郭才金
广东省电力线路器材厂有限公司 广东省广州市 510450
摘要：智能车库的设计皆为节约建设停车场的土地资源，提高传统手动机械式车位的运行效率，更大程度上保障使用者和车辆的安全。通过对车库调度算法，调度安全策略的优化，真正实现了车库运行的智能化。今后，将继续完成对车辆调度算法的优化，力争在减少硬件投入的基础上，将更多的普通机械式车位进行智能化的改造，提高车库的运行效率和实现最优的车位利用率。
关键词：智能车库；设计；调度策略；研究
引言
近年来，我国人均拥有的汽车数量逐年上升，加之城市的停车位资源修建速度较慢，导致城市的停车问题异常突出，停车难问题已不仅局限于城市老旧小区，市中心的写字楼、商场等地同样也面临着此问题。传统的地面式停车位占用的面积较大，而普通的机械式车位由于设计等问题对于司机停车的技术水平要求较高，导致部分车技水平不佳的司机逐渐放弃，致使机械式车位利用率较低。机械式车位属于半自动式车库，经过对机械式车位的改造，通过加入以车库智能管理核心的管理系统，配合手机APP和微信小程序等，真正做到车库的智能化，方便用户及时查看空置车位的情况，并弱化司机的停车技术的要求，真正做到智能化非自走车库，让驾驶员从车位寻找中解放出来。
一、智能车库的设计核心
智能车库为保障城市的停车安全和解决机械车位带来的存取车困扰带来了一体化的方案。智能车库的设计的核心是管理控制软件的设计，让人与车库轻松的实现人库互动，确保车库各个组件的状态正常运行并存储车库的运行数据。管理人员通过智能车库软件实现用户数据、车位空置比数据、车辆信息数据的管理，还能运用传感器、摄像头等物联网组件对整个智能车库的运行状态进行监控，及时发现车库的故障。在故障发生后，通过声音、显示屏和手机短信等方式提供报警信息，让管理人员和使用者及时发现问题。智能车库的设计必须以控制系统的稳定性和车库功能全面性为设计基础，同时系统的软硬件结构应该尽量简洁，让智能车库安装方便，对车辆外观数据精确录入并对车辆的停放位置精准定位。智能车库多以车牌识别作为车辆进出车库的身份认证，通过智能车库控制系统对传感器数据的计算，查找到移动距离最短的车位，车主仅需要将车停在识别区域，方可离开车辆。这一套控制算法和其所用到的硬件资源是整个智能车库的设计核心。
二、智能车库的设计原理
根据智能车库的结构和性能要求设计控制系统。在功能上可划分为三级：第一层为信息管理级，主要为车库运行管理软件，它是整个车库的控制大脑，完成用户的身份识别管理、停车位置的规划、入库出库和车位的分配、客户及车辆信息管理、运行状态监视等；第二层是工业计算机以及数据采集检测器、显示设备组成的监控机系统；第三层是以PLC系统为核心，完成各主要功能环节的底层控制系统，形成现场控制层级。该系统在各功能上相互独立，但又相互协同运行，从而实现了信息管理和实时控制，同时也保证了系统的可扩充型和开放性，也能在智能控制系统失效的情况下对系统进行手动控制。用户进入车库前通过扫描二维码或者关注微信公众号进入智能车库管理小程序，绑定用户的身份信息和车辆信息，也可以直接绑定免密支付，这样就能在智能车库系统中进行无感停车并支付。当车辆进入车库后，会对车辆的外观尺寸进行扫描测量，特别注意对于车辆凸出部分如天线，尾翼的测量。然后根据车辆的长宽高选择合适的空余车位，重点区分临时停车和长期停放车辆，对于计划停放时间较长的车辆，可选择放入较为偏僻的位置。用户为了避免取车的排队，可登陆APP预约取车时间。智能车库软件会将汽车的存取最优路径罗列至数据库中，方便及时调用。
三、智能车库的调度策略设计
为了考虑智能车库的成本和功耗，车库的设计采用低速短距离的无线网络传输方案。通过管理控制系统的服务器和手机移动端对智能车库进行调度，当用户通过手机移动端向控制系统服务器发出请求后，由服务器上的管理系统对车库的运行状态进行调度。智能车库的控制系统服务器就是智能车库的神经中枢，对车库的停车、对位、升降、消防、监控起到管理控制作用。多种传感器的应用，使智能车库完成物联网的组网，最终实现智能化。
（一）车辆快速分配与停车对位系统的调度策略
车辆到达车库入口后，用户可通过手机或者联网的车载电脑打开车库的小程序进行车辆信息的录入。管理系统会根据用户的预约停车时长计算出空余车位的最佳停车路径。管理控制系统服务器负责转发智能车库信息管理系统的命令。接受命令后，启动SICK检测系统进行汽车外观轮廓参数的获取和微调汽车的停车位置，调度相关设备按规定的流程完成存取车的后续动作。在服务器上连接显示屏和身份识别设备两种智能终端，辅助管理控制系统完成身份识别、显示和调度的任务。移动终端与服务器通讯方式的选择是系统中比较重要的问题。基于多线程技术对各通讯资源进行访问，并采用互斥理论进行不同线程对同一资源访问的调度，有效地防止了系统调度的冲突。
（二）智能升降与搬运系统的调度策略
智能升降系统需铺设专用的固定轨道，车辆驶入智能车库后，管理控制系统依据汽车的参数及车主填写的预约信息和车库内的剩余车位进行配对选择并计算出最优的存放路径，路径总共有x*y条路线，x代表有多少个升降设备，y代表库内的每一条线路。每层车库的平板上会放置磁感应装置和激光装置用来定位，根据计算来设定每个车位的路线，提高智能车库的车辆运送效率。利用x设备进行升降活动时间，进行y路线设计，加快存取车的速度。
（三）调度安全策略的设计
针对于智能车库的安全问题，进行了调度安全策略的设计。首先，当车位的超长超高传感器被触发时，整个车库的车托板及整个物理系统都必须立即停止工作，并发出显示和声音的警报。其次，车库入口处的摄像头检测到车内车外有人员或者物品移动时，亦或车库内部各摄像头捕捉到异常动物入侵时，所有调度策略立即停止，直至车库的管理员排除隐患，通过系统复位后方可正常使用。再次，在每个车托板的安全挂钩处于开启状态时，智能车库的上升下降功能才能使用。最后，在系统管理员或者其它现场管理人员触发紧急开关后，智能车库的所有电源务必在第一时间切断，保证紧急情况下的人员安全。
结束语
综上所述，随着汽车拥有成本的逐渐降低，其已成为社会生活中的必备品。在我国的大中型城市，百人拥有汽车的数量已突破两位数，使城市的停车问题日益突出，如何提高车位的使用率和周转率，运用更小的土地面积建立更多的停车位是城市规化部门需要思考的问题。本文即综合分析了国内智能车库管理系统理论研究成果，介绍了智能车库的设计核心，分析了智能车库的设计原理，对智能车库的各项调度策略进行了改进研究，最终实现了车库管理的智能化。
参考文献
[1]鹿玉风.基于PLC电子技术的智能车库管理系统设计[J].电子测试,2021,(02):20-21+39.
[2]李波.基于PLC控制技术的智能车库管理系统设计[J].内燃机与配件,2020,(17):215-217.
[3]丁伟成,崔恩汉,杜思晗.智能车库的设计及其调度策略[J].中小企业管理与科技(下旬刊),2019,(07):181-182.
[4]王建菊,雷崇武.智能立体车库系统组态设计[J].黄河水利职业技术学院学报,2020,32(02):46-49+54.