自動化立體車庫調(diào)度策略淺析

刁瑞興+徐海峰

摘 要：隨著社會經(jīng)濟(jì)的增長，我國汽車總量以及人均擁有量都有了大幅度提升，汽車的使用能夠給人們的出行帶來便利的同時(shí)，也給城市交通以及相應(yīng)設(shè)施的建設(shè)帶來了極大的挑戰(zhàn)，停車問題也成為了城市交通發(fā)展的重要問題之一，而自動化立體車庫的出現(xiàn)有助于緩解城市車位緊張以及傳統(tǒng)車庫空間的利用率較低的現(xiàn)狀，但是自動化立體車庫的調(diào)度策略合適與否將會影響到車庫整體運(yùn)行效能，如何才能使自動化立體車庫車輛存取更為合理、智能以及科學(xué)，就需要涉及到其調(diào)度策略的選取，因而該文將從自動化立體車庫的概述出發(fā)，具體闡述自動化立體車庫調(diào)度的幾種策略。

關(guān)鍵詞：自動化立體車庫 調(diào)度策略 分析

中圖分類號：U491.71 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1672-3791（2017）05（b）-0068-02

據(jù)國家統(tǒng)計(jì)局?jǐn)?shù)據(jù)顯示，我國指2015年年底民用汽車擁有量以及達(dá)到了16 284.45萬輛，汽車駕駛?cè)藬?shù)以及達(dá)到了28 012.99萬人，從這些數(shù)據(jù)可以看出我國現(xiàn)階段汽車總體數(shù)量較大，因而需要大量的停車庫才能滿足人們的停車需求，但是就目前而言，我國的停車設(shè)施建設(shè)還相對較為落后，其建設(shè)速度遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿足人們?nèi)找嬖鲩L的汽車擁有量以及正常停車的基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)的需求，其中一個(gè)重要原因是車庫建設(shè)還需要受到土地資源的限制，在城市中因?yàn)橥恋貎r(jià)值較高且土地資源較為緊缺，因而無法大量的興建停車場以便滿足人們?nèi)粘Ｍ＼嚨男枨螅詣恿Ⅲw停車庫的出現(xiàn)，為解決人們停車難的問題帶來了福音，因?yàn)樗哂泄?jié)約資源，自動化程度高，提取方便的優(yōu)點(diǎn)，因而不少城市均已經(jīng)開始使用自動立體停車庫。立體車庫的出現(xiàn)有效地緩解了停車難的問題，而科學(xué)有效的調(diào)度方法有利于提高車庫整體的運(yùn)行效率，因而選擇有效的調(diào)度策略就顯得尤為重要，因此該文將從自動化立體車庫的概述出發(fā)，分析影響自動化立體車庫效率的因素，并詳細(xì)介紹有關(guān)自動化立體車庫調(diào)度的策略。

1 自動化立體車庫的概述

立體車庫最早出現(xiàn)于1918年的美國伊利諾斯州芝加哥市華盛頓西大街的一家賓館，立體車庫從最初新建到現(xiàn)在已經(jīng)有將近100年的歷史，面對現(xiàn)今我國汽車數(shù)量急劇增加，對停車場地的需求日益增加的趨勢，我國的各個(gè)城市均開始投入建設(shè)使用立體車庫，并且立體車庫自身也隨著發(fā)展，現(xiàn)階段運(yùn)用逐漸廣泛的是自動化的立體車庫，它主要是基于軟件設(shè)計(jì)并由升降機(jī)具體實(shí)施來做到自動化的存取車的效果，這就使得其能夠在縮短存取時(shí)間同時(shí)，減少機(jī)器的磨損[1]。

現(xiàn)階段我國中出現(xiàn)的自動化立體車庫主要可以分為以下幾種。

1.1 自動化立體車庫的分類

根據(jù)國家和行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，常把立體車庫分為升降橫移、垂直循環(huán)、水平循環(huán)、多層循環(huán)、平面移動、巷道堆垛、垂直升降、簡易升降8大類[2]。

所謂的升降橫移主要指的是車輛的存取均通過升降機(jī)的升降以及橫移來實(shí)現(xiàn)，這種自動化立體車庫車輛存取方面，較為節(jié)省時(shí)間。

而垂直循環(huán)與水平循環(huán)指的是自動化立體車庫通過垂直循環(huán)或者是水平循環(huán)的車位系統(tǒng)來進(jìn)行車輛的存儲與取出。

多層循環(huán)式是以載車板的上下循環(huán)，從而實(shí)現(xiàn)車輛的存取工作；平面移動式需要借助能夠?qū)崿F(xiàn)水平移動的橫移裝置以及實(shí)現(xiàn)垂直升降的垂直裝置來進(jìn)行車輛的存取工作；巷道堆垛式需要將車輛推送到指定位置的堆垛機(jī)，然后再用搬運(yùn)器進(jìn)行存儲、取出。垂直升降式與簡易升降式極為相似，但不同的是垂直升降式只能通過橫移來進(jìn)行，而簡易升降式則是借助升降機(jī)構(gòu)來進(jìn)行存儲的。

1.2 自動化立體車庫的優(yōu)點(diǎn)

顯而易見的是，立體車庫能夠更好地利用空間，增加空間的使用效率，從而使得在同樣的空間中能夠?qū)崿F(xiàn)更多車輛的停車服務(wù)，這對節(jié)約土地，減少車庫建設(shè)面積，實(shí)現(xiàn)車庫建設(shè)的經(jīng)濟(jì)化有著重要作用。

其次，自動化立體車庫由于其停車與取車都是通過計(jì)算機(jī)數(shù)字化的方式來控制相應(yīng)的設(shè)備，比如：升降機(jī)，從而實(shí)現(xiàn)車輛的存儲與取出的自動化與便捷化，因而相較于普通停車場更為便捷有效。除此之外自動化立體車庫因?yàn)橛协h(huán)境監(jiān)測系統(tǒng)，能對周圍環(huán)境進(jìn)行監(jiān)測，使得其環(huán)境更加美觀。自動化立體車庫具有很好的環(huán)境適應(yīng)性，可以根據(jù)場地面積空間的大小進(jìn)行適應(yīng)的調(diào)整[3]。

雖然自動化立體車庫具有以上的優(yōu)點(diǎn)，但是如果其車庫調(diào)度策略不當(dāng)，既會影響車輛調(diào)取的效率，還會對設(shè)備早出負(fù)面影響，從而加大了設(shè)備的損耗，進(jìn)而導(dǎo)致車庫運(yùn)營成本上升，因而我們需要對車庫的調(diào)度策略做詳細(xì)的了解。

2 自動化立體車庫的調(diào)度策略

2.1 存車優(yōu)先策略

存車優(yōu)先策略一般是在存車高峰期的時(shí)候使用，當(dāng)使用這種策略時(shí)，堆垛機(jī)在完成一次存車任務(wù)時(shí)就馬上回到存車口待命，以便能及時(shí)地接應(yīng)車輛，從而降低等待堆垛機(jī)而產(chǎn)生的額外時(shí)間，達(dá)到省時(shí)的效果，從而加快存車效率。

2.2 原地待命策略

該策略要求堆垛機(jī)在一次存車之后原地不動，等待下一輪命令的出現(xiàn)，該策略在總體時(shí)間上會略勝于存車優(yōu)先策略，無形中減少了個(gè)別不必要的往返運(yùn)行，但是在高峰時(shí)期就會出現(xiàn)車輛等待時(shí)間增長的現(xiàn)象。

2.3 交叉存取策略

交叉存取策略一般用于同時(shí)有幾輛車需要進(jìn)行停放與取出時(shí)，按照存車和取車進(jìn)行分組，對分組后的存取任務(wù)進(jìn)行交叉操作，以便最大程度地減少堆垛機(jī)的空載運(yùn)行，加強(qiáng)車輛存儲的效率。

王明凱（2016年）通過模型參數(shù)的分析對這3種調(diào)度策略進(jìn)行了一個(gè)簡要的分析，通過模型的比較得出，在3種策略中存車優(yōu)先策略所花費(fèi)的總體時(shí)間較長，原地待命策略所花費(fèi)的時(shí)間居于中間，而交叉存取策略所花費(fèi)的時(shí)間較少，因而立體車庫可以在原地待命的基礎(chǔ)上，在出入庫頻繁的高峰期采用交叉存取策略，在車流量不大且連續(xù)存車居多的情況下使用存車優(yōu)先策略，通過不同時(shí)段存取車特點(diǎn)選擇合適的調(diào)度策略可以有效減少存取車時(shí)間與顧客的等待時(shí)間。

除了以上這3種車輛存儲策略以外，自動化的立體車庫還需要對車輛進(jìn)行分類以便更快地尋找車輛并有效減少時(shí)間，比如：可以根據(jù)車輛的外形大小，將同類規(guī)格的車輛進(jìn)行集中存放，以便管理，還可以根據(jù)顏色、型號將車庫進(jìn)行總體劃分。

現(xiàn)階段還有學(xué)者提出可以利用專家管理系統(tǒng)來實(shí)現(xiàn)自動化車庫的調(diào)度策略的選取。

所謂的專家系統(tǒng)就是首先由知識工程師將從領(lǐng)域?qū)＜壹坝嘘P(guān)文獻(xiàn)中獲得的專家系統(tǒng)所需要的知識，用合適的知識表示模式或語言表示出來，交給知識編輯器進(jìn)行編輯，輸入知識庫中，然后在知識提取的時(shí)候利用用戶所輸入的信息，與原先的指示表正進(jìn)行匹配，從完成整個(gè)調(diào)度策略的選擇，進(jìn)一步推動自動化的進(jìn)程。專家系統(tǒng)的主要運(yùn)行過程包括一下幾個(gè)過程：首先數(shù)據(jù)庫想要接收到相應(yīng)的信息，然后判斷是否有新的任務(wù)，如果有新任務(wù)的話，先掃描任務(wù)的排序規(guī)則，這些規(guī)則有車位狀態(tài)規(guī)則、車輛外形規(guī)則、堆垛機(jī)規(guī)則、升降臺規(guī)則以及車位管理規(guī)則、并結(jié)合客戶的相應(yīng)要求以及最高效率原則來執(zhí)行相應(yīng)的操作，并刷新數(shù)據(jù)庫，錄入相應(yīng)的數(shù)據(jù)，等待下一次任務(wù)的開始。這種專家管理模式下的智能調(diào)度策略的選擇，可以有效地提高自動化立體車庫的運(yùn)營效率，從而增加車庫的經(jīng)濟(jì)效益，減少相關(guān)設(shè)備無意義的損耗。

3 結(jié)語

自動化立體車庫的調(diào)度策略之間影響到存取效率的高低，因而優(yōu)化自動化立體車庫的調(diào)度策略，使其更為智能化是以后自動化立體車庫進(jìn)一步發(fā)展的趨勢。

參考文獻(xiàn)

[1] 李卓玨.立體車庫優(yōu)化調(diào)度方法研究[D].沈陽建筑大學(xué)，2015.

[2] 王明凱.自動化立體車庫調(diào)度策略淺析[J].甘肅科技，2016（8）：72-74.

[3] 孫軍艷，魏艷紅.自動化立體車庫進(jìn)出庫調(diào)度優(yōu)化研究[J].物流技術(shù)，2015（11）：296-298，320.