专利名称：电脑集成堆叠式自动化立体停车场的制作方法随着汽车消费时代的到来，汽车数量急剧增长，然而停车泊位由于土地使用成本的制约，而无法满足停车需求的增长，国内外大中城市都存在日趋严重的停车难问题。立体停车场以其占地少，停车多的特点，将会成为今后解决停车难问题的必然选择。目前，国内外也有一些立体停车场的解决方案。但由于设计的原因，一般只能支持双层结构，土地使用效率不高。多层结构又由于设计过于复杂，而造成建设成本过高或技术上难以实现。发明内容本实用新型以创新的思路设计一种更灵活，更实用的新型立体停车场。本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是以吊柜作为汽车的存储单元。 吊柜可以进行任意堆叠，因此可以实现两层或任意多层的堆叠设计。吊柜可以由吊车吊起， 进行调度。调度使用电脑进行控制，使用动态冗余垂直调度列算法设计。存车，取车使用IC 卡进行身份识别和车辆调度。本实用新型的有益效果是，提供一种简易可行的方式进行立体停车场建设，有利于大规模推广使用立体停车场，从而解决日趋严重的停车难问题。图1是吊柜设计示意图。图2是堆叠设计示意图。图3是单梁吊车示意图。图4是双梁吊车示意图。(详见说明书附图)(一)吊柜设计(图1)吊柜尺寸根据存储车辆设计，必须能完全容纳一辆需要存储的车辆。载重量应大于存储的车辆的1. 5倍。吊柜需要有一定的承重和抗压能力，承重和抗压能力根据堆叠层数进行计算。吊柜上方有起吊结构，起吊结构设计需要在吊车卡住起吊结构时可吊起吊柜和储存车辆的总重量。并保证安全、可靠。吊柜根据车辆进/出条件，一般设计为后方驶入， 前方驶出；也可以设计为只有一个方向驶入/驶出。吊柜两侧可以按照美观和节约材料、减轻重量的考虑，进行镂空设计。吊柜顶部和底部必须平整，适合堆叠使用。[0014](二)堆叠设计(图2)以吊柜为基本单元，吊柜可以根据车辆进/出场地条件，按横向(X方向)和纵向 (Y方向)排列。然后按照垂直方向(Z方向)进行两层或多层堆叠。在X方向和Y方向，可留出一定空隙，以便吊柜可以向上吊起和向下放落。Z方向吊柜可以直接堆叠。在所有堆叠吊柜中，要留空一个垂直列(冗余垂直调度列)，做调度使用。留空的调度列不放吊柜。该调度列在调度过程中是动态的，在任一时间只要留空一个垂直列，即可完成任何位置吊柜的调入调出。车辆吊入/吊出通常需要设置一个出/入共用的垂直列(即出/入口列)，也可根据需要设置多个出/入口列。(三)吊车设计(图3和图4)吊车可根据实际需要，使用单梁桥式吊车或双梁桥式吊车。吊车横梁跨度和起吊高度根据停车场大小进行选择。吊车载重能力为一个吊柜加一辆存储车辆的总重量的1.5 倍。采用伺服电机驱动、PID程序控制之小摆动高速吊车，由电脑控制运行。单梁桥式吊车电脑控制吊车的小车沿X方向左右移动和吊钩沿Z方向上下移动。双梁桥式吊车电脑控制吊车的大车沿Y方向前后移动，吊车的小车沿X方向左右移动和吊钩沿Z方向上下移动。吊车需要有定位控制装置。吊具在移动到位后，可由电脑自动控制卡住吊柜的起吊结构或放开起吊结构。(四)动态冗余垂直调度列算法设计由于堆叠式立体停车场，在一个垂直列中可以堆叠多个吊柜，而且存车/取车是随机发生的事件。因此，任意时刻，任意吊柜的调入/调出都是可能发生的。因此需要设计一套算法，能够根据需要快捷而且准确地将吊柜进行调度。本实用新型使用创新的动态冗余垂直调度列算法进行设计。冗余垂直调度列是指在堆叠的吊柜中留空出来的一个垂直列，冗余垂直调度列初始时不放吊柜，只是在调度过程中，作为过渡，将吊柜调入/调出时进行周转。算法说明设停车场堆叠层数为n，层数从底向上依次为l，2，3...n。冗余垂直调度列的位置R = (Rx，Ry)，即X方向为Rx，Y方向为Ry。1.车辆存入(存车)设车辆需要存入的位置为A = (Ax, Ay, t)，即该垂直列X方向为Ax，Y方向为Ay， 车辆需要存入该列的第t层。车辆入口垂直列为E= (Ex，Ey)，即垂直列X方向为Ex，Y方向为Ey。a)冗余垂直调度列算法存入调度类型类型i)如果t = n，直接将吊柜从(Ax，Ay, η)调到入口列(Ex，Ey, 1)，车辆驶入吊柜，然后将吊柜调到(Ax，Ay，n)，调度完毕。类型ii)如果l<=t<n，依次将(AX，Ay，n)... (Ax，Ay，t+1)，调到冗余垂直调度列，(Rx, Ry, 1). · . (Rx, Ry, η-t)，然后将吊柜从(Ax, Ay, t)调到入口列(Ex, Ey, 1)，车辆驶入吊柜，然后将吊柜调到(Ax，Ay，t)，将吊柜从冗余垂直调度列，(Rx,Ry,n-t)... (Rx,Ry, 1)，依次调回(Ax，Ay, t+1).. . (Ax, Ay, η)，吊柜位置状态恢复原状，调度完毕。车辆指定储存在指定位置这只是假设的极端情况，用以证明冗余垂直调度列可以解决任意位置吊柜的存入问题。b)动态冗余垂直调度列算法存入但是实际使用时吊柜需要调入哪一列，是可以根据我们的优化设计，使用动态冗余垂直调度列算法来进行调度。比如，初始状况下，A垂直列(Ax，Ay, 1). . . (Ax, Ay, η)整列都为空，这时如果需要调入一辆车，可以将吊柜从(Ax，Ay, η)调到入口列(Ex，Ey, 1)，车辆驶入吊柜，然后将吊柜直接调入(Rx, Ry, 1)，调度完毕。这时，我们发现态冗余垂直调度列是可以用于储存车辆的，而且储存状态也是可以不需要恢复原状的。这时如果还要储存一辆车，我们可以将吊柜从(Ax，Ay, n_l)调到入口列(Ex，Ey, 1)，车辆驶入吊柜，然后将吊柜直接调入(Rx，Ry, 2)，调度完毕。依次类推，当A垂直列全部调度到冗余垂直调度列，这时我们可以将A垂直列认为是新的冗余垂直调度列。这就是动态冗余垂直调度列的概念。可见，动态冗余垂直调度列可以大大降低车辆调度的次数，因此可以降低调度成本，提高调度效率。2.车辆调出(提车)设车辆储存的位置为A = (Ax, Ay, t)，即垂直列X方向为Ax，Y方向为Ay，需要调出的车辆在该列的第t层。车辆出口垂直列为E = (Ex, Ey)，即垂直列X方向为Ex，Y方向为Ey。a)冗余垂直调度列算法调出调度类型类型i)如果t = n，直接将吊柜从(Ax，Ay, η)调到出口列(Ex，Ey, 1)，车辆驶出吊柜，然后将吊柜调回(Ax，Ay，n)，调度完毕。类型ii)如果1 < = t < n，依次将(Ax, Ay, η).. · (Ax，Ay，t+1)，调到冗余垂直调度列，(Rx, Ry, 1). · . (Rx, Ry, η-t)，然后将吊柜从(Ax, Ay, t)调到出口列(Ex, Ey, 1)，车辆驶出吊柜，然后将吊柜调回(Ax，Ay，t)，将吊柜从冗余垂直调度列，(Rx,Ry,n-t)... (Rx,Ry, 1)，依次调回(Ax，Ay, t+1).. . (Ax, Ay, η)，吊柜位置状态恢复原状，调度完毕。以上算法可以证明，冗余垂直调度列也可以解决存放在任意位置吊柜里的车辆的调出问题。b)动态冗余垂直调度列算法调出同样，冗余垂直调度列用于储存车辆和储存状态可以不恢复原状，这些规则在调出算法中也适用。与调入算法不同，调出的车辆必然是指定位置的车辆。虽然如此，我们还是可以使用动态冗余垂直调度列对算法进行优化。假设A垂直列(Ax，Ay, 1). . . (Ax, Ay, η)整列都存满了车，如果，要调出(Ax，Ay, η)，如果按冗余垂直调度列算法类型i)调出后，将吊柜调回(Ax，Ay，n)，这时如果要调出吊柜(Ax，Ay，n-l)，就要将吊柜从(Ax，Ay，n)调到(Rx，Ry，1)，然后再将吊柜(Ax，Ay，n-l)调到出口列(Ex，Ey，l)，车辆驶出吊柜，调度完毕。但是，如果在类型i)调出后，将空吊柜调回(Rx，Ry，l)，这时如果要调出吊柜(Ax， Ay, n-1)，就可以直接将吊柜(Ax，Ay, n-1)调到出口列(Ex，Ey，1)，车辆驶出吊柜，调度完毕。这样就可以减少一次调度的动作。如果第二次调出的车辆不是(Ax，Ay，n-l)，而是(Ax， Ay，n-2)，这时只要把(Ax，Ay，n_l)调到(Rx，Ry，2)，然后将吊柜(Ax，Ay，n-2)调到出口列 (Ex, Ey，l)，车辆驶出吊柜，然后将吊柜从(Rx，Ry, 2)调回(Ax，Ay, n_2)，在出口列的吊柜伍1工7，1)，调到(1^，1^，2)，调度完毕。同样可以减少一次调度的动作。如果这时再调出A 垂直列的车辆，与原来相比可以减少了两次调度的动作。由此可见，调度优化的关键是，将空的吊柜放在空的垂直列或放空吊柜的垂直列，都可以减少调出吊柜的调度动作。3.车辆任意调入/调出 由于调入/调出事件是随机的，因此，调度时应遵循以下原则1)空吊柜吊入，将空的吊柜放在空的垂直列或放空吊柜的垂直列，2)空吊柜吊出，依序就近吊取，吊取完一个垂直列后，再到另一个新的垂直列开始吊取；3)存车时，将装有车辆的吊柜依序选择，先选择放在空的冗余垂直调度列，如果没有空的冗余垂直调度列，就选择之前已取走且下面全都是存有车辆的吊柜的上面(取走补充)，直至放满η层为目止，如果没有需要补充的列，就选择非空的冗余垂直调度列进行存放。4)调度过程中，将装有车辆的吊柜(即非所要取之车)放置在冗余垂直调度列或之前已取走而尚未补够η层的垂直列处；5)调度过程中，将装有车辆的吊柜放在靠下位置。6)为减少吊车移动次数，在存车完成后，吊车在刚存放的吊柜的上方待命；取车完成后，吊车仍卡着吊柜在入/出口列(Ex，Ey, 1)处待命；7)电脑应准确记住车辆所在之吊柜(即车辆-吊柜关联)存放的位置；以后因取车调度，车辆所在之吊柜(即车辆-吊柜关联)的位置会经常变动，电脑应随时更新并时刻准确记住车辆所在之吊柜(即车辆-吊柜关联)所在的实际位置。(五)IC卡身份识别设计 本发明实用新型存车，取车使用IC卡进行身份识别和车辆-吊柜关联登记、调度。 车主存入车辆，领取所存车辆-吊柜关联的IC卡，车辆存入车库后，可能会经过多次调度， 因此，用IC卡和吊柜进行关联就可以在任何时刻，都可以知道车辆存放的准确位置，车主只要凭IC卡就可以取回自己的车辆。而且存车/取车都是电脑控制，自动完成。存车时， 车主将车开入吊柜，领取IC卡后即可离开。取车时，车主只要刷一下IC卡，车辆就可以调到车主面前，将车开走，使用十分方便。