(19)中华 人民共和国 国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202111477938.9 (22)申请日 2021.12.0 6 (71)申请人 东南大学 地址 211135 江苏省南京市江宁区麒 麟科 创园智识路26号启迪城立 业园04幢 (72)发明人 陈峻　陈嘉毅　张楚　何英剑　 张子硕　 (74)专利代理 机构 南京经纬专利商标代理有限 公司 32200 代理人 熊玉玮 (51)Int.Cl. G06Q 10/04(2012.01) G06Q 10/06(2012.01) G06F 30/20(2020.01) (54)发明名称 一种基于仿真优化的自动代客泊车停车场 布局优化方法 (57)摘要 本发明公开一种基于仿真优化的自动代客 泊车停车场布局优化方法， 属于计算、 推算或计 数的技术领域。 该方法包括以下步骤： 设置自动 代客泊车停车场设计面积、 设计长宽比、 停放需 求量、 车辆期望到达时间间隔、 车辆平均停放时 长。 根据设置参数， 随机生成进出停车场的车辆 序列， 利用车辆序列及给定的车位分配策略、 车 辆离场策略及重定位策略， 构建仿真模型， 模拟 自动代客泊车停车场运行过程， 并输出时空效率 及服务能力评价参数。 根据仿真模 型输出的评价 参数， 构建布局优化模型， 求解布局优化模型， 得 到自动代客泊车停车场的最优布局方案并进行 方案评价。 本发 明综合考虑自动代 客泊车停车场 的时空效率及服务能力， 定量优化自动代客泊车 停车场的布局。 权利要求书3页 说明书8页 附图1页 CN 114298379 A 2022.04.08 CN 114298379 A 1.一种基于 仿真优化的自动代客泊车停车场布局优化方法， 其特 征在于， 初始化设计参数， 所述设计参数包括： 自动代客泊车停车场的设计面积、 自动代客泊车 停车场设计长 宽比、 停放需求 量、 车辆期望 到达时间间隔、 车辆平均停放时长； 根据停放需求量、 车辆期望到达时间间隔、 车辆平均停放时长的初始值， 生成车辆到达 停车场的时间序列及车辆 离开停车场的时间序列； 根据车辆到达停车场的时间序列及车辆离开停车场的时间序列进行自动代客泊车停 车场布局优化仿真， 采集自动代客泊车停车场布局优化仿 真过程中产生的重定位次数以及 拒绝入场次数； 根据自动代客泊车停车场布局优化仿真过程中产生的重定位 次数以及拒 绝入场次数， 构建自动代客泊车停车场布局优化模型； 求解自动代客泊车停车场布局优化模型 得到初始化设计参数 下的最优布局方案 。 2.根据权利要求1所述一种基于仿真优化的自动代客泊车停车场布局优化方法， 其特 征在于， 根据停 放需求量、 车辆期 望到达时间间隔的初始 值， 基于负指数随机生成所述车辆 到达停车场的时间序列。 3.根据权利要求1所述一种基于仿真优化的自动代客泊车停车场布局优化方法， 其特 征在于， 根据停放需求量、 车辆平均停放时长的初始值以及车辆到达停车场的时间序列生 成所述车辆 离开停车场的时间序列。 4.根据权利要求1至3中任意一项所述一种基于仿真优化的自动代客泊车停车场布局 优化方法， 其特征在于， 根据车辆到达停车场的时间序列及车辆离开停车场的时间序列进 行自动代客泊车停车场布局优化仿真的具体方法为： 构建描述停车场布局的Layout类， 所述Layout类包含成员变量及成员函数， 所述成员 变量包括： 描述停车岛中各泊位占用状况 的数组、 描述各临时停放车道中临时泊位占用状 况的数组、 描述停车场中各车辆到达时间的数组、 描述单个泊位长宽比的元组、 描述出场车 道及入场车道宽度的浮点数， 所述成员函数包括： 根据Layout类各成员变量计算停车场总 面积的函数、 根据描述停车岛中各泊位占用状况 的数组计算停车场泊位总 数的函数、 根据 Layout类各成员变量绘制停车场布局图片的函数； 遍历车辆到达停车场的时间序列、 车辆离开停车场的时间序列， 判断当前车辆是到达 车辆还是离去车辆； 若当前车辆为到达车辆， 则为当前车辆分配一个泊位， 并对描述停车岛中各泊位占用 状况的数组、 描述停车场中各 车辆到达时间的数组进行 更新； 若当前车辆为离去车辆， 则对当前车辆进行离场仿真， 并对描述停车岛中各泊位占用 状况的数组、 描述停车场中各车辆到达时间的数组进行更新， 若当前车辆的离场方向有阻 挡车辆， 则对当前车辆进 行重定位， 引导阻挡车辆到达临 时停放车道进 行临时停放， 并对描 述各临时停放车道中临时泊位占用状况的数组进行 更新； 收集仿真过程中产生的无法被分配泊位的车辆数量以及阻挡车辆的数量， 并在仿真结 束时对所有阻挡车辆的数量加总后输出重定位次数， 对所有 无法被分配泊位的车辆数量加 总后输出拒绝入场次数。 5.根据权利要求4所述一种基于仿真优化的自动代客泊车停车场布局优化方法， 其特 征在于， 构建的自动代客泊车停车场布局优化模型， 在停车场内各停车岛包含的停车位数权　利　要　求　书 1/3 页 2 CN 114298379 A 2量以及各相邻停车岛间隔中的临时停放车道条数的取值约束下获得最大停车场时空综合 效率。 6.根据权利要求4所述一种基于仿真优化的自动代客泊车停车场布局优化方法， 其特 征在于， 为当前 车辆分配一个泊位的具体方法为： 若当前停车场中有停车岛的中间列存在空泊位， 则将满足条件的停车岛中总泊位数最 小的停车岛 中间列中任意 一个空泊位分配给当前 车辆； 若当前停车场中各个停车岛的中间列不存在空泊位， 则检测各个停车岛中和中间列 水 平距离为d个泊位的r列是否存在空泊位： 若有与中间列水平距离为d个泊位的r列存在空泊位的停车岛， 则将满足条件的停车岛 中总泊位数最小的停车岛r列中任意 一个空泊位分配给当前 车辆， 若当前的d取值下不存在停车岛满足条件， 则增加d的取值并重复寻找距离中间列d个 泊位的r列中的空泊位， 直至停车场所有泊位均被占用。 7.根据权利要求5所述一种基于仿真优化的自动代客泊车停车场布局优化方法， 其特 征在于， 利用混合遗传算法求解自动代客泊车停车场布局优化模型得到初始 化设计参数下 的最优布局方案 。 8.根据权利要求5所述一种基于仿真优化的自动代客泊车停车场布局优化方法， 其特 征在于， 最大化停车场时空综合 效率的表达式为： max  U＝((D‑R2)/Ts)·SA/(|Sc‑Sd|γ+R1+ (F,1))， 停车场内各停车岛包含的停车位数量以及各相 邻停车岛间隔中的临 时停放车道条 数的取值约束为： Xi∈X＝{X1,X2,…XN},Qp∈Q＝{Q1,Q2,…QN+1}， Xi>0,Qp>0,1≤i≤N,1≤p≤N+1， 其中， U为停车场的时空综合效率， D为停放需求量， Ts仿真的停放仿真周期， SA表示单泊 位平均面积， Sc为当前布局下停车场的面积， Sd为停车场设计面积， γ为惩罚系数， F是表示 不可行布局的惩罚值， g(x)为辅助函数， Xi为第i个停车岛中各停车堆栈 包含的车位总数， X表示停车场内各停车岛包含的停车位数量， Z为整数集， Qp为第p个间隔 中的临时停放车道条 数， Q为各相邻停车岛间隔中的临时停放车道条 数， N为停车岛的个数。 9.根据权利要求7所述一种基于仿真优化的自动代客泊车停车场布局优化方法， 其特 征在于， 利用混合遗传算法求解自动代客泊车停车场布局优化模型得到初始 化设计参数下 的最优布局方案的具体方法为： 以停车场内各停车岛包含的停车位数量以及各相邻停车岛间隔中的临时停放车道条 数为决策变量， 随机初始化决策变量的种群， 并对种群中的个 体进行二进制编码； 在当前种群中各 决策变量个体的取值不满足取值约束时， 对决策变量个体的二级制编 码进行变更直至当前种群中各决策变量个体的取值满足取值约束， 根据满足取值约束的当 前种群中的各决策变量个 体生成Layout类的对象； 从满足取值约束的当前种群中随机选取个体进行染色体交叉操作生成决策变量的新权　利　要　求　书 2/3 页 3 CN 114298379 A 3