[发明专利]一种采用左半张量积理论查询算法的新型三维立体车库

说明书

技术领域

本发明主要应用于三维立体车库停车系统，在车位紧缺区域，利用狭小的空间停放更多的车辆。

背景技术

随着城市的发展，人们的生活水平和消费水平的提高，有车一族的数量逐年攀升。而在车辆逐渐增加的同时，怎样停放这些汽车却逐渐成为一个问题。车位的设计不当不但不能容纳足够多的车辆，而且还会造成交通拥堵等问题，立体车库便是一个解决该问题的新方法。

据了解，现有的立体车库设计都较为简单，不能充分利用空间，依然有较大的升级潜力。例如纵向式立体车库，仅仅将一个车位在纵向进行了拓展，这种车库无法做到很高的层次。而一些普通的三维立体车库运行缓慢，无法将层数做高。若层数太高，由于运行速度限制和算法优化不到位等原因，则会有很长的等待时间。

发明内容

本发明使用嵌入式设计、PLC (Programmable Logic Controller)工业控制、半张量积查询算法实现立体车库的设计。存取车时可更快的到达目标车位，节省等待时间。

本发明采用如下技术实现发明目的：

一种采用左半张量积理论查询算法的新型三维立体车库，包括操作盒、PLC可编程逻辑控制器、电机驱动系统、光电传感器模块、压力传感器模块、极限开关模块、电磁铁触点模块等。

作为对本技术方案的记忆不限定，所述操作盒的结构包括控制器，所述控制器分别连接4*4矩阵按键、刷卡模块、电源模块、显示模块、通讯模块。

与现有技术相比，本发明的优点和积极效果是：本发明的车位为4*5*10立体式，车位分为地上五层和地下五层，纵向预留9个车位空间，横向预留4个车位空间作为存取车通道：共有188个可用车位。第六层取车时无需立体车库动作，可直接取车；留出一列只放置一个车位，需要调度时将该车位调整至预留列第六层，则该车位可存取车辆。使用多排式立体车库，相比单排式立体车库，每增加一排即能多存放一列车位；相比两层无避让立体车库，能放置更多的车位，可最大限度地利用可配置空间。

本发明设计的车位数量增加的同时，也为车位的取出指定车位与寻找空余车位提出了更高的要求。本发明采用半张量积的三维立体车库查询算法，利用高维数组来记录立体车库中车位状态间的连接信息，并通过矩阵的半张量积检验车位状态间的连接情况，量化了查询过程。本发明通过以下算法求出最优路线：

第１步， 构造三维数组S={a_ijk|i,j=1,…,m;k=1,…n}，其中i，j表示立体车库中的车位状态；将数组S分别按照索引[_1,³₂]和[_2,³₁]构造立体车库网络信息矩阵S^k_ij和S^k_ji，

第2步， 对于起始车位状态i和目的地车位状态j，判断两车位状态是否可以直达。

第３步，若不存在连接起讫车位状态的直达存取车路径，就需要考虑一次状态转换路线。

立体车库通过此算法将预留空位移动至目标车位与出入口之间，空出车位的运行通道，车位通过此通道向下（或向上）移动至第6层，再转向向前移动至出入口。目标车位与第6层之间每一层车位运行此算法后都可将空位移动至目标车位上方（或下方）；第6层车位运行此算法后每一列都将空位移动至目标车位前方。以第九层车位计算为例：将立体车库俯视图看作4*5网络，通过上述算法计算可得到第9层车位最优路线，依照此算法得出的第9层到第7层的最优运行路径，即可空出车位向下至第6层移动通道；将车库正视图看作平面网络可得到车位第6层每一列的车位最优运行路线。通过以上运算可得到车位运行的最短路径，所需移动层车位同时按照各自最优路径运行，移动完成后空出目标车位与出口通道，该车位即可通过运行通道进行存取车操作。

本发明实际使用时将IC(integrated circuit)卡在刷卡位置刷卡，PLC控制器通过查询算法得到当前最近车位与最优路径，车位依照最优路径移动至出入口，车主将车放入车位，车主离开，车位移动放入车库。取车时，车主刷卡，对应车位依照最优路径移动至出入口，完成取车。使用本方法简化存取车路径，缩短了等待时间，提高了存取车效率。

附图说明

附图1为立体车库外形示意图

图1：1—正视图，2—侧视图。

附图2为立体车库结构示意图

图2：1—操作盒，2—PLC，3—车位。