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巷道堆垛式立体车库作业优化算法及系统研究
| 论文题名： | 巷道堆垛式立体车库作业优化算法及系统研究 |
| 关键词： | 巷道堆垛式立体车库;车位分配;路径规划;遗传算法 |
| 摘要： | 随着城市中心地段空间的紧张，立体车库的研究越发受到人们的重视，主要关注其安全性、智能化程度、便捷性、商业化前景和对环境的影响。在自动化立体车库的研究中，车位分配与路径规划对系统的工作性能产生直接影响，因此，亟须对立体车库作业优化算法进行深入研究。 本文研究对象为一种巷道堆垛式立体车库，针对立体车库的车位分配和AGV 路径规划问题，本文应用了多种算法对实际问题进行建模求解，最终探讨了车库管理系统的实现。本文具体的研究内容如下： (1) 车位分配算法研究 本文以最小系统完工时间为优化目标对车位分配问题进行算法设计。基于操作系统的最短作业优先调度算法设计了最近分配算法，以堆垛机距离为分配依据，为出入口的请求分配最近的堆垛机；基于操作系统的多级反馈调度算法设计了最近最闲分配算法，通过堆垛机的工作状态挑选最近的出入口请求，为出入口请求分配最近最闲的堆垛机；基于遗传算法设计了多层编码遗传算法，将出入口请求和堆垛机进行多层基因编码，通过种群迭代获取最佳分配基因。最后将不同的算法方案进行对比实验，并分析实验结果。 (2) 多AGV路径规划算法研究 本文采用了两步规划加时间窗的方式为多 AGV 规划路径，第一步规划单AGV 路径，第二步处理多 AGV 冲突。在第一步路径规划中，对比常用的全局路径规划算法性能，最终选取了 A*算法作为单 AGV的路径规划算法。在第二步路径规划中，建立了路口时间窗模型和路口冲突处理原则，确定了 AGV 的通行顺序。最后对多 AGV 路径规划算法进行实验，分析 AGV 的加速度、速度、实时位置和路口的时间窗数据，得出该算法可行的结论。 (3) 车库管理原型系统开发 本文研究了车库管理系统的实现，使用Vue开发前端，MySQL存储系统数据，SpringBoot 开发后端。基于使用对象，本文将车库系统设计为用户端和管理端，并研究其功能模块，最后对用户端和管理端的基本功能进行了测试。 |
| 作者： | 彭浩祺 |
| 专业： | 机械工程 |
| 导师： | 陈广锋;黄新利 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 东华大学 |
| 学位年度： | 2023 |
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