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2023认证杯数学建模网络挑战赛D题立体车库的自动调度问题思路分析_认证杯挑战赛专科组

认证杯挑战赛专科组

2023 年

“认证杯”数学中国数学建模网络挑战赛 第一阶段

*D* 题 立体车库的自动调度问题

(本题仅限专科组和爱好者组选用)

随着人们生活水平的提高,汽车保有量日益增加,而城市土地资源有限, 传统平面停车场土地面积利用率低, 这样便形成了交通拥挤、停车困难的现 象。为解决该问题,立体车库应运而生,有效解决了车位难的问题,但是在实 际使用过程中,现有的立体车库存在自动化程度低、排队时间长、适应性弱等 问题。为了增强其适用性,建筑设计和调度方案等都是值得研究的问题。

我们考虑一种密集排布的立体式车库,这种车库只有一个出口和一个通 向出口的通道,为了高效地利用空间,车库的每层只能根据需求预留很少的 腾挪空间,这就迫使某些位置的车辆的出库过程需要经历复杂的腾挪过程, 所需时间相当可观。为了减少此类问题,这种车库会根据车辆的使用计划自 动地移动调整车辆布局。车辆的排列和存放布局对于车辆进出车库的时间有 很大影响,特别是遇到更改计划的时候更是如此。例如:车主临时改变行程计 划,原定在 30 分钟后使用车辆,改为希望能在 10 分钟后使用车辆,系统如何 快速响应需求,进行有效的排队调整,减少车主的等待时间。再比如:车主临 时推后行程计划,原来计划在 10 分钟后使用车辆,现在推后到 1 个小时后使 用,这种变化又该如何应对?

第一阶段问题:

  1. 请结合考虑上面两种情况,提出一个合理的指标体系,用以衡量立体车 库在用车计划出现改变时的适应能力;

  2. 给出一个立体车库自适应调度的优化算法

  3. 提出一个单出口的立体化车库的布局设计和调度方案。

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