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原文传递平面移动类立体车库车辆存取路径及调度优化研究

论文题名：	平面移动类立体车库车辆存取路径及调度优化研究
关键词：	移动类立体车库;车辆存取路径;车位设置;优化调度
摘要：	伴随高城镇化发展及人民生活水平、机动车保有量的不断提高，在城市停车基础设施建设滞后且土地资源受限的情况下，城市停车矛盾日益突出。建设占地面积小、自动化程度高的机械式立体车库已成为现阶段缓解停车难的有效路径之一。平面移动类立体车库是近年来发展较快的全自动立体车库，但目前由于缺乏高效的车辆存取路径规划方法，导致已建成的全自动立体车库仍存在存取车体验不佳、存取车等候时间长、停车泊位利用低等问题。针对上述问题，本文从车辆存取路径特征、等候车位设置方法、车辆调度优化理论三方面开展研究，为机械式立体车库高效化存取提供理论依据及实践参考。　　探究以平面移动类为典型代表的全自动立体车库车辆存取运行路径。从结构特征层面分析平面移动类立体车库中升降装置、搬运台车、搬运器等核心部件的运行特征，从运行路径层面分析其车辆存取的服务路径过程，将存取过程从宏观视角分解为顾客排队等待过程和I/O口存取服务过程，并从微观视角解析单指令和双指令操作下不同类型的车辆存取路径运行场景，为车辆等候车位配置和车辆存取调度优化策略提供基础。　　基于机械式立体车库网联云平台数据及现场调研数据，选取商业区、居住区、医院等典型场景为研究对象，从车辆到达分布状态、车辆停放时长特征、车辆排队等候条件等角度剖析上述场景下停车设施的停放特征规律。基于排队论建立等候车位数量计算模型，并构建考虑顾客容忍度的修正模型，提出等候车位设置方法，验证不同车辆到达分布情况下平面移动类立体车库等候车位数量在减少顾客损失数和提高存取系统效率方面的有效性。　　分析平面移动类立体车库车辆存取效率的影响因素，分别从服务效率和设备能耗两个方面对平面移动类立体车库进行评价，选取顾客平均等待时间、顾客平均服务时间、顾客平均排队队长、平均运行能耗作为评价指标。构建单指令和双指令周期存取车数学模型，并分别建立存车优先、取车优先、原地待命策略下车辆存取路径时间模型。在平面移动类立体车库分区基础上，将反向学习（Opposition-BasedLearning，OBL）引入粒子群优化中，提出一种基于反向学习的改进混合粒子群优化算法进行车位优化分配，并选用传统粒子群算法（PSO）与提出的PSO-OBL算法进行比较，证明PSO-OBL算法开展平面移动类立体车库泊位分配的有效性。　　最后，以重庆市渝中区棉花街公共停车库为工程实例进行理论验证分析，结合不同车辆存取调度策略开展平均等待时间、平均排队队长等评价指标验证，结果表明：本文提出的存取路径方法及调度优化算法，能有效降低顾客平均等待时间、顾客平均排队队长、设备平均能耗及车辆服务时间，车位分配策略相关理论成果具有合理性与可行性，该研究成果的取得为全自动立体车库的应用推广及运营效率提升提供理论依据与实践参考。
作者：	崔子豪
专业：	交通运输工程
导师：	曾超
授予学位：	硕士
授予学位单位：	重庆交通大学
学位年度：	2022