電腦集成堆疊式自動化立體停車場的製作方法

2023-09-20 23:38:35

專利名稱：電腦集成堆疊式自動化立體停車場的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種電腦集成自動化立體停車場，尤其是以吊櫃作為汽車的存儲單元。可以實現兩層或任意多層的堆疊設計的立體停車場。
背景技術：
隨著汽車消費時代的到來，汽車數量急劇增長，然而停車泊位由於土地使用成本的制約，而無法滿足停車需求的增長，國內外大中城市都存在日趨嚴重的停車難問題。立體停車場以其佔地少，停車多的特點，將會成為今後解決停車難問題的必然選擇。目前，國內外也有一些立體停車場的解決方案。但由於設計的原因，一般只能支持雙層結構，土地使用效率不高。多層結構又由於設計過於複雜，而造成建設成本過高或技術上難以實現。
發明內容本實用新型以創新的思路設計一種更靈活，更實用的新型立體停車場。本實用新型解決其技術問題所採用的技術方案是以吊櫃作為汽車的存儲單元。 吊櫃可以進行任意堆疊，因此可以實現兩層或任意多層的堆疊設計。吊櫃可以由吊車吊起， 進行調度。調度使用電腦進行控制，使用動態冗餘垂直調度列算法設計。存車，取車使用IC 卡進行身份識別和車輛調度。本實用新型的有益效果是，提供一種簡易可行的方式進行立體停車場建設，有利於大規模推廣使用立體停車場，從而解決日趨嚴重的停車難問題。

圖1是吊櫃設計示意圖。圖2是堆疊設計示意圖。圖3是單梁吊車示意圖。圖4是雙梁吊車示意圖。(詳見說明書附圖)
具體實施方式
(一)吊櫃設計(圖1)吊櫃尺寸根據存儲車輛設計，必須能完全容納一輛需要存儲的車輛。載重量應大於存儲的車輛的1. 5倍。吊櫃需要有一定的承重和抗壓能力，承重和抗壓能力根據堆疊層數進行計算。吊柜上方有起吊結構，起吊結構設計需要在吊車卡住起吊結構時可吊起吊櫃和儲存車輛的總重量。並保證安全、可靠。吊櫃根據車輛進/出條件，一般設計為後方駛入， 前方駛出；也可以設計為只有一個方向駛入/駛出。吊櫃兩側可以按照美觀和節約材料、減輕重量的考慮，進行鏤空設計。吊櫃頂部和底部必須平整，適合堆疊使用。[0014](二)堆疊設計(圖2)以吊櫃為基本單元，吊櫃可以根據車輛進/出場地條件，按橫向(X方向)和縱向 (Y方向)排列。然後按照垂直方向(Z方向)進行兩層或多層堆疊。在X方向和Y方向，可留出一定空隙，以便吊櫃可以向上吊起和向下放落。Z方向吊櫃可以直接堆疊。在所有堆疊吊櫃中，要留空一個垂直列(冗餘垂直調度列)，做調度使用。留空的調度列不放吊櫃。該調度列在調度過程中是動態的，在任一時間只要留空一個垂直列，即可完成任何位置吊櫃的調入調出。車輛吊入/吊出通常需要設置一個出/入共用的垂直列(即出/入口列)，也可根據需要設置多個出/入口列。(三)吊車設計(圖3和圖4)吊車可根據實際需要，使用單梁橋式吊車或雙梁橋式吊車。吊車橫梁跨度和起吊高度根據停車場大小進行選擇。吊車載重能力為一個吊櫃加一輛存儲車輛的總重量的1.5 倍。採用伺服電機驅動、PID程序控制之小擺動高速吊車，由電腦控制運行。單梁橋式吊車電腦控制吊車的小車沿X方向左右移動和吊鉤沿Z方向上下移動。雙梁橋式吊車電腦控制吊車的大車沿Y方向前後移動，吊車的小車沿X方向左右移動和吊鉤沿Z方向上下移動。吊車需要有定位控制裝置。吊具在移動到位後，可由電腦自動控制卡住吊櫃的起吊結構或放開起吊結構。(四)動態冗餘垂直調度列算法設計由於堆疊式立體停車場，在一個垂直列中可以堆疊多個吊櫃，而且存車/取車是隨機發生的事件。因此，任意時刻，任意吊櫃的調入/調出都是可能發生的。因此需要設計一套算法，能夠根據需要快捷而且準確地將吊櫃進行調度。本實用新型使用創新的動態冗餘垂直調度列算法進行設計。冗餘垂直調度列是指在堆疊的吊櫃中留空出來的一個垂直列，冗餘垂直調度列初始時不放吊櫃，只是在調度過程中，作為過渡，將吊櫃調入/調出時進行周轉。算法說明設停車場堆疊層數為n，層數從底向上依次為l，2，3...n。冗餘垂直調度列的位置R = (Rx，Ry)，即X方向為Rx，Y方向為Ry。1.車輛存入(存車)設車輛需要存入的位置為A = (Ax, Ay, t)，即該垂直列X方向為Ax，Y方向為Ay， 車輛需要存入該列的第t層。車輛入口垂直列為E= (Ex，Ey)，即垂直列X方向為Ex，Y方向為Ey。a)冗餘垂直調度列算法存入調度類型類型i)如果t = n，直接將吊櫃從(Ax，Ay, η)調到入口列(Ex，Ey, 1)，車輛駛入吊櫃，然後將吊櫃調到(Ax，Ay，n)，調度完畢。類型ii)如果l<=t<n，依次將(AX，Ay，n)... (Ax，Ay，t+1)，調到冗餘垂直調度列，(Rx, Ry, 1). · . (Rx, Ry, η-t)，然後將吊櫃從(Ax, Ay, t)調到入口列(Ex, Ey, 1)，車輛駛入吊櫃，然後將吊櫃調到(Ax，Ay，t)，將吊櫃從冗餘垂直調度列，(Rx,Ry,n-t)... (Rx,Ry, 1)，依次調回(Ax，Ay, t+1).. . (Ax, Ay, η)，吊櫃位置狀態恢復原狀，調度完畢。車輛指定儲存在指定位置這只是假設的極端情況，用以證明冗餘垂直調度列可以解決任意位置吊櫃的存入問題。b)動態冗餘垂直調度列算法存入但是實際使用時吊櫃需要調入哪一列，是可以根據我們的優化設計，使用動態冗餘垂直調度列算法來進行調度。比如，初始狀況下，A垂直列(Ax，Ay, 1). . . (Ax, Ay, η)整列都為空，這時如果需要調入一輛車，可以將吊櫃從(Ax，Ay, η)調到入口列(Ex，Ey, 1)，車輛駛入吊櫃，然後將吊櫃直接調入(Rx, Ry, 1)，調度完畢。這時，我們發現態冗餘垂直調度列是可以用於儲存車輛的，而且儲存狀態也是可以不需要恢復原狀的。這時如果還要儲存一輛車，我們可以將吊櫃從(Ax，Ay, n_l)調到入口列(Ex，Ey, 1)，車輛駛入吊櫃，然後將吊櫃直接調入(Rx，Ry, 2)，調度完畢。依次類推，當A垂直列全部調度到冗餘垂直調度列，這時我們可以將A垂直列認為是新的冗餘垂直調度列。這就是動態冗餘垂直調度列的概念。可見，動態冗餘垂直調度列可以大大降低車輛調度的次數，因此可以降低調度成本，提高調度效率。2.車輛調出(提車)設車輛儲存的位置為A = (Ax, Ay, t)，即垂直列X方向為Ax，Y方向為Ay，需要調出的車輛在該列的第t層。車輛出口垂直列為E = (Ex, Ey)，即垂直列X方向為Ex，Y方向為Ey。a)冗餘垂直調度列算法調出調度類型類型i)如果t = n，直接將吊櫃從(Ax，Ay, η)調到出口列(Ex，Ey, 1)，車輛駛出吊櫃，然後將吊櫃調回(Ax，Ay，n)，調度完畢。類型ii)如果1 < = t < n，依次將(Ax, Ay, η).. · (Ax，Ay，t+1)，調到冗餘垂直調度列，(Rx, Ry, 1). · . (Rx, Ry, η-t)，然後將吊櫃從(Ax, Ay, t)調到出口列(Ex, Ey, 1)，車輛駛出吊櫃，然後將吊櫃調回(Ax，Ay，t)，將吊櫃從冗餘垂直調度列，(Rx,Ry,n-t)... (Rx,Ry, 1)，依次調回(Ax，Ay, t+1).. . (Ax, Ay, η)，吊櫃位置狀態恢復原狀，調度完畢。以上算法可以證明，冗餘垂直調度列也可以解決存放在任意位置吊櫃裡的車輛的調出問題。b)動態冗餘垂直調度列算法調出同樣，冗餘垂直調度列用於儲存車輛和儲存狀態可以不恢復原狀，這些規則在調出算法中也適用。與調入算法不同，調出的車輛必然是指定位置的車輛。雖然如此，我們還是可以使用動態冗餘垂直調度列對算法進行優化。假設A垂直列(Ax，Ay, 1). . . (Ax, Ay, η)整列都存滿了車，如果，要調出(Ax，Ay, η)，如果按冗餘垂直調度列算法類型i)調出後，將吊櫃調回(Ax，Ay，n)，這時如果要調出吊櫃(Ax，Ay，n-l)，就要將吊櫃從(Ax，Ay，n)調到(Rx，Ry，1)，然後再將吊櫃(Ax，Ay，n-l)調到出口列(Ex，Ey，l)，車輛駛出吊櫃，調度完畢。但是，如果在類型i)調出後，將空吊櫃調回(Rx，Ry，l)，這時如果要調出吊櫃(Ax， Ay, n-1)，就可以直接將吊櫃(Ax，Ay, n-1)調到出口列(Ex，Ey，1)，車輛駛出吊櫃，調度完畢。這樣就可以減少一次調度的動作。如果第二次調出的車輛不是(Ax，Ay，n-l)，而是(Ax， Ay，n-2)，這時只要把(Ax，Ay，n_l)調到(Rx，Ry，2)，然後將吊櫃(Ax，Ay，n-2)調到出口列 (Ex, Ey，l)，車輛駛出吊櫃，然後將吊櫃從(Rx，Ry, 2)調回(Ax，Ay, n_2)，在出口列的吊櫃伍1工7，1)，調到(1^，1^，2)，調度完畢。同樣可以減少一次調度的動作。如果這時再調出A 垂直列的車輛，與原來相比可以減少了兩次調度的動作。由此可見，調度優化的關鍵是，將空的吊櫃放在空的垂直列或放空吊櫃的垂直列，都可以減少調出吊櫃的調度動作。3.車輛任意調入/調出 由於調入/調出事件是隨機的，因此，調度時應遵循以下原則1)空吊櫃吊入，將空的吊櫃放在空的垂直列或放空吊櫃的垂直列，2)空吊櫃吊出，依序就近弔取，弔取完一個垂直列後，再到另一個新的垂直列開始弔取；3)存車時，將裝有車輛的吊櫃依序選擇，先選擇放在空的冗餘垂直調度列，如果沒有空的冗餘垂直調度列，就選擇之前已取走且下面全都是存有車輛的吊櫃的上面(取走補充)，直至放滿η層為目止，如果沒有需要補充的列，就選擇非空的冗餘垂直調度列進行存放。4)調度過程中，將裝有車輛的吊櫃(即非所要取之車)放置在冗餘垂直調度列或之前已取走而尚未補夠η層的垂直列處；5)調度過程中，將裝有車輛的吊櫃放在靠下位置。6)為減少吊車移動次數，在存車完成後，吊車在剛存放的吊櫃的上方待命；取車完成後，吊車仍卡著吊櫃在入/出口列(Ex，Ey, 1)處待命；7)電腦應準確記住車輛所在之吊櫃(即車輛-吊櫃關聯)存放的位置；以後因取車調度，車輛所在之吊櫃(即車輛-吊櫃關聯)的位置會經常變動，電腦應隨時更新並時刻準確記住車輛所在之吊櫃(即車輛-吊櫃關聯)所在的實際位置。(五)IC卡身份識別設計 本發明實用新型存車，取車使用IC卡進行身份識別和車輛-吊櫃關聯登記、調度。 車主存入車輛，領取所存車輛-吊櫃關聯的IC卡，車輛存入車庫後，可能會經過多次調度， 因此，用IC卡和吊櫃進行關聯就可以在任何時刻，都可以知道車輛存放的準確位置，車主只要憑IC卡就可以取回自己的車輛。而且存車/取車都是電腦控制，自動完成。存車時， 車主將車開入吊櫃，領取IC卡後即可離開。取車時，車主只要刷一下IC卡，車輛就可以調到車主面前，將車開走，使用十分方便。
權利要求1.電腦集成堆疊式自動化立體停車場，其特徵是使用冗餘垂直調度列調度方式進行吊櫃堆疊，實現兩層或多層堆疊設計的立體停車場。
專利摘要本實用新型涉及一種電腦集成堆疊式自動化立體停車場。其特徵是以吊櫃作為汽車的存儲單元。吊櫃可以進行任意堆疊，因此可以實現兩層或任意多層的堆疊設計。吊櫃可以由吊車吊起，進行調度。調度使用電腦進行控制，使用動態冗餘垂直調度列算法設計。存車，取車使用IC卡進行身份識別和車輛調度。本實用新型提供一種簡易可行的方式進行立體停車場建設，有利於大規模推廣使用立體停車場，從而解決日趨嚴重的停車難問題。
文檔編號E04H6/18GK202108285SQ20092015263
公開日2012年1月11日 申請日期2009年5月11日 優先權日2009年5月11日
發明者黃偉民, 黃樹宏 申請人:黃偉民, 黃樹宏