巷道堆垛式立体车库库位布局设计及设备配置优化研究

作     者：张海飞 

作者单位：兰州交通大学 

学位级别：硕士

导师姓名：李建国

授予年度：2019年

学科分类：08[工学] 082303[工学-交通运输规划与管理] 082302[工学-交通信息工程及控制] 0823[工学-交通运输工程] 

主      题：立体车库 库位层列布局 排队论 资源配置 集束搜索算法 

摘      要：自动化立体车库在解决城市静态交通方面起着越来越重要的作用,汽车保有量的日益增长和土地资源的稀缺更推动了自动化立体车库的发展。自动化立体车库的出现在一定程度上缩短了车辆的存取时间,降低了资源的浪费。巷道堆垛式自动化立体车库作为自动化立体车库的一种形式,其库容量大、处理迅速、自动化程度高,车库内设有安检、电控系统等防护装置,安全性较高,应用范围广。在对立体车库进行设计时,合理规划库位布局和设备资源配置可以在车库建成后避免车位资源的浪费,满足停车需求。本文的研究主要从以下几个方面进行:(1)对自动化立体车库在解决现代社会静态交通问题中的重要作用进行了分析,并通过国内外学者对立体车库的研究,阐述了对立体车库进行库位布局和设备资源配置的重要性;(2)对巷道堆垛式自动化立体车库的控制机构及服务特点进行了分析,构建了车库模型,以排队论为基础理论,建立了立体车库的顾客排队数学模型。以实际运行自动化立体车库顾客到达时间等为原始数据集,对顾客到达时间间隔进行统计,进行概率拟合,以此作为顾客达到行为特征参数,然后根据实际运行的自动化立体车库分析不同车库排队过程,建立车库不同车辆到达率的排队模型;(3)根据不同运行参数的排队系统,以顾客平均等待时间、平均等待队长和堆垛机空闲概率作为立体车库评价指标,参考实际运行车库,设计不同库位容量的立体车库,通过编写MATLAB仿真程序,对比分析不同层、列布局下顾客平均等待时间、平均等待队长和堆垛机空闲概率,得出运行效率较高的库位布局;(4)在对立体车库进行设计时,在确定的库位布局下,需要考虑车库内部设备资源的配置,设备资源配置的目标是保证立体车库整体运行,对服务台和堆垛机数量进行合理化配置,一方面可以提高立体车库运行效率,另一方面减少立体车库建造成本;(5)在确定的库位布局和设备资源配置下,为进一步优化堆垛机调度,提高立体车库运行效率,以堆垛机运行距离为研究对象,以缩短顾客平均等待时间和平均等待队长,采用遗传算法优化的集束搜索算法对堆垛机进行调度优化,缩短了堆垛机运行距离,提高了车库整体运行效率。