基于排队论的立体车库车辆存取调度原则优化

作者：徐格宁 陈延伟

　　机械式立体停车库是涉及机械、电子、液压、光学、磁控领域的技术密集型的机电一体化设备。垂直升降式立体停车库是机械式立体停车库的一种形式, 亦称塔式立体停车库。它由钢结构骨架、回转升降装置、高速提升装置、横移装置、停车检测系统、电控系统、安全保护系统、自动消防系统和计算机管理系统组成, 通过提升机的升降和装在提升机上的横移机构横移车辆或载车板,实现车辆的存取。

　　垂直升降式立体停车库主要用于大城市中建筑密度高、停车面积少的中心区, 尤其是商业、饭店等集中的城区, 是解决这些地区停车场地严重不足的首选方案之一。为了更好地发挥立体停车库存取车方便、快捷的优势, 本文对车库车辆的调度原则及存取策略进行研究分析, 以减少车辆的存取时间, 提高车库车辆的存取效率。

立体停车库实体模型及存取车工作过程
　　垂直升降式立体车库在提升井道两侧对称布置车位,为下部出入式。最下面一层为工作层, 与地面平齐。车库进行一次存取车辆操作可视为x、y2个方向的二维运动, 即水平方向(x) 的横移运动和垂直方向(y) 的垂直升降运动。
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车库调度原则及调度策略的实现
　　1.车库调度原则
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　　2.调度策略的研究方法
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　　3.基本参数设置
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　　４.不同调度原则下的数学模型
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　　　５.不同调度原则下平均存取时间计算程序与算例
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车库排队系统研究
　　１.排队系统的基本组成
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　　２.排队模型
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　　３.排队系统主要数量指标算例
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结论
　　建立各不同调度原则下以车辆平均存取时间为函数的数学模型, 运用排队论分析各调度原则在何种工况下更优更合理。得出如下结论:
　　(1) 无论在存车优先原则和取车优先原则下存取车辆, 都需经历载车板存取过程的一段时间, 此时升降机构处于等待状态, 加大车库平均存取时间,以致系统单位时间服务的车辆数减少。因此提高水平移载速度是改善作业效率的另一途径。
　　(2) 对于车库具体采用何种调度策略, 应先分析该车库的平均服务率μ,再统计车库各时间段(高峰、平峰)内单位时间平均到达车辆,之后确定调度策略才是有效的。
　　(3) 根据平均存取时间分析,存车优先原则优于取车优先原则。
　　(4) 根据平均存取时间和排队系统各指标分析, 交叉存取原则优于原地待命原则。但是交叉存取原则是在原地待命原则基础上人为地进行存取任务分组,有一定的被动性。如果在存取任务不相当的情况下,即无法进行存取任务分组时,从系统和顾客两方面考虑,可以采用原地待命调度策略。