[發明專利]一種巷道平面移動式立體車庫車位分配優化方法

有效

• 申請號: 202011068666.2
• 申請日: 2020-09-30
• 公開（公告）號: CN112182893B
• 公開（公告）日: 2023-07-18
• 發明（設計）人: 鄒娟;楊旭;余帆;王耀武;齊晟;周飛
• 申請（專利權）人: 湘潭大學
• 主分類號: G06F30/20
• 分類號: G06F30/20;G06F30/27;G06N3/006;G06Q10/047;E04H6/18;G06F111/10;G06F111/06
• 代理公司: 北京高沃律師事務所 11569
• 代理人: 李勝強

本發明公開一種巷道平面移動式立體車庫車位分配優化方法，針對巷道平面移動式立體車庫車位分配問題，建立適合的數學模型并設計適合的優化算法NSGA?II。該優化方法避免了對數學模型的復雜分析，不需要借助商業優化器，直接對原問題進行優化，能同時優化兩個目標，能很好的權衡兩個目標之間的好壞。步驟如下：設計巷道平面移動式立體車庫車位分配優化模型；建立車位分配的數學模型；求解問題編碼并設計NSGA?II優化算法；采用設計的NSGA?II算法優化車庫分配的數學模型。最后得到合理，高效的車庫車位分配方案，使得車輛入庫總距離最短、車庫重心最低。為實際自動化立體車庫調度提供參考。

技術領域

本發明涉及立體車庫調度優化領域，特別是涉及一種巷道平面移動式立體車庫車位分配優化方法。

背景技術

經濟增長速度快，人們生活水平不斷改善，私家車日益增多，造成城市道路車滿為患。商業街、住宅小區、車站、醫院等一些人口密集的地方，車位需求嚴重不足，違規停車、占道停車隨處可見。因此，停車難與城市發展之間的矛盾越來越突出。如何解決好停車難問題，關系到交通的便利、社區的安全、社會環境的良好等。我們不得不向空中或地下索要停車位，這就造就了現代化、智能化、自動化立體車庫的″挺身而出″。

立體車庫綜合各個領域先進技術，不但自動化、智能化程度高，而且能有效利用土地面積，在有限的土地資源上，停車數量翻倍，并能最大限度地滿足停車需求，使城市交通堵塞得到很好地緩解。上下班高峰期，車輛出入庫頻繁，若按照排隊順序提供服務，必然會造成機械設備的空載往返，使設備磨損消耗過大，存取車服務效率下降。鑒于此，當車庫內出現多輛車需要出入時，應對需要出入的車輛順序進行優化，避免機械設備在存取車過程中產生空載往返行程，這不僅能降低客戶存取車等待時間，也能降低車庫系統的整體耗能量。

基于上述問題，它是一個多目標非線性離散問題，因此常用的優化方法比如拉格朗日乘子法、庫恩塔克條件以及一些單目標方法都不能有效的解決該車位分配問題。本發明將針對巷道平面移動式立體車庫空車位分配問題，采用多目標進化算法NSGA-II進行優化，NSGA-II算法同時優化多個目標，能很好的權衡每個目標，從而得出最優解。優化結果可以為巷道平面移動式立體車庫在實際調度中提供參考，進而達到提高效率的目的。

發明內容

本發明的目的在于解決一種巷道平面移動式立體車庫車位分配問題，優化出合理有效地策略方法，進而減少機械設備運行距離、縮短客戶等待時間、降低車位重心及能量消耗、提高整體服務能力。為實現上述的目的，本發明提出一種巷道平面移動式立體車庫車位分配優化方法，包括以下步驟：

(1)設計巷道平面移動式立體車庫車位分配優化模型；

(2)建立車位分配的數學模型；

(3)求解問題編碼并設計NSGA-II優化算法；

(4)采用設計的NSGA-II算法優化車庫分配的數學模型。

可選的，所述的巷道平面移動式立體車庫是一種自動化程度較高的大型機械車庫。車庫工作原理是升降機與搬運器協同配合完成車輛存取。升降機垂直運動，搬運器水平運動。

可選的，所述的步驟(1)具體包括：

巷道平面移動式立體車庫車位分配優化目標：一是提高入庫作業效率，主要指縮短機械設備運行路徑；二是在進行車位分配優化與協調時，應考慮一些相關因素的影響，如車輛重量、車庫受力、操作方便、安全性能等。

所述的巷道平面移動式立體車庫車位分配優化模型，約定如下假設：

1)車庫內存儲的車輛尺寸規格及質量均符合要求；

2)不考慮升降機及搬運器的啟動、制動時間；

3)入庫作業時，升降機位于車庫出入口位置，搬運器位于所在層出入端口，入庫作業完畢后，升降機降至地面出入口，搬運器橫移至所在層出入端口；