本發(fā)明涉及智能立體車(chē)庫(kù)調(diào)度，尤其是基于庫(kù)位能效和時(shí)長(zhǎng)預(yù)測(cè)的智能立體車(chē)庫(kù)調(diào)度方法及系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

1、隨著城市化進(jìn)程的加快和汽車(chē)保有量的增長(zhǎng)，城市中心、學(xué)校、商業(yè)綜合體、旅游景區(qū)、大型醫(yī)院等地面臨的停車(chē)難題日益凸顯，這不僅給人們的生活帶來(lái)不便，還加重了城市的交通壓力。以大型醫(yī)院為例，我國(guó)三甲等大型醫(yī)院普遍面臨停車(chē)難問(wèn)題。立體車(chē)庫(kù)作為一種現(xiàn)代化的停車(chē)解決方案，逐漸受到廣泛應(yīng)用。然而，傳統(tǒng)的人工調(diào)度停車(chē)方式已無(wú)法滿(mǎn)足日益增長(zhǎng)的停車(chē)需求。立體車(chē)庫(kù)的發(fā)展開(kāi)始從傳統(tǒng)的人工停放轉(zhuǎn)向自動(dòng)化、智能化的新發(fā)展階段。

2、傳統(tǒng)的立體車(chē)庫(kù)在運(yùn)營(yíng)和管理過(guò)程中普遍面臨著一系列問(wèn)題，尤其是在智能化、信息化方面的不足，導(dǎo)致其運(yùn)行效率和服務(wù)品質(zhì)未能達(dá)到預(yù)期目標(biāo)。現(xiàn)階段，大多數(shù)立體車(chē)庫(kù)仍然采用傳統(tǒng)的管理模式，依賴(lài)于人工操作或簡(jiǎn)單的就近調(diào)度方法進(jìn)行車(chē)輛的存取，這種方法不僅效率低下，而且在用戶(hù)體驗(yàn)、能源消耗及安全性能等方面存在明顯缺陷。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、發(fā)明目的：本發(fā)明的目的是提供一種高效的基于庫(kù)位能效和時(shí)長(zhǎng)預(yù)測(cè)的智能立體車(chē)庫(kù)調(diào)度方法及系統(tǒng)。

2、技術(shù)方案：本發(fā)明所述的基于庫(kù)位能效和時(shí)長(zhǎng)預(yù)測(cè)的智能立體車(chē)庫(kù)調(diào)度方法，待停放的車(chē)輛到達(dá)智能立體車(chē)庫(kù)的入口后，升降機(jī)將車(chē)輛送至指定樓層，橫向運(yùn)輸機(jī)將車(chē)輛移動(dòng)到指定的存儲(chǔ)泊位，智能立體車(chē)庫(kù)調(diào)度方法包括如下步驟：

3、計(jì)算車(chē)輛從入口到每個(gè)存儲(chǔ)泊位的存放時(shí)間，根據(jù)存放時(shí)間從小到大將所有存儲(chǔ)泊位分為三個(gè)能效區(qū)域，即高效率區(qū)、中效率區(qū)和低效率區(qū)；

4、獲取若干車(chē)輛的歷史停留時(shí)長(zhǎng)并進(jìn)行從小到大排序，將所述歷史停留時(shí)長(zhǎng)標(biāo)準(zhǔn)化后等分為三個(gè)區(qū)間，即第一區(qū)間、第二區(qū)間和第三區(qū)間，分別對(duì)應(yīng)車(chē)輛存儲(chǔ)在高效率區(qū)、中效率區(qū)和低效率區(qū)；

5、重新獲取若干車(chē)輛的歷史停車(chē)數(shù)據(jù)特征，包括車(chē)輛到達(dá)日期，到達(dá)時(shí)間點(diǎn)，離開(kāi)日期和離開(kāi)時(shí)間點(diǎn)，利用該歷史停車(chē)數(shù)據(jù)對(duì)xgboost算法進(jìn)行訓(xùn)練以預(yù)測(cè)車(chē)輛停留時(shí)長(zhǎng)；

6、待停放的車(chē)輛到達(dá)智能立體車(chē)庫(kù)的入口后，根據(jù)該車(chē)輛的歷史停車(chē)數(shù)據(jù)利用訓(xùn)練好的xgboost算法得到預(yù)測(cè)車(chē)輛停留時(shí)長(zhǎng)；

7、將該預(yù)測(cè)車(chē)輛停留時(shí)長(zhǎng)進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化，根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)化后的預(yù)測(cè)車(chē)輛停留時(shí)長(zhǎng)所在區(qū)間，分配到對(duì)應(yīng)不同能效區(qū)域的存儲(chǔ)泊位進(jìn)行入庫(kù)。

8、進(jìn)一步地，在入庫(kù)低峰期，對(duì)中效率區(qū)和低效率區(qū)中的車(chē)輛進(jìn)行移庫(kù)操作，方法為：中效率區(qū)和低效率區(qū)中的車(chē)輛，計(jì)算其剩余停車(chē)時(shí)長(zhǎng)，將該剩余停車(chē)時(shí)長(zhǎng)進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化，根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)化后的剩余停車(chē)時(shí)長(zhǎng)所在區(qū)間，將車(chē)輛移庫(kù)至高效率區(qū)或中效率區(qū)；

9、所述入庫(kù)低峰期為平均入庫(kù)車(chē)流量不大于閾值的時(shí)期。

10、進(jìn)一步地，入庫(kù)時(shí)間段分類(lèi)方法包括：當(dāng)時(shí)，為入庫(kù)高峰期，當(dāng)時(shí)，為入庫(kù)平峰期，當(dāng)時(shí)，為入庫(kù)低峰期；

11、其中為統(tǒng)計(jì)的時(shí)間范圍內(nèi)的第小時(shí)段的平均入庫(kù)車(chē)流量，為統(tǒng)計(jì)的時(shí)間范圍內(nèi)的平均入庫(kù)車(chē)流量的平均值，為常數(shù)項(xiàng)系數(shù)，為統(tǒng)計(jì)的時(shí)間范圍內(nèi)的平均入庫(kù)車(chē)流量的標(biāo)準(zhǔn)差。

12、進(jìn)一步地，所述重新獲取若干車(chē)輛的歷史停車(chē)數(shù)據(jù)特征還包括：車(chē)輛到達(dá)日期和離開(kāi)日期為工作日或節(jié)假日、車(chē)輛入庫(kù)次數(shù)以及車(chē)輛車(chē)牌號(hào)所述省份和城市。

13、進(jìn)一步地，所述利用該歷史停車(chē)數(shù)據(jù)對(duì)xgboost算法進(jìn)行訓(xùn)練以預(yù)測(cè)車(chē)輛停留時(shí)長(zhǎng)之前，還包括：對(duì)所述歷史停車(chē)數(shù)據(jù)進(jìn)行預(yù)處理，剔除異常數(shù)據(jù)。

14、進(jìn)一步地，所述剔除異常數(shù)據(jù)的方法包括：計(jì)算歷史停車(chē)數(shù)據(jù)的箱線(xiàn)圖的四分位距iqr，當(dāng)歷史停車(chē)數(shù)據(jù)小于或大于時(shí)，判定為異常數(shù)據(jù)，其中，q1為下四分位數(shù)，q3為上四分位數(shù)。

15、進(jìn)一步地，所述車(chē)輛從入口到每個(gè)存儲(chǔ)泊位的存放時(shí)間包括升降機(jī)到入口取車(chē)的時(shí)間、升降機(jī)垂直移動(dòng)到指定樓層的時(shí)間以及橫向運(yùn)輸機(jī)將車(chē)輛移動(dòng)到指定的存儲(chǔ)泊位的時(shí)間；

16、所述將該預(yù)測(cè)車(chē)輛停留時(shí)長(zhǎng)進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化，根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)化后的預(yù)測(cè)車(chē)輛停留時(shí)長(zhǎng)所在區(qū)間，分配到對(duì)應(yīng)不同能效區(qū)域的存儲(chǔ)泊位進(jìn)行入庫(kù)包括：

17、首先判斷智能立體車(chē)庫(kù)內(nèi)是否有空閑的泊位，若有空閑泊位，則駕駛員將車(chē)輛停到升降機(jī)對(duì)應(yīng)的候車(chē)點(diǎn)，駕駛員離開(kāi)，否則駕駛員駕駛車(chē)輛離開(kāi)；升降機(jī)將車(chē)輛移動(dòng)至該能效區(qū)域的存儲(chǔ)泊位所在樓層，橫向運(yùn)輸機(jī)將車(chē)輛從升降機(jī)中移除，移動(dòng)至該能效區(qū)域的存儲(chǔ)泊位；期間，若沒(méi)有空閑的升降機(jī)和/或橫向運(yùn)輸機(jī)，則車(chē)輛原地等待，直至升降機(jī)和/或橫向運(yùn)輸機(jī)空閑。

18、本發(fā)明所述基于庫(kù)位能效和時(shí)長(zhǎng)預(yù)測(cè)的智能立體車(chē)庫(kù)調(diào)度系統(tǒng)，待停放的車(chē)輛到達(dá)智能立體車(chē)庫(kù)的入口后，升降機(jī)將車(chē)輛送至指定樓層，橫向運(yùn)輸機(jī)將車(chē)輛移動(dòng)到指定的存儲(chǔ)泊位，所述系統(tǒng)包括：

19、能效區(qū)域劃分單元，用于計(jì)算車(chē)輛從入口到每個(gè)存儲(chǔ)泊位的存放時(shí)間，根據(jù)存放時(shí)間從小到大將所有存儲(chǔ)泊位分為三個(gè)能效區(qū)域，即高效率區(qū)、中效率區(qū)和低效率區(qū)；

20、能效區(qū)域匹配單元，用于獲取若干車(chē)輛的歷史停留時(shí)長(zhǎng)并進(jìn)行從小到大排序，將所述歷史停留時(shí)長(zhǎng)標(biāo)準(zhǔn)化后等分為三個(gè)區(qū)間，即第一區(qū)間、第二區(qū)間和第三區(qū)間，分別對(duì)應(yīng)車(chē)輛存儲(chǔ)在高效率區(qū)、中效率區(qū)和低效率區(qū)；

21、車(chē)輛停留時(shí)長(zhǎng)預(yù)測(cè)單元，用于重新獲取若干車(chē)輛的歷史停車(chē)數(shù)據(jù)特征，包括車(chē)輛到達(dá)日期，到達(dá)時(shí)間點(diǎn)，離開(kāi)日期和離開(kāi)時(shí)間點(diǎn)，利用該歷史停車(chē)數(shù)據(jù)對(duì)xgboost算法進(jìn)行訓(xùn)練以預(yù)測(cè)車(chē)輛停留時(shí)長(zhǎng)；待停放的車(chē)輛到達(dá)智能立體車(chē)庫(kù)的入口后，根據(jù)該車(chē)輛的歷史停車(chē)數(shù)據(jù)利用訓(xùn)練好的xgboost算法得到預(yù)測(cè)車(chē)輛停留時(shí)長(zhǎng)；

22、車(chē)輛調(diào)度單元，用于將該預(yù)測(cè)車(chē)輛停留時(shí)長(zhǎng)進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化，根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)化后的預(yù)測(cè)車(chē)輛停留時(shí)長(zhǎng)所在區(qū)間，分配到對(duì)應(yīng)不同能效區(qū)域的存儲(chǔ)泊位進(jìn)行入庫(kù)。

23、本發(fā)明所述的電子設(shè)備，包括存儲(chǔ)器、處理器及存儲(chǔ)在存儲(chǔ)器上并可在處理器上運(yùn)行的計(jì)算機(jī)程序，所述計(jì)算機(jī)程序被加載至處理器時(shí)實(shí)現(xiàn)所述的基于庫(kù)位能效和時(shí)長(zhǎng)預(yù)測(cè)的智能立體車(chē)庫(kù)調(diào)度方法。

24、本發(fā)明所述的計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì)存儲(chǔ)有計(jì)算機(jī)程序，所述計(jì)算機(jī)程序被處理器執(zhí)行時(shí)實(shí)現(xiàn)所述的基于庫(kù)位能效和時(shí)長(zhǎng)預(yù)測(cè)的智能立體車(chē)庫(kù)調(diào)度方法。

25、有益效果：與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)在于：本發(fā)明通過(guò)倉(cāng)儲(chǔ)管理理論和機(jī)器學(xué)習(xí)的結(jié)合，設(shè)計(jì)了基于庫(kù)位能效和時(shí)長(zhǎng)預(yù)測(cè)的智能立體車(chē)庫(kù)調(diào)度方法，動(dòng)態(tài)優(yōu)化停車(chē)資源分配，為現(xiàn)有的智能立體車(chē)庫(kù)調(diào)度提供了一種有效的調(diào)度方案，也為高需求停車(chē)場(chǎng)所提供科學(xué)的解決思路，為相關(guān)領(lǐng)域的研究提供新的理論和實(shí)踐參考，具體來(lái)說(shuō)：本發(fā)明將貨物存儲(chǔ)的abc分類(lèi)法應(yīng)用到立體車(chē)庫(kù)泊位的劃分中，基于存儲(chǔ)時(shí)間長(zhǎng)短將立體車(chē)庫(kù)車(chē)位分為高效率區(qū)、中效率區(qū)、低效率區(qū)三類(lèi)；在時(shí)長(zhǎng)預(yù)測(cè)中，綜合考慮停車(chē)時(shí)長(zhǎng)、車(chē)輛來(lái)源、歷史入庫(kù)情況三個(gè)方面，基于xgboost算法對(duì)車(chē)輛停車(chē)時(shí)長(zhǎng)進(jìn)行預(yù)測(cè)，然后通過(guò)停車(chē)時(shí)長(zhǎng)匹配對(duì)應(yīng)的能效區(qū)域，使得各能效區(qū)域的滿(mǎn)庫(kù)率比較均衡，避免了極端的滿(mǎn)庫(kù)率情況，同時(shí)減少了客戶(hù)平均等待時(shí)間，調(diào)度更具科學(xué)性和合理性。

技術(shù)特征：

1.一種基于庫(kù)位能效和時(shí)長(zhǎng)預(yù)測(cè)的智能立體車(chē)庫(kù)調(diào)度方法，其特征在于，待停放的車(chē)輛到達(dá)智能立體車(chē)庫(kù)的入口后，升降機(jī)將車(chē)輛送至指定樓層，橫向運(yùn)輸機(jī)將車(chē)輛移動(dòng)到指定的存儲(chǔ)泊位，智能立體車(chē)庫(kù)調(diào)度方法包括如下步驟：

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于庫(kù)位能效和時(shí)長(zhǎng)預(yù)測(cè)的智能立體車(chē)庫(kù)調(diào)度方法，其特征在于，在入庫(kù)低峰期，對(duì)中效率區(qū)和低效率區(qū)中的車(chē)輛進(jìn)行移庫(kù)操作，方法為：中效率區(qū)和低效率區(qū)中的車(chē)輛，計(jì)算其剩余停車(chē)時(shí)長(zhǎng)，將該剩余停車(chē)時(shí)長(zhǎng)進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化，根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)化后的剩余停車(chē)時(shí)長(zhǎng)所在區(qū)間，將車(chē)輛移庫(kù)至高效率區(qū)或中效率區(qū)；

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的基于庫(kù)位能效和時(shí)長(zhǎng)預(yù)測(cè)的智能立體車(chē)庫(kù)調(diào)度方法，其特征在于，入庫(kù)時(shí)間段分類(lèi)方法包括：當(dāng)時(shí)，為入庫(kù)高峰期，當(dāng)時(shí)，為入庫(kù)平峰期，當(dāng)時(shí)，為入庫(kù)低峰期；

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于庫(kù)位能效和時(shí)長(zhǎng)預(yù)測(cè)的智能立體車(chē)庫(kù)調(diào)度方法，其特征在于，所述重新獲取若干車(chē)輛的歷史停車(chē)數(shù)據(jù)特征還包括：車(chē)輛到達(dá)日期和離開(kāi)日期為工作日或節(jié)假日、車(chē)輛入庫(kù)次數(shù)以及車(chē)輛車(chē)牌號(hào)所屬省份和城市。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于庫(kù)位能效和時(shí)長(zhǎng)預(yù)測(cè)的智能立體車(chē)庫(kù)調(diào)度方法，其特征在于，所述利用該歷史停車(chē)數(shù)據(jù)對(duì)xgboost算法進(jìn)行訓(xùn)練以預(yù)測(cè)車(chē)輛停留時(shí)長(zhǎng)之前，還包括：對(duì)所述歷史停車(chē)數(shù)據(jù)進(jìn)行預(yù)處理，剔除異常數(shù)據(jù)。

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的基于庫(kù)位能效和時(shí)長(zhǎng)預(yù)測(cè)的智能立體車(chē)庫(kù)調(diào)度方法，其特征在于，所述剔除異常數(shù)據(jù)的方法包括：計(jì)算歷史停車(chē)數(shù)據(jù)的箱線(xiàn)圖的四分位距iqr，當(dāng)歷史停車(chē)數(shù)據(jù)小于或大于時(shí)，判定為異常數(shù)據(jù)，其中，q1為下四分位數(shù)，q3為上四分位數(shù)。

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于庫(kù)位能效和時(shí)長(zhǎng)預(yù)測(cè)的智能立體車(chē)庫(kù)調(diào)度方法，其特征在于，所述車(chē)輛從入口到每個(gè)存儲(chǔ)泊位的存放時(shí)間包括升降機(jī)到入口取車(chē)的時(shí)間、升降機(jī)垂直移動(dòng)到指定樓層的時(shí)間以及橫向運(yùn)輸機(jī)將車(chē)輛移動(dòng)到指定的存儲(chǔ)泊位的時(shí)間；

8.一種基于庫(kù)位能效和時(shí)長(zhǎng)預(yù)測(cè)的智能立體車(chē)庫(kù)調(diào)度系統(tǒng)，其特征在于，待停放的車(chē)輛到達(dá)智能立體車(chē)庫(kù)的入口后，升降機(jī)將車(chē)輛送至指定樓層，橫向運(yùn)輸機(jī)將車(chē)輛移動(dòng)到指定的存儲(chǔ)泊位，所述系統(tǒng)包括：

9.一種電子設(shè)備，包括存儲(chǔ)器、處理器及存儲(chǔ)在存儲(chǔ)器上并可在處理器上運(yùn)行的計(jì)算機(jī)程序，其特征在于，所述計(jì)算機(jī)程序被加載至處理器時(shí)實(shí)現(xiàn)根據(jù)權(quán)利要求1-7任一項(xiàng)所述的基于庫(kù)位能效和時(shí)長(zhǎng)預(yù)測(cè)的智能立體車(chē)庫(kù)調(diào)度方法。

10.一種計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì)，所述計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì)存儲(chǔ)有計(jì)算機(jī)程序，其特征在于，所述計(jì)算機(jī)程序被處理器執(zhí)行時(shí)實(shí)現(xiàn)根據(jù)權(quán)利要求1-7任一項(xiàng)所述的基于庫(kù)位能效和時(shí)長(zhǎng)預(yù)測(cè)的智能立體車(chē)庫(kù)調(diào)度方法。

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明公開(kāi)了一種基于庫(kù)位能效和時(shí)長(zhǎng)預(yù)測(cè)的智能立體車(chē)庫(kù)調(diào)度方法及系統(tǒng)，基于車(chē)輛從入口至存儲(chǔ)泊位的存放時(shí)間將所有存儲(chǔ)泊位分為三個(gè)能效區(qū)域，即高效率區(qū)、中效率區(qū)和低效率區(qū)；將車(chē)輛存儲(chǔ)時(shí)長(zhǎng)從小到大排序后分為三個(gè)區(qū)間，分別對(duì)應(yīng)車(chē)輛存儲(chǔ)在不同的能效區(qū)域；待停放的車(chē)輛到達(dá)智能立體車(chē)庫(kù)的入口后，根據(jù)該車(chē)輛的歷史停車(chē)數(shù)據(jù)利用訓(xùn)練好的XGBoost算法得到預(yù)測(cè)車(chē)輛停留時(shí)長(zhǎng)，然后自動(dòng)停泊在分配的存儲(chǔ)泊位。本發(fā)明提供了一種有效的調(diào)度方案，使得滿(mǎn)庫(kù)率比較均衡，避免了極端的滿(mǎn)庫(kù)率情況，調(diào)度更具科學(xué)性和合理性。

技術(shù)研發(fā)人員：許瑞,龐昌晴,樊星,賈瓊,許金雪,李婷
受保護(hù)的技術(shù)使用者：河海大學(xué)
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2025/1/2