本發(fā)明涉及智能立體車庫調(diào)度，尤其是基于庫位能效和時長預(yù)測的智能立體車庫調(diào)度方法及系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

1、隨著城市化進程的加快和汽車保有量的增長，城市中心、學(xué)校、商業(yè)綜合體、旅游景區(qū)、大型醫(yī)院等地面臨的停車難題日益凸顯，這不僅給人們的生活帶來不便，還加重了城市的交通壓力。以大型醫(yī)院為例，我國三甲等大型醫(yī)院普遍面臨停車難問題。立體車庫作為一種現(xiàn)代化的停車解決方案，逐漸受到廣泛應(yīng)用。然而，傳統(tǒng)的人工調(diào)度停車方式已無法滿足日益增長的停車需求。立體車庫的發(fā)展開始從傳統(tǒng)的人工停放轉(zhuǎn)向自動化、智能化的新發(fā)展階段。

2、傳統(tǒng)的立體車庫在運營和管理過程中普遍面臨著一系列問題，尤其是在智能化、信息化方面的不足，導(dǎo)致其運行效率和服務(wù)品質(zhì)未能達到預(yù)期目標(biāo)?，F(xiàn)階段，大多數(shù)立體車庫仍然采用傳統(tǒng)的管理模式，依賴于人工操作或簡單的就近調(diào)度方法進行車輛的存取，這種方法不僅效率低下，而且在用戶體驗、能源消耗及安全性能等方面存在明顯缺陷。

技術(shù)實現(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位能效和時長預(yù)測的智能立體車庫調(diào)度方法及系統(tǒng)。

2、技術(shù)方案：本發(fā)明所述的基于庫位能效和時長預(yù)測的智能立體車庫調(diào)度方法，待停放的車輛到達智能立體車庫的入口后，升降機將車輛送至指定樓層，橫向運輸機將車輛移動到指定的存儲泊位，智能立體車庫調(diào)度方法包括如下步驟：

3、計算車輛從入口到每個存儲泊位的存放時間，根據(jù)存放時間從小到大將所有存儲泊位分為三個能效區(qū)域，即高效率區(qū)、中效率區(qū)和低效率區(qū)；

4、獲取若干車輛的歷史停留時長并進行從小到大排序，將所述歷史停留時長標(biāo)準(zhǔn)化后等分為三個區(qū)間，即第一區(qū)間、第二區(qū)間和第三區(qū)間，分別對應(yīng)車輛存儲在高效率區(qū)、中效率區(qū)和低效率區(qū)；

5、重新獲取若干車輛的歷史停車數(shù)據(jù)特征，包括車輛到達日期，到達時間點，離開日期和離開時間點，利用該歷史停車數(shù)據(jù)對xgboost算法進行訓(xùn)練以預(yù)測車輛停留時長；

6、待停放的車輛到達智能立體車庫的入口后，根據(jù)該車輛的歷史停車數(shù)據(jù)利用訓(xùn)練好的xgboost算法得到預(yù)測車輛停留時長；

7、將該預(yù)測車輛停留時長進行標(biāo)準(zhǔn)化，根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)化后的預(yù)測車輛停留時長所在區(qū)間，分配到對應(yīng)不同能效區(qū)域的存儲泊位進行入庫。

8、進一步地，在入庫低峰期，對中效率區(qū)和低效率區(qū)中的車輛進行移庫操作，方法為：中效率區(qū)和低效率區(qū)中的車輛，計算其剩余停車時長，將該剩余停車時長進行標(biāo)準(zhǔn)化，根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)化后的剩余停車時長所在區(qū)間，將車輛移庫至高效率區(qū)或中效率區(qū)；

9、所述入庫低峰期為平均入庫車流量不大于閾值的時期。

10、進一步地，入庫時間段分類方法包括：當(dāng)時，為入庫高峰期，當(dāng)時，為入庫平峰期，當(dāng)時，為入庫低峰期；

11、其中為統(tǒng)計的時間范圍內(nèi)的第小時段的平均入庫車流量，為統(tǒng)計的時間范圍內(nèi)的平均入庫車流量的平均值，為常數(shù)項系數(shù)，為統(tǒng)計的時間范圍內(nèi)的平均入庫車流量的標(biāo)準(zhǔn)差。

12、進一步地，所述重新獲取若干車輛的歷史停車數(shù)據(jù)特征還包括：車輛到達日期和離開日期為工作日或節(jié)假日、車輛入庫次數(shù)以及車輛車牌號所述省份和城市。

13、進一步地，所述利用該歷史停車數(shù)據(jù)對xgboost算法進行訓(xùn)練以預(yù)測車輛停留時長之前，還包括：對所述歷史停車數(shù)據(jù)進行預(yù)處理，剔除異常數(shù)據(jù)。

14、進一步地，所述剔除異常數(shù)據(jù)的方法包括：計算歷史停車數(shù)據(jù)的箱線圖的四分位距iqr，當(dāng)歷史停車數(shù)據(jù)小于或大于時，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、進一步地，所述車輛從入口到每個存儲泊位的存放時間包括升降機到入口取車的時間、升降機垂直移動到指定樓層的時間以及橫向運輸機將車輛移動到指定的存儲泊位的時間；

16、所述將該預(yù)測車輛停留時長進行標(biāo)準(zhǔn)化，根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)化后的預(yù)測車輛停留時長所在區(qū)間，分配到對應(yīng)不同能效區(qū)域的存儲泊位進行入庫包括：

17、首先判斷智能立體車庫內(nèi)是否有空閑的泊位，若有空閑泊位，則駕駛員將車輛停到升降機對應(yīng)的候車點，駕駛員離開，否則駕駛員駕駛車輛離開；升降機將車輛移動至該能效區(qū)域的存儲泊位所在樓層，橫向運輸機將車輛從升降機中移除，移動至該能效區(qū)域的存儲泊位；期間，若沒有空閑的升降機和/或橫向運輸機，則車輛原地等待，直至升降機和/或橫向運輸機空閑。

18、本發(fā)明所述基于庫位能效和時長預(yù)測的智能立體車庫調(diào)度系統(tǒng)，待停放的車輛到達智能立體車庫的入口后，升降機將車輛送至指定樓層，橫向運輸機將車輛移動到指定的存儲泊位，所述系統(tǒng)包括：

19、能效區(qū)域劃分單元，用于計算車輛從入口到每個存儲泊位的存放時間，根據(jù)存放時間從小到大將所有存儲泊位分為三個能效區(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，用于獲取若干車輛的歷史停留時長并進行從小到大排序，將所述歷史停留時長標(biāo)準(zhǔn)化后等分為三個區(qū)間，即第一區(qū)間、第二區(qū)間和第三區(qū)間，分別對應(yīng)車輛存儲在高效率區(qū)、中效率區(qū)和低效率區(qū)；

21、車輛停留時長預(yù)測單元，用于重新獲取若干車輛的歷史停車數(shù)據(jù)特征，包括車輛到達日期，到達時間點，離開日期和離開時間點，利用該歷史停車數(shù)據(jù)對xgboost算法進行訓(xùn)練以預(yù)測車輛停留時長；待停放的車輛到達智能立體車庫的入口后，根據(jù)該車輛的歷史停車數(shù)據(jù)利用訓(xùn)練好的xgboost算法得到預(yù)測車輛停留時長；

22、車輛調(diào)度單元，用于將該預(yù)測車輛停留時長進行標(biāo)準(zhǔn)化，根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)化后的預(yù)測車輛停留時長所在區(qū)間，分配到對應(yīng)不同能效區(qū)域的存儲泊位進行入庫。

23、本發(fā)明所述的電子設(shè)備，包括存儲器、處理器及存儲在存儲器上并可在處理器上運行的計算機程序，所述計算機程序被加載至處理器時實現(xiàn)所述的基于庫位能效和時長預(yù)測的智能立體車庫調(diào)度方法。

24、本發(fā)明所述的計算機可讀存儲介質(zhì)存儲有計算機程序，所述計算機程序被處理器執(zhí)行時實現(xiàn)所述的基于庫位能效和時長預(yù)測的智能立體車庫調(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)點在于：本發(fā)明通過倉儲管理理論和機器學(xué)習(xí)的結(jié)合，設(shè)計了基于庫位能效和時長預(yù)測的智能立體車庫調(diào)度方法，動態(tài)優(yōu)化停車資源分配，為現(xiàn)有的智能立體車庫調(diào)度提供了一種有效的調(diào)度方案，也為高需求停車場所提供科學(xué)的解決思路，為相關(guān)領(lǐng)域的研究提供新的理論和實踐參考，具體來說：本發(fā)明將貨物存儲的abc分類法應(yīng)用到立體車庫泊位的劃分中，基于存儲時間長短將立體車庫車位分為高效率區(qū)、中效率區(qū)、低效率區(qū)三類；在時長預(yù)測中，綜合考慮停車時長、車輛來源、歷史入庫情況三個方面，基于xgboost算法對車輛停車時長進行預(yù)測，然后通過停車時長匹配對應(yīng)的能效區(qū)域，使得各能效區(qū)域的滿庫率比較均衡，避免了極端的滿庫率情況，同時減少了客戶平均等待時間，調(diào)度更具科學(xué)性和合理性。

技術(shù)特征：

1.一種基于庫位能效和時長預(yù)測的智能立體車庫調(diào)度方法，其特征在于，待停放的車輛到達智能立體車庫的入口后，升降機將車輛送至指定樓層，橫向運輸機將車輛移動到指定的存儲泊位，智能立體車庫調(diào)度方法包括如下步驟：

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于庫位能效和時長預(yù)測的智能立體車庫調(diào)度方法，其特征在于，在入庫低峰期，對中效率區(qū)和低效率區(qū)中的車輛進行移庫操作，方法為：中效率區(qū)和低效率區(qū)中的車輛，計算其剩余停車時長，將該剩余停車時長進行標(biāo)準(zhǔn)化，根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)化后的剩余停車時長所在區(qū)間，將車輛移庫至高效率區(qū)或中效率區(qū)；

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的基于庫位能效和時長預(yù)測的智能立體車庫調(diào)度方法，其特征在于，入庫時間段分類方法包括：當(dāng)時，為入庫高峰期，當(dāng)時，為入庫平峰期，當(dāng)時，為入庫低峰期；

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于庫位能效和時長預(yù)測的智能立體車庫調(diào)度方法，其特征在于，所述重新獲取若干車輛的歷史停車數(shù)據(jù)特征還包括：車輛到達日期和離開日期為工作日或節(jié)假日、車輛入庫次數(shù)以及車輛車牌號所屬省份和城市。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于庫位能效和時長預(yù)測的智能立體車庫調(diào)度方法，其特征在于，所述利用該歷史停車數(shù)據(jù)對xgboost算法進行訓(xùn)練以預(yù)測車輛停留時長之前，還包括：對所述歷史停車數(shù)據(jù)進行預(yù)處理，剔除異常數(shù)據(jù)。

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的基于庫位能效和時長預(yù)測的智能立體車庫調(diào)度方法，其特征在于，所述剔除異常數(shù)據(jù)的方法包括：計算歷史停車數(shù)據(jù)的箱線圖的四分位距iqr，當(dāng)歷史停車數(shù)據(jù)小于或大于時，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所述的基于庫位能效和時長預(yù)測的智能立體車庫調(diào)度方法，其特征在于，所述車輛從入口到每個存儲泊位的存放時間包括升降機到入口取車的時間、升降機垂直移動到指定樓層的時間以及橫向運輸機將車輛移動到指定的存儲泊位的時間；

8.一種基于庫位能效和時長預(yù)測的智能立體車庫調(diào)度系統(tǒng)，其特征在于，待停放的車輛到達智能立體車庫的入口后，升降機將車輛送至指定樓層，橫向運輸機將車輛移動到指定的存儲泊位，所述系統(tǒng)包括：

9.一種電子設(shè)備，包括存儲器、處理器及存儲在存儲器上并可在處理器上運行的計算機程序，其特征在于，所述計算機程序被加載至處理器時實現(xiàn)根據(jù)權(quán)利要求1-7任一項所述的基于庫位能效和時長預(yù)測的智能立體車庫調(diào)度方法。

10.一種計算機可讀存儲介質(zhì)，所述計算機可讀存儲介質(zhì)存儲有計算機程序，其特征在于，所述計算機程序被處理器執(zhí)行時實現(xiàn)根據(jù)權(quán)利要求1-7任一項所述的基于庫位能效和時長預(yù)測的智能立體車庫調(diào)度方法。

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明公開了一種基于庫位能效和時長預(yù)測的智能立體車庫調(diào)度方法及系統(tǒng)，基于車輛從入口至存儲泊位的存放時間將所有存儲泊位分為三個能效區(qū)域，即高效率區(qū)、中效率區(qū)和低效率區(qū)；將車輛存儲時長從小到大排序后分為三個區(qū)間，分別對應(yīng)車輛存儲在不同的能效區(qū)域；待停放的車輛到達智能立體車庫的入口后，根據(jù)該車輛的歷史停車數(shù)據(jù)利用訓(xùn)練好的XGBoost算法得到預(yù)測車輛停留時長，然后自動停泊在分配的存儲泊位。本發(fā)明提供了一種有效的調(diào)度方案，使得滿庫率比較均衡，避免了極端的滿庫率情況，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