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原文传递平面移动式立体车库RGV待命位策略优化研究

论文题名：	平面移动式立体车库RGV待命位策略优化研究
关键词：	立体车库;非齐次泊松过程;待命位策略;负荷均衡;模拟退火算法;调度策略
摘要：	随着汽车保有量的增加，车辆拥堵、停车难等问题越来越严重。自动化立体车库的出现很好地缓解了此类问题，不仅增加了资源的利用率，而且为人们停车带来方便。　　平面移动类立体车库凭借高容量、高自动化水平的优势，占据较高的市场份额，对其有轨制导车辆(RailGuideVehicle,RGV)控制策略的研究有助于车库运行效率的提高。其中，待命位策略关乎任务执行的响应时间，影响顾客的满意程度。设计适宜的待命位策略对减小存（取）车时间、提高效率等至关重要。在众多学者相关待命位策略研究的基础上，本文研究内容如下：　　(1)构造平面移动式立体车库实体模型，利用拓扑地图法建立RGV运行环境模型，分析其存取车作业过程，依据RGV位置转移及升降机配合情况，将存取车作业过程分为空载、负载两个运行阶段6种不同场景，建立了以当前任务服务时间最短的数学模型，从顾客与运营者两个角度确定均值性效率评价指标；　　(2)确定依据顾客存取车特性分析的待命位策略设计思想，展开对车库顾客到达过程及驻停时长的分布研究。以西安市某商用立体车库历史泊车数据为依据，通过K-S检验证明顾客到达的非齐次泊松到达过程，获得顾客平均到达率函数，通过拟合优度检验证明顾客到达的非齐次泊松过程与实际更接近，此外，对顾客驻停时长分布进行拟合，得到车辆驻停时长服从正态分布，通过对比仿真统计一天中每小时内的存（取）车顾客数量与实际存（取）车顾客数量的误差，结果表明：用非齐次泊松到达过程与服从正态分布顾客驻停时长仿真的顾客存取车到达过程与实际相符；　　(3)利用顾客到达过程及驻停时长拟合结果，进行顾客存取车到达时间预测，按照时间顺序取一定比例的预测出库顾客，以空闲RGV至各预测出库顾客车辆的路径交点作为出库待命位置，确定本文设计待命位策略，并对设计策略的适用范围进行分析，在此基础上，增加RGV负荷均衡考虑，建立RGV服务时间与各RGV负荷之和最小的双目标函数，通过人工蜂群算法求解，结果表明：本文设计待命位策略适用于顾客到达率较低水平，符合待命位设计的基本原理，且在顾客平均等待时间变化不大的情况下，各RGV负荷均衡度有了明显的改善；　　(4)分析车位分配过程中，动态运行情况下，各RGV路径冲突、下一任务位置与车位分配策略的耦合关系，实现平面移动式立体车库各调度策略的联合优化，在设计待命位策略的基础上，设计了符合动态运行情况下的车位分配策略，利用模拟退火算法进行求解，对比本文设计分配策略与就近车位分配策略在动态运行过程下的表现。结果表明：动态运行中系统在就近车位分配策略下的各效率指标均明显增加，且在顾客平均等待时间近似相等的情形下，本文设计车位分配策略下的其他效率指标更优，验证了设计车位分配策略的有效性，为立体车库相关调度策略的研究和优化提供思路。
作者：	杨波
专业：	交通运输工程
导师：	李建国;王耀
授予学位：	硕士
授予学位单位：	兰州交通大学
学位年度：	2022