一種提高立體車庫運(yùn)行效率的新策略

周俊堅(jiān) 陳笑建 吳晉桃

杭州市特種設(shè)備檢測研究院 浙江杭州 310000

在以往立體車庫運(yùn)行中，存在運(yùn)行效率偏低、顧客等待時間過長的問題，單純提高堆垛機(jī)的運(yùn)行速度難以滿足立體車庫運(yùn)行高效率、時間短的要求。為解決這些問題，從存取車裝置方面進(jìn)行考慮和分析，采用雙存車取車裝置，通過仿真分析，并在完成給定任務(wù)運(yùn)行時間上與單存取車裝置進(jìn)行比較。結(jié)果表明采用雙存車取車裝置，可以明顯提高立體車庫的運(yùn)行效率，縮短所有車輛的存取時間。

1 立體車庫主要類型

（1）垂直升降類。垂直升降類立體車庫亦稱為塔式立體車庫，工作原理與電梯類似，通過提升系統(tǒng)升降，并通過搬運(yùn)器實(shí)現(xiàn)橫移，將汽車停放在井道兩側(cè)的停車設(shè)備。由金屬結(jié)構(gòu)框架、提升系統(tǒng)、搬運(yùn)器、回轉(zhuǎn)裝置、出入口附屬設(shè)備、控制系統(tǒng)、安全和檢測系統(tǒng)組成。其設(shè)備復(fù)雜，對設(shè)備安全性、穩(wěn)定性要求高，一次投入較大。適宜布置在土地使用成本高，車位需求大的商場、醫(yī)院、電影院等人流量較大的場所。（2）升降橫移類。升降橫移類停車設(shè)備采用以載車板升降或橫移存取車輛，一般為準(zhǔn)無人方式，即人離開設(shè)備后移動汽車的方式。升降橫移類停車設(shè)備可建在露天，也可建在大樓的地下。升降橫移類停車設(shè)備有著維護(hù)簡便，價格較低等優(yōu)勢。車庫規(guī)模可隨場地靈活調(diào)整，目前市場占有率超過73%，缺點(diǎn)是每層必須空出一個車位以便系統(tǒng)正常運(yùn)轉(zhuǎn)實(shí)現(xiàn)存取車操作，且存取車時載車板的升降和橫移運(yùn)動需要設(shè)計(jì)復(fù)雜的控制系統(tǒng)。適宜布置在政府機(jī)構(gòu)、住宅區(qū)附近。（3）平面移動類。平面移動類停車設(shè)備是指在同一層上采用搬運(yùn)臺車或起重機(jī)平面移動車輛，或使載車板平面橫移實(shí)現(xiàn)存取停放車輛，亦可用搬運(yùn)臺車和升降機(jī)配合實(shí)現(xiàn)多層平面移動存取停放車輛的機(jī)械式停車設(shè)備。屬于自動化、大型化的立體車庫。此種車庫一般設(shè)置在地上或半地下，準(zhǔn)無人方式，能夠充分利用地下空間，盡可能多地提供停車位且地面層車庫可停放大型車輛，缺點(diǎn)是設(shè)備結(jié)構(gòu)復(fù)雜，占地面積多。適宜布置在高速公路服務(wù)區(qū)、機(jī)場等場所。（4）巷道堆垛類。巷道堆垛類停車設(shè)備，是采用以巷道堆垛機(jī)或橋式起重機(jī)將進(jìn)到搬運(yùn)器的車輛水平且垂直移動到存車位，并用存取機(jī)構(gòu)存取車輛的停車設(shè)備。主要由進(jìn)出口設(shè)備、庫內(nèi)搬運(yùn)設(shè)備、車輛存放設(shè)施、電控系統(tǒng)、安全檢測裝置等組成。此種立體車庫是一種集機(jī)、光、電自動控制為一體的全自動化立體停車設(shè)備，用于停放小型汽車，為全封閉立體車庫，安全性好，存車效率高，缺點(diǎn)是堆垛機(jī)在車庫中往復(fù)運(yùn)動時間長，故障率高，相比于垂直升降類車庫，工作效率低。適宜布置在火車站、汽車站等車流量較大的場所。

2 提高立體車庫運(yùn)行效率的新策略

2.1 車位分區(qū)原則

立體車庫車位選擇在對車庫分區(qū)和車輛分類的基礎(chǔ)上進(jìn)行，車庫的分區(qū)應(yīng)遵循確保車輛安全，方便存取，力求節(jié)約立體車庫運(yùn)行能耗原則，車庫的分區(qū)要考慮：1）存取車輛質(zhì)量。為降低車庫運(yùn)行能耗，較重車輛存放在離出入口較近車位，較輕車輛存放在離出入口較遠(yuǎn)車位．2）車庫重心。為保證車庫穩(wěn)定性，庫內(nèi)車輛安全，車輛在車庫內(nèi)質(zhì)量分布應(yīng)使車庫重心向車庫低層偏移，即較重車輛分布在低層，較輕車輛分布在高層。3）車輛存放時間。為提高車位運(yùn)轉(zhuǎn)率和降低車庫能耗，應(yīng)將在車庫內(nèi)平均停留時間較長車輛存放在距離出入口較遠(yuǎn)車位，將平均停留時間較短車輛存放在距離出入口較近車位[1]。

2.2 連續(xù)存車優(yōu)先策略

在連續(xù)存車優(yōu)先策略中，規(guī)定每完成一次存車任務(wù)，堆垛機(jī)在返回到出入口時，搬運(yùn)器提前到出入口等待車輛，雖然增加了堆垛機(jī)的耗時，但減少了客戶的等待時間。如果目標(biāo)庫位（a，b，c）位于1號巷道左側(cè)，那么搬運(yùn)器將車輛運(yùn)送到目標(biāo)庫位（a，b，c）需要運(yùn)行1個庫位的長度，如果目標(biāo)庫位（a，b，c）位于2號巷道右側(cè)，那么搬運(yùn)器需要運(yùn)行2個庫位的長度，所以在堆垛機(jī)將車輛從出入口運(yùn)送到目標(biāo)庫位，再返回到出入口的過程中，單次存車分為2種情況。

2.3 連續(xù)取車優(yōu)先策略

堆垛機(jī)如果在連續(xù)取車優(yōu)先策略中采用單一作業(yè)模式，在連續(xù)取車的情況下，堆垛機(jī)所用的時間和能耗與堆垛機(jī)在連續(xù)存車優(yōu)先策略下所用的耗時和能耗類似，所以就不再贅述。堆垛機(jī)采用復(fù)合作業(yè)模式的情況下，根據(jù)上面所提到的堆垛機(jī)在復(fù)合作業(yè)模式下的4種運(yùn)行情況，設(shè)有α輛車適用于第1種情況的堆垛機(jī)耗時與能耗，β輛車適用于第2種情況的堆垛機(jī)耗時與能耗，γ輛車于適用于第3種情況的堆垛機(jī)耗時與能耗，δ輛車適用于第4種情況的堆垛機(jī)耗時與能耗。

2.4 交叉存取策略

在交叉策略中，堆垛機(jī)采用復(fù)合作業(yè)模式，設(shè)某一時間段內(nèi)，有ζ輛車預(yù)存入，σ輛車預(yù)取出，根據(jù)上面所提到的堆垛機(jī)在復(fù)合作業(yè)模式下的4種運(yùn)行情況，設(shè)其中有ε輛車適用于第1種情況的堆垛機(jī)耗時與能耗，有η輛車適用于第2種情況的堆垛機(jī)耗時與能耗，有λ輛車適用于第3種情況的堆垛機(jī)耗時與能耗，有μ輛車適用于第4種情況的堆垛機(jī)耗時與能耗，且ε+η+λ+μ=ζ+σ。

3 結(jié)語

綜上所述，在連續(xù)存車優(yōu)先策略和連續(xù)取車優(yōu)先策略中，雙存車取車裝置比單存車取車裝置的能耗高400%左右，能耗相差不大，但耗時卻降低了40%左右，所以可以在上班高峰期和下班高峰期使用雙存車取車裝置來進(jìn)行存取車，即用2臺堆垛機(jī)同時進(jìn)行存取車。在交叉存取策略中，能耗增高百分比的數(shù)值顯然更大，所以在存取車平峰期，即在中午時間段左右，對時間效率要求不高的情況下，可以用單存車取車裝置進(jìn)行存取車輛。