基于巷道堆垛式立體車庫的車輛存取策略算法研究.pdf

1、自動化立體車庫在汽車保有量日益增長和土地資源相當緊缺的現(xiàn)代社會發(fā)揮著越來越重要的作用，同時它的出現(xiàn)還在一定程度上縮短了車輛的存取時間，降低了資源的浪費。巷道堆垛式立體車庫作為自動化立體車庫的一種，具有泊車位數(shù)量多，安全可靠性高等特點，特別適用于人口比較集中的大型商圈和辦公區(qū)。近幾年來該類型的車庫在國內外大中城市的應用越來越廣泛，在生活工作節(jié)奏日益加快資源緊缺的今天，如何在該類型車庫運營現(xiàn)狀的基礎上進一步降低顧客的等待時間和車庫存取車輛的

2、能耗，成為亟待解決的問題。
　　本文以重慶解放碑商圈處某大型巷道堆垛式立體車庫為研究對象，調研統(tǒng)計了該車庫幾天中從早八點到晚七點間的顧客到達時刻，應用排隊論確定了該車庫車輛存取的排隊模型以及各種排隊指標，得出該車庫顧客等待時間長、存取效率低的結論。鑒于此，針對各時間段內對降低顧客等待時間和減少車庫存取能耗需求的不同，提出了優(yōu)化后的主存取策略和輔助存取策略，并根據(jù)該類型車庫的運行特點，建立各策略存取時間和能耗的數(shù)學模型。
　　

3、國內外對巷道堆垛式立體車庫存取策略算法的研究較少，主要包括一般路徑搜索算法和傳統(tǒng)的遺傳算法。一般路徑搜索算法搜索速度較慢，特別是在車庫泊車位較多時，存取效率較低。傳統(tǒng)遺傳算法中如果編碼或遺傳參數(shù)選擇不當則很難得到最優(yōu)解。結合巷道堆垛式立體車庫的工作特點，本文采用基于混合編碼和自適應交叉變異概率的改進遺傳算法，采用雙目標優(yōu)化的權重法實現(xiàn)優(yōu)化的存取策略。傳統(tǒng)遺傳算法中交叉概率和變異概率的確定繁瑣而復雜，本文采用改進后的自適應交叉概率和變異概

4、率，提高了算法的收斂效率。利用Matlab遺傳算法工具箱對各策略存取時間和能耗的數(shù)學模型進行仿真，獲得存取時間和能耗的迭代曲線，以及最優(yōu)的車輛存取路徑和順序。最后將各優(yōu)化策略和隨機策略的排隊指標進行對比，驗證各優(yōu)化策略算法的可行性。
　　本文設計并制作了堆垛機的物理模型，結合巷道堆垛式立體車庫整體控制系統(tǒng)的特點，選擇西門子S7-300 PLC為下位機，結合PLC的工作原理，確定下位機的控制方案。利用Step7中的梯形圖語言表示采用