自动化立体车库布局设计及调度优化研究

发布时间：2020-10-19 19:13

　　 立体车库的优化研究具有极佳的现实意义,作为解决“停车难”这一民生问题的实用性解决方案,立体车库一词不但多次出现在各地政府的工作报告中,也不断出现在国内外高校、学者的研究论述中。针对立体车库的研究,是一门复杂的、具体的研究门类,由于方案众多,针对问题的侧重点不同,需要对具体问题进行综合讨论。本文主要针对城市中高密度车辆停放难问题,结合规模化立体车库建设趋势,选取大型纵深式巷道堆垛立体车库进行优化研究。(1)对立体车库的布局进行了优化设计。选取了更适合大型巷道堆垛立体车库的双堆垛机工作模式,对照立体车库的设计原则及现实需求,在类比多种常见的布局思路后,提出了在纵深巷道的正中心建立并排双出入口的布局模式。将车库分解成两个相同的小型堆垛工作区域,在同一条轨道上堆垛机可进行独立工作,也可跨区域协同工作。(2)双堆垛机作业的防碰撞避让分析。对巷道内工作区域的划分方法及任务分配方式进行了确定,探讨了在独立工作和协同工作模式下,堆垛机运行的过程,类比不同时段、不同工作原则下的堆垛机主要工作模式,对发生协同工作时可能产生的堆垛机交叉工作类型进行了分析,对发生在同一区域内的协同工作,采取捆绑工作的模式防止碰撞,建模并验证在三种不同工作优先级下立体车库运行的效率。(3)堆垛机运行路径优化研究。利用遗传算法对堆垛机工作路径进行优化,并通过MALAB进行分析,得出了同一系列存取任务下,堆垛机各自区域独立与协同工作,以及堆垛机路径优化后的3种运行轨迹及耗时,验证了路径优化对立体车库工作效率的提升。(4)构建堆垛机控制系统。为了达到提升堆垛机工作效率,优化立体车库工作效率的最终目的,对堆垛机的控制系统及其模块进行了设计,在传统堆垛机控制流程中,加入了避让判定策略,使堆垛机工作选择更为智能,利用PLC控制高频脉冲发射实现对堆垛机运动的控制,并对控制的各个子系统进行了设计。
【学位单位】：兰州理工大学
【学位级别】：硕士
【学位年份】：2019
【中图分类】：U491.7
【文章目录】：
摘要
Abstract
第1章 绪论
    1.1 研究背景
    1.2 立体车库国内外的研究现状
        1.2.1 立体车库的行业发展
        1.2.2 立体车库的解决方案对比
        1.2.3 不同策略下的国内外研究
    1.3 本课题的主要研究内容
    1.4 本章小结
第2章 巷道堆垛式立体车库的结构布局设计
    2.1 巷道堆垛式立体车库的经典结构
    2.2 巷道堆垛式立体车库布局设计
        2.2.1 设计原则
        2.2.2 同轨双车的立体车库布局设计
    2.3 堆垛机运行区域的划分
        2.3.1 存取区域划分
        2.3.2 拟采用存取优化方法分析
    2.4 本章小结
第3章 存取过程中的避让策略研究
    3.1 不同时段避让情况分析
        3.1.1 不同时段的工作原则
        3.1.2 产生的避让类型
        3.1.3 影响碰撞发生的因素
        3.1.4 传统的避障方法分析
    3.2 防碰撞模型的建立
        3.2.1 存取参数建立
        3.2.2 连续时段工作模型
        3.2.3 模拟工作过程求解
    3.3 本章小结
第4章 运行过程中的堆垛机调度优化
    4.1 路径优化问题
    4.2 路径优化的方法
        4.2.1 遗传算法
        4.2.2 算法中的参数转换
        4.2.3 遗传算法的优势
        4.2.4 遗传算法的过程
    4.3 路径优化模型
    4.4 路径优化过程
    4.5 实验仿真
    4.6 本章小结
第5章 堆垛机控制系统的实现
    5.1 设计思路综述
        5.1.1 功能与设备
        5.1.2 控制系统设备清单
        5.1.3 关键设备选取
        5.1.4 控制方案的设计
    5.2 各子系统模块的构建
        5.2.1 定位系统
        5.2.2 条码系统
        5.2.3 调速系统
        5.2.4 监控系统
        5.2.5 管理系统
    5.3 双堆垛机调度控制系统设计
        5.3.1 搜索与认址
        5.3.2 交互设置
    5.4 本章小结
总结与展望
    总结
    展望
参考文献
致谢
附录A 攻读学位期间所发表的学术论文目录

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本文编号：2847609