摘要：在智能停车库调度系统中，AGV能够通过自身全方位移动的优点，进行车辆的存取，有效避免了人为存取车辆过程中多次调整方向的情况，大大提高了车辆存取的时间。本文主要从智能停车库调度系统的组成进行分析，从通讯模块、后台管理模块、电子地图、路径规划、数据库等环节，详细阐述了基于AGV的智能停车库调度系统的具体设计流程。
关键词：AGC；智能停车库调度系统；设计
一、智能停车系统组成
智能停车系统主要是由导航系统、AGV小车、调度系统，即其他辅助设备所组成的。导航系统主要是引导AGV按照预先设定的路径运动，主要是由定位标识和引导线路所组成的。目前，在AGC智能停车系统中常见的导航方式主要有视觉导航、磁条导航和激光导航等。
AGV小车是由多个构件所组成的，如驱动机构、车架、控制系统、动力系统、安全防撞系统和手动移动系统。驱动机构主要是发挥驱动的作用，是通过四套独立的麦克纳姆轮系来达到车辆运动的目的。控制系统则是对整个系统运行情况进行处理的中心，能够实时对汽车运动进行控制，保证汽车在安全的路径下运动。控制系统中的遥控模块可以实现远程操控，通过摇动接收器和发射器对信号进行接收和发送。动力系统则是为整个系统提供能源，主要是由电源和动力电池交替工作所进行的。安全防撞系统则是在车辆运动的过程中对车辆周边的障碍物进行检测，防止车辆在运动的过程中与其他物体发生碰撞。
二、智能停车库调度系统组成
智能停车库调度系统主要是由通讯模块、后台管理模块、路径规划模块、电子地图模块、数据库模块、行车引导模块、任务调度模块和前端监控模块等模块组成的。
1.通讯模块
通讯模块主要是各个子系统之间进行信息传递的中心，通讯模块对各个子系统所传递过来的信息数据进行收集，再由socket接口传递出去。当用户在操作界面按下存取车按钮时，服务器端会将该信号传递给通讯模块，再由通讯模块传递给上层调动系统，从而实现汽车的存取操作。服务器端与人际交互一体机之间是由UDP协议进行消息传递的，如果上层调动系统长时间未对存取车信号作出回应，通讯模块会进行消息重发。
2.后台管理模块
后台管理模块主要是对信息、数据、资料等进行管理，进行增加、删减、查询、修改等一系列操作。后台管理模块只与数据库模块之间进行消息的交互，对数据库内的数据进行操作。当后台管理模块对数据库内的数据进行读取时，数据会从数据库流向后台管理模块。而当后台管理模块对数据库内的数据进行改写操作时，数据会从后台管理模块流向数据库。
3.电子地图模块
在对路径进行规划时，需要事先获取系统环境。调度系统需要将路径规划的区域转换成可识别的电子地图，从而能够将数据传递给路径规划算法进行处理。电子地图能够反映出当前停车库的真实环境，主要包含充电位置、道路节点、维修位和停车位，明确这些位置才能做好路径规划工作。对于已知的全局环境，AGV运行所需要的路径信息按照特定的方式存储在电子地图中，并通过自身的传感器获得相关的信息，调度系统通过定位系统实时掌控AGV小车的位置，并将之显示在电子地图上。
在电子地图中，可以将停车库中的充电位、停车位、维修位、出入口等以节点的方式在地图内进行标记，节点之间的连线表示AGV小车可运动的路径。根据AGV运动路径可容纳车辆的数量将车道分为单车单向行驶车道、单车双向行驶车道和双车双向行驶车道。一般较为常见的为双车双向行驶车道，即两个节点之间的连线是两条行驶方向相反的平行车道。
4.路径规划模块
路径规划是指AGV小车从起始处到目标处之间最优的路径，同时需要保证所规划的路径不会出现AGV小车碰撞和死锁等情况。AGV小车的运动路径主要是通过地图数据、路径规划算法和任务参数计算出来的，可以有效解决路径冲突问题，大大提高了调度效率。根据分类方式的不同，可以将AGV路径分为不同的类型。根据路径规划的范围可以将AGV路径分为局部路径规划和全局路径规划，根据时间变化是否会对地图环境产生影响将AGV路径分为动态环境路径规划和静态环境路径规划，根据AGV运动数量将路径规划分为多AGV路径规划和单AGV路径规划。一般常见的智能停车库调度系统，AGV小车是在整个停车库内运动，因此属于全局路径规划。停车库的环境是不变的，因此属于静态路径规划。停车库内多个AGV小车运动，因此属于多AGV路径规划。因此，在路径规划过程中，需要解决多AGV路径规划的最短路径和避免冲突等问题。
5.数据库模块
数据库模块主要是为其他模块提供访问数据库的服务，让各软件系统与数据库表的设计及读写实现细节相剥离，只需要知道数据读写情况。整个数据库内的数据分为5个子数据模块，即地图数据、AGV数据、财务数据、停车数据、系统用户数据和系统运行数据。这些数据全部封装在中，对数据库内的数据调动时，需要在应用程序初始化内添加COM初始化函数，从而能够与数据库之间建立ADO连接。上层系统对数据库内的数据进行查询时，将一数据集的形式将查询结果反馈给上层系统，然后立即关系数据集。此外，在实际的操作过程中，可能会存在多个线程对数据库子系统进行访问，那么就需要设计并发访问机制来避免多个线程之间出现干扰的情况。
6.行车引导模块
行车引导模块主要是将路径规划模块所计算出来的路径转换为AGV小车可识别的动作指令，从而对AGV小车进行引导。智能停车库调动系统将动作指令发送给AGV，如果在AGV小车运动的过程中检测到出现碰撞的情况，就需要对AGV小车再次发送停止的指令。AGV小车在运动过程中要遵循靠右行驶的原则，车辆在出入停车库时需要占用对向的车道，这时候就需要后续车辆稍微停止等待。此外，智能停车库调度系统还可以根据AGV小车所反馈的状态信息，判断AGV小车是否存在之间相互争夺资源而死锁的情况，如果出现这种情况，调度系统需要对AGV小车发送解锁指令，并重新对AGV小车运动路径进行规划。
7.任务调度模块
任务调度模块主要是在接受到存取车的信号时，会生成相应的存取车任务。当停车库内有空闲车位时，优先选择离入口最近的车位进行存车，当存在双排车位时，选择外侧车位停车。在对AGV进行分配时，有限选择距停车位较近的AGV。通过这样的方式，能够更快地进行存取车，提高智能停车库调度的效率。
8.前端监控模块
前端监控模块主要是对停车库内的情况和AGV情况进行监控，从而能够实时了解到当前停车库停车位的情况和AGV小车运动及空闲的情况，进而在有必要时进行人为干预。智能停车库调度系统会从数据库中读取电子地图的数据信息，将电子地图直接在显示屏上画出来，再与AVG之间建立联系，以便能够实时掌握AGV运行情况。
三、小结
总之，随着自动化技术的快速发展，智能停车库调度系统逐渐成为了当前停车库的主要发展方向，通过AGV能够实现自动对汽车进行存取，不需要人为存取车，大大提高了存取车的效率。为了保障智能停车库调度系统的完善性，需要对电子地图建模、路径规划、数据库模块设计、行车引导等环节进行详细设计，从而实现各个模块之间协调工作，保证AGV路径规划的合理性和高效性，既能满足路径最短，又能有效避免运动中与其他物体发生碰撞。
参考文献：
[1]张丹丹, 张志龙, 古金茂. 基于AGV的智能停车库调度系统设计[J]. 计算机测量与控制, 2019, 027(007):184-189.
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