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基于区域划分的地下车库车位排布问题算法研究

【摘要】:随着我国社会经济的持续发展以及城镇化水平的不断提高,近年来城市汽车保有量大幅攀升,停车位不足的问题日益尖锐。建设地下车库可以有效缓解停车难的现状,而优化地下车库的车位排布可进一步增加有限空间内的车位数量,对改善城市停车问题具有重大意义。目前地下车库车位排布的设计,严重依赖设计人员的经验,设计结果波动大,而现有的车位排布算法,无法有效处理地下车库复杂轮廓和其内部的障碍物对车位排布的影响。基于此,本文首先总结了地下车库车位排布的特点及难点,随后进行了规则的提取,根据提取得到的规则,提出一种基于区域划分的三阶段求解算法,用以自动化进行地下车库车位排布设计。针对第一阶段外圈车位排布问题,建立数学模型,设计遗传算法进行求解,并选择合适的策略以避免算法早熟;针对第二阶段区域划分问题,为了避免过度分割的问题,进一步将问题拆分为最小单元分割和最小单元合并两个步骤,并分别设计网格分割方法和贪婪算法;第三阶段排车方案确定通过遍历方法实现。为了保证算法的性能,本文首先针对遗传算法和贪婪算法进行了参数实验,接着基于选定的最优参数组合,利用实际工程图纸对算法进行验证。结果表明,本文提出的基于区域划分的三阶段地下车库车位排布算法可以有效增加车位数量,平均提升幅度可达5%,实现了在合理运算时间内车位的自动化排布。

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