智能停车场的布局规划方法、装置、电子设备及存储介质

1.本公开涉及停车场布局规划技术领域，尤其涉及智能停车场的布局规划方法、装置、电子设备及存储介质。


背景技术：

2.近些年来，随着国家对新型智慧城市建设和数字产业化的推动，智能停车场迎来了新的发展机遇。其中，自动导引车（automated guided vehicle，agv）智能停车场在人车分离、机械故障少和停车体验等方面具有优势，并得到了广泛应用。然而目前的agv停车场并未从根本上提高停车场的土地利用效率，同时也无法应对大流量的存取调度需求。


技术实现要素：

3.本公开提供了一种智能停车场的布局规划方法、装置、电子设备及存储介质。
4.根据本公开的第一方面，提供了一种智能停车场的布局规划方法，所述方法包括：获取待规划停车场的基础信息；所述基础信息包括：所述待规划停车场的长度信息和宽度信息，以及单个停车位的长度信息和宽度信息；基于所述基础信息，将所述待规划停车场划分为多个目标区域；其中，所述目标区域包括多个停车位；基于所述多个目标区域在所述待规划停车场中的区域信息，确定所述待规划停车场中的道路区域，得到规划后的目标停车场；其中，所述区域信息包括区域的大小和数量。
5.根据本公开的第二方面，还提供了一种智能停车场的布局规划方法，所述方法包括：获取待规划停车场的基础信息；所述基础信息包括：所述待规划停车场的长度信息和宽度信息，以及单个停车位的长度信息和宽度信息；基于所述基础信息，将所述待规划停车场划分为一个目标区域；其中，所述目标区域包括多个停车位；基于所述目标区域的区域信息，确定所述待规划停车场中的入口和出口，得到规划后的目标停车场；其中，所述区域信息包括区域大小和区域位置。
6.根据本公开的第三方面，提供了一种智能停车场的布局规划装置，所述装置包括：数据获取模块，用于获取待规划停车场的基础信息；所述基础信息包括：所述待规划停车场的长度信息和宽度信息，以及单个停车位的长度信息和宽度信息；布局规划模块，用于基于所述基础信息，将所述待规划停车场划分为多个目标区域；其中，所述目标区域包括多个停车位；所述布局规划模块，还用于基于所述多个目标区域在所述待规划停车场中的区域信息，确定所述待规划停车场中的道路区域，得到规划后的目标停车场；其中，所述区域信息包括区域的大小和数量。
7.根据本公开的第四方面，还提供了一种智能停车场的布局规划装置，所述装置包
括：数据获取模块，用于获取待规划停车场的基础信息；所述基础信息包括：所述待规划停车场的长度信息和宽度信息，以及单个停车位的长度信息和宽度信息；布局规划模块，用于基于所述基础信息，将所述待规划停车场划分为一个目标区域；其中，所述目标区域包括多个停车位；所述布局规划模块，还用于基于所述目标区域的区域信息，确定所述待规划停车场中的入口和出口，得到规划后的目标停车场；其中，所述区域信息包括区域大小和区域位置。
8.根据本公开的第五方面，提供了一种电子设备。该电子设备包括：存储器和处理器，所述存储器上存储有计算机程序，所述处理器执行所述程序时实现如以上所述的方法。
9.根据本公开的第六方面，提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，所述程序被处理器执行时实现本公开的上述方法。
10.本公开实施例提供的智能停车场的布局规划方法、装置、电子设备及存储介质，通过获取待规划停车场的基础信息，其中，基础信息包括：待规划停车场的长度信息和宽度信息，以及单个停车位的长度信息和宽度信息。然后根据基础信息，将待规划停车场划分为多个目标区域；其中，目标区域包括多个停车位。最后，基于多个目标区域在待规划停车场中的区域信息，确定待规划停车场中的道路区域，得到规划后的目标停车场；其中，区域信息包括区域的大小和数量。
11.根据待规划停车场的长度信息和宽度信息，确定目标区域的大小和数量，目标区域的大小包括目标区域中的停车位的行列数以及停车位数量。规划好停车的目标区域后，就可以根据目标区域的区域信息和区域位置，确定待规划停车场中的道路区域，得到规划后的目标停车场。本公开实施例提供的智能停车场的布局规划方法可以利用agv技术的稳定性和联动性，将车位紧密排布，停车场内仅保留部分车道，从而缩小车道占地面积，提升停车场的车位容量和提高土地利用效率。
附图说明
12.在下面结合附图对于示例性实施例的描述中，本公开的更多细节、特征和优点被公开，在附图中：图1示出了联动集约型布局停车场的示意图；图2示出了联动集约型布局停车场中分区数、中央模块行列数与单位停车位占地面积的关系图；图3示出了矩形停车场按照联动集约型布局规划的agv停车场；图4示出了矩形停车场按照传统布局规划的agv停车场；图5示出了联动集约型布局停车场的车辆交接方式示意图；图6示出了联动集约型布局停车场的中央模块轮转方式示意图；图7示出了空车位的复位过程示意图；图8示出了先来先服务的任务分配算法的流程图；图9示出了联动集约型布局停车场内的运输agv流线图；图10示出了等待时间的关系示意图；
图11示出了不同位置下取车任务运输时间；图12a示出了10台运输agv下的用户等待时间；图12b示出了11台运输agv下的用户等待时间；图12c示出了12台运输agv下的用户等待时间；图12d示出了13台运输agv下的用户等待时间；图13a示出了华容道式布局停车场的示意图；图13b示出了华容道式布局停车场的轮转方式示意图；图14示出了本公开示例性实施例的智能停车场的联动集约型布局规划方法的流程示意图；图15示出了本公开示例性实施例的智能停车场的华容道式布局规划方法的流程示意图；图16为本公开一示例性实施例提供的智能停车场的联动集约型布局规划装置的功能模块示意性框图；图17为本公开一示例性实施例提供的智能停车场的华容道式布局规划装置的功能模块示意性框图；图18为本公开一示例性实施例提供的电子设备的结构示意图；图19为本公开一示例性实施例提供的计算机系统的结构框图。
具体实施方式
13.下面将参照附图更详细地描述本公开的实施例。虽然附图中显示了本公开的某些实施例，然而应当理解的是，本公开可以通过各种形式来实现，而且不应该被解释为限于这里阐述的实施例，相反提供这些实施例是为了更加透彻和完整地理解本公开。应当理解的是，本公开的附图及实施例仅用于示例性作用，并非用于限制本公开的保护范围。
14.应当理解，本公开的方法实施方式中记载的各个步骤可以按照不同的顺序执行，和/或并行执行。此外，方法实施方式可以包括附加的步骤和/或省略执行示出的步骤。本公开的范围在此方面不受限制。
15.本文使用的术语“包括”及其变形是开放性包括，即“包括但不限于”。术语“基于”是“至少部分地基于”。术语“一个实施例”表示“至少一个实施例”；术语“另一实施例”表示“至少一个另外的实施例”；术语“一些实施例”表示“至少一些实施例”。其他术语的相关定义将在下文描述中给出。需要注意，本公开中提及的“第一”、“第二”等概念仅用于对不同的装置、模块或单元进行区分，并非用于限定这些装置、模块或单元所执行的功能的顺序或者相互依存关系。
16.需要注意，本公开中提及的“一个”、“多个”的修饰是示意性而非限制性的，本领域技术人员应当理解，除非在上下文另有明确指出，否则应该理解为“一个或多个”。本公开实施方式中的多个装置之间所交互的消息或者信息的名称仅用于说明性的目的，而并不是用于对这些消息或信息的范围进行限制。
17.传统人工停车场在布局规划设计时，需要为驾驶人上下车以及倒车入库的泊车过程预留足够的空间，导致停车位布局分散，车道占地面积大，土地利用效率不高。而在agv停车场虽然不需人工泊车，但依然沿用传统人工停车场的布局规划，并未从根本上提高停车
场的土地利用效率，同时也无法应对大流量的存取调度需求。
18.因此，为了从根本上提高停车场的土地利用效率，满足大车流量的存取调度需求，本公开实施例首先提供了一种智能停车场的布局规划方法，利用agv技术的稳定性和联动性，将车位紧密排布，停车场内仅保留部分车道，缩小车道占地面积，提升停车场的车位容量和提高土地利用效率。
19.在介绍本公开实施例之前首先对本公开实施例中涉及到的相关名词作如下释义：欧式距离：欧式距离一般指欧几里得度量。在数学中，欧几里得距离或欧几里得度量是欧几里得空间中两点间直线距离。
20.自动导引车（automated guided vehicle，agv）停车场：agv停车场是指使用自动引导车（agv）进行停车的停车场。agv是一种能够自主导航和执行任务的无人驾驶车辆，它可以在预设路径上行驶并遵循预设规则进行操作。在agv停车场中，车辆通常是通过预设路径行驶到指定的停车位，并由agv自动将车辆停放在指定的位置上，而不需要人工操作。
21.先来先调度算法（first come first serve，fcfs）：是一种操作系统调度算法，它的基本思想是，按照任务提交的先后顺序，依次将每个任务放入任务队列中，当一个任务完成后，就从任务队列中取出下一个任务来执行，直至所有任务完成。
22.rrt*-aco算法：rrt*-aco是一种路径规划算法，结合了rapidly-exploring random tree* (rrt*)算法和蚁群优化算法 (ant colony optimization, aco)。该算法旨在解决基于图的路径规划问题。rrt*-aco算法在路径规划问题中具有较好的性能，尤其适用于复杂的环境和高维空间。它可以应用于机器人路径规划、自动驾驶车辆的导航以及其他需要在复杂环境中进行路径规划的领域。
23.agv停车场是指使用自动导引车（automated guided vehicles，简称agv）进行车辆停放和管理的停车场系统。在agv停车场中，用户只需将车辆停进停车场的存取仓中，发出存车指令，停车场系统即可调度空闲的agv将车辆转移至指定的停车位存放。车辆存放结束后，agv将发送存车完成信息给停车场系统，以便系统更新停车场的状态和车辆位置。停车场系统还可以将存车完成信息以及车辆对应的停车位位置信息发送给用户，以便用户能获取车辆的实时停放位置和存车状态。
24.当用户需要进行取车时，可以先使用手机客户端或者到agv停车场操作界面发出取车指令。停车场系统接收到取车指令后，将取车指令以及目标车辆的位置发送给空闲的第一类托盘，被选中的第一类托盘根据指令从初始位置出发，前往存车区域。同时，第二类托盘将目标车辆轮转至目标区域的边界车位上。第一类托盘到达存车区域后，可以使用传感器或视觉系统定位目标车辆的位置，锁定目标车辆位置后，第一类托盘与目标车辆完成交接并将目标车辆取出。第一类托盘搭载目标车辆按预设的路径规划或导航系统，从存车区域导航至对应的存取仓。到达存取仓后，第一类托盘卸载目标车辆，完成取车任务，并将取车完成的信号发给控制系统，以便系统更新停车场的状态和车辆位置。停车场系统还可以将取车完成信息以及对应的存取仓位置信息发送给用户，用户接收到信息后，前往对应存取仓，取走车辆。
25.因此，agv停车场的存车和取车场景是通过控制系统与托盘之间的指令传递和导航规划来实现的，这种自动化的存取车过程可以提高效率、减少人力成本，并确保安全和精确的车辆管理。
26.在本公开示例性实施例中，为了缩小车道占地面积，提升停车场的车位容量和提高土地利用效率，提出两种agv停车场布局方案，利用agv技术的稳定性和联动性，将车位紧密排布，设计更为集约化的华容道式布局和联动集约型布局方案，并分析布局方案对车位容量的提升效果，制定停车场内agv运行策略。其中，目标区域包括第一类停车子区域和第二类停车子区域，第一类停车子区域又可以分为左模块和右模块，分别与停车场的左侧墙面和右侧墙面相邻，第二类停车子区域可以为中央模块，中央模块的侧面被道路区域包围，位于左模块和右模块的中间。第一类托盘可以为运输agv，第二类托盘可以为托盘agv。
27.图1示出了联动集约型布局停车场的示意图。如图1所示，联动集约型布局可以包含一个或多个分区，每个分区可以包含一个左模块、一个中央模块和一个右模块，每个分区和子模块之间通过车道连通。联动集约型布局停车场还可以包括一个或多个存取仓。
28.在一种可选的方式中，如果待规划停车场的占地形状为不规则的多边形，如梯形，圆形等，可以对待规划停车场的地形进行预处理，在待规划停车场内划定一个矩形框，上述分区、车道以及存取仓均规划布局在该矩形框内。
29.在一种可选的方式中，每个分区可以由一个n行n列的中央模块、一个n行2列的左模块和一个n行2列右模块组成。
30.在一种可选的方式中，如图1所示，存取仓可以设置在停车场的上下两侧，以便分流管理停车场内部车辆，缓解车道运输压力，提高道路利用效率。
31.在一种可选的方式中，在采用联动集约型布局的停车场，由于agv停车场具备高精度的定位能力和引导能力，并且不需要用户亲自参与停车取车的过程，因此在保证车与车之间安全距离的前提下，可以进一步缩小单个停车位尺寸。示例性的，可以设置停车位尺寸为2.3m
×
5.5m，停车场内车道为双向两车道，车道满足最低标准5.5m。
32.为了进一步评估联动集约型布局停车场的土地利用率，可以通过下述公式（1）和公式（2）计算单位停车位的占地面积，并绘制单位停车位的占地面积函数图。
33.（1）（2）其中，h：表示分区数量，n：表示中央模块的行列数，m：表示总车位数，sa：表示单位停车位占地面积，车道宽度以及停车位长度均为5.5m，停车位宽度为2.3m。
34.图2示出了联动集约型布局停车场中分区数、中央模块行列数与单位停车位占地面积的关系图，如图2所示，x轴为中央模块行列数n，单位为个，y轴为分区数h，单位为个，z轴为单位停车位占地面积，单位为m2。随着分区数h和中央模块行列数n的增加，联动集约型停车场内单位停车位占地面积随之减少，从22m
²
降至16m
²
，其中约86%的停车场单位停车位占地面积分布在20m
²
以下。根据《城市停车规划规范》gb/t51149-2016，传统人工地面停车场单位停车位占地面积约为30m2，地下停车场和地上停车楼单位停车位占地面积约为40m2。由此可知，在停车场总面积相同的情况下，联动集约型布局相较于传统布局，能实现约50%以上的车位容量增长，大大提升了停车场内的车位容量。
35.示例性的，假设有一个长91m，宽88m的矩形停车场，分别按联动集约型布局和传统布局来规划该停车场，图3示出了矩形停车场按照联动集约型布局规划的agv停车场，图4示出了矩形停车场按照传统布局规划的agv停车场。
36.如图3所示，停车场中包括三个分区，分区1包括：左模块1、中央模块1和右模块1，分区2包括：左模块2、中央模块2和右模块2，分区3包括：左模块3、中央模块3和右模块3。停车场中还包括：纵向过道1、纵向过道2、横向过道1、横向过道2、横向过道3、横向过道4和存取仓。其中，纵向过道1连接每个分区的左模块和中央模块，纵向过道2连接每个分区的右模块和中央模块。横向过道1连接分区1和下侧存取仓，横向过道2连接分区1和分区2，横向过道3连接分区2和分区3，横向过道4连接分区3和上侧存取仓。过道中的箭头表示运输agv行驶方向。
37.根据给定的矩形停车场长宽面积，可以在联动集约型布局下规划出3个分区，假设每个分区的中央模块规模为10行10列，左模块为10行2列，右模块为10行2列，3个分区共30行14列，共420个停车位，可以设置停车位尺寸为2.3m
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5.5m，车道满足最低标准5.5m。
38.如图4所示，停车场中包括多个零散的停车区域和上下两侧的存取仓，过道中的箭头表示车辆行驶方向。在采用传统布局的停车场中，由于需要用户亲自参与停车取车过程，因此可以设置停车位尺寸为2.5m
×
5.5m。根据给定的矩形停车场尺寸，传统布局仅可规划出270个停车位，将剩余空间均匀分配给车道，最终车道宽度为6.6m。
39.示例性的，根据上述公式（1）和公式（2）可以得出联动集约型布局的停车场和传统布局停车场的单位停车位占地面积，其中，在联动集约型布局的停车场，单位车位占地面积约为19m2；在传统布局的停车场，单位车位占地面积约为29.6m2。由此可知，采用联动集约型布局可以大幅提升停车场车位容量，相较于传统布局，实现了约55%的车位容量增长，极大地提升停车场的车位容量和土地利用效率。
40.由此可见，联动集约型布局的停车场充分利用了agv技术的稳定性和联动性优势，精简停车场内部车道。结果表明，与传统布局相比，本公开提出的联动集约型布局的停车场能实现约50%以上的车位容量增长。同时，由于其模块的可组合性强，可以根据停车场的实际面积规划分区数量，遇到非矩形面积的停车场时，还可以根据停车场实际情况，分别设置左模块、中央模块和右模块的数量，及其对应的行列数。因此，联动集约型布局的停车场还具有极大的布局灵活性。
41.在一种可选的方式中，在联动集约型布局停车场中可以包括两种agv形式：模块内的托盘agv和车道内的运输agv。联动集约型布局停车场的停车位上可以配备一台可搭载车辆的托盘agv，托盘agv负责可以负责上下左右的轮转移动和配合运输agv完成车辆交接。为了实现托盘agv的轮动，每个模块内均设置一个空车位，空车位保持空位状态。运输agv上可以搭载各类传感器，确保运输agv可以按规划路线自动行驶，往返与存取仓和停车位之间，完成存取车任务。
42.示例性的，以用户取车为例，图5示出了联动集约型布局停车场的车辆交接方式示意图。如图5所示，联动集约型布局停车场的车辆交接方式可以包括以下步骤：步骤s510：接收到车主发出的取车指令后，判断目标车辆的位置。用户来到存取仓前，可以通过输入车牌号的方式发出取车指令，接收到车主发出的取车指令后，开始查询目标车辆的位置。
43.步骤s520：判断目标车辆的位置是否处于模块边界，如果不处于模块边界，则执行步骤s530，如果处于模块边界，则执行步骤s560。
44.步骤s530：判断目标车辆是位于中央模块内部，如果是，则执行步骤s540，如果否，
则目标车辆位于左模块或者右模块的靠墙侧，则执行步骤s550。
45.步骤s540：执行中央模块轮转方式。当目标车辆位于中央模块的内部时，可以通过托盘agv的轮动将中央模块内部的目标车辆轮转至中央模块边界。
46.步骤s550：执行左右模块轮转方式。当目标车辆位于左模块或者右模块的靠墙侧时，由于左右模块仅由两列停车位组成，目标车辆的前方车位即为左模块或者右模块的边界。可以通过托盘agv的轮动将模块内的空车位挪到目标车辆的前方，目标车辆对应的目标托盘搭载目标车辆向前挪至空车位上，目标车辆即可挪至左模块或者右模块的边界。
47.步骤s560：运输agv前往模块的边界与该托盘agv完成目标车辆的交接。
48.步骤s570：运输agv将目标车辆送至存取仓，完成取车任务。
49.在一种可选的方式中，由于联动集约型布局停车场的中央模块位于停车场中央，四周均存在车道，可以设定中央模块规模为n
×
n，中央模块轮转方式可以包括以下步骤：确定中央模块内的目标车辆位置，并找到该目标车辆所在行列的四个边界的停车位位置。
50.根据模块边界路径最短原则，可以分别计算该目标车辆所在位置到四个边界车位的欧式距离，四个欧式距离可以分别设为x1，x2，x3，x4。然后，通过min{x1,x2,x3,x4}找出四个欧式距离中最短的一个，并将其对应的边界车位作为确认目标车辆预计抵达的目标边界车位。当出现最短欧式距离出现多个时，随机选择一个最短欧式距离，并将其对应的边界车位作为确认目标车辆预计抵达的目标边界车位。
51.在一种可选的方式中，当目标边界车位被前一任务车辆占用，则本次任务的目标车辆进入等待状态。当前一任务车辆被运输agv交接，挪出目标边界车位，目标边界车位处于空载状态，等待状态结束。本次目标车辆开始进行轮转。
52.确定中央模块内的空车位位置，并通过托盘agv的轮动将空车位挪至目标边界车位的位置上，实现空车位与目标边界车位的重合，确保目标边界车位上没有车辆停靠，处于空载状态。
53.构建轮转范围。在一种可选的方式中，可以将目标车辆与目标边界车位作为矩形的两个顶点，当这两个顶点位于矩形的同一侧，可以由该两个顶点形成矩形的一条边，该边紧挨的同侧托盘构成矩形的另一条边，构建出一个矩形轮转范围。当这两个顶点位于矩形的对角线上，由该两个顶点沿x轴和y轴画出直线，直至与另一个顶点的直线交互，确认出矩形的另外两个顶点，通过这四个顶点，构建出一个矩形轮转范围。
54.托盘agv搭载目标车辆向着目标边界车位方向轮转，最终目标车辆抵达目标边界车位，位于中央模块的边界。
55.图6示出了联动集约型布局停车场的中央模块轮转方式示意图。如图6所示，可以对中央模块建立直角坐标系，利用坐标表示停车位的具体位置，如车辆1的位置可以表示为(3,2)，空车位的位置可以表示为(5,5)。
56.示例性的，以取出车辆1(3,2)为例，联动集约型布局停车场的中央模块轮转方式可以包括以下步骤：接收到车辆1的车主发出的取车指令后，确定中央模块内的目标车辆位置，并找到该目标车辆所在行列的四个边界的停车位位置。由图6可知，车辆1的位置为(3,2)，四个边界的停车位位置分别为：左边界车位位置(1,2)，右边界车位位置(5,2)，下边界车位位置
(3,1)和上边界车位位置(3,5)。
57.根据模块边界路径最短原则，可以分别计算该目标车辆所在位置到四个边界车位的欧式距离，并确定最短欧式距离对应的边界车位为目标边界车位。通过min{x1,x2,x3,x4}计算可知车辆1到达下边界车位(3,1)的位置的欧式距离最短，因此，确定下边界车位(3,1)为目标边界车位。
58.确定中央模块内的空车位位置，由图6可知，空车位的位置为(5,5)。
59.构建轮转范围。目标边界车位的位置与空车位的位置处于矩形的对角线上，将目标边界车位的位置(3,1)与空车位的位置为(5,5)作为矩形的两个顶点，由该两个顶点沿x轴和y轴画出直线，直至与另一个顶点的直线交互，确认出矩形的另外两个顶点(3,5)和(5,1)，通过这四个顶点，构建出一个矩形轮转范围。
60.通过托盘agv的轮转将空车位挪至目标边界车位的位置上，具体轮转过程为：位置(5,1)，(5,2)，(5,3)和(5,4)处的托盘agv一起向上联动挪移，填补(5,5)的空位，空出(5,1)。
61.位置(4,1)和(3,1)处的托盘agv一起向右联动挪移，填补(5,1)的空位，空出(3,1)，实现空位的挪移。
62.车辆1(3,2)上的托盘agv向下挪至位置(3,1)，抵达中央模块边界，完成轮转操作。此时，空车位位于目标边界车位的后方位置(3,2)。
63.在一种可选的方式中，以取车为例，当前取车任务的目标车辆已挪至模块边界后，如果未接收到下一任务，可以将空车位重新挪至模块边界，等待接收下一任务，无需等待前一取车任务的目标车辆与运输agv完成交接。
64.如果已经接收到下一任务，但前一任务的目标车辆尚未和运输agv完成交接，可以将前一任务中目标车辆对应的目标托盘锁死于模块边界，不再参与轮转，等待运输agv前来交接。同时，可以通过空车位复位过程，调度空车位去服务下一任务的目标车辆。图7示出了空车位的复位过程示意图，其中，图7中的空位指空车位，p车位指下一任务的目标边界车位。如图7所示，托盘1搭载的前一任务中的目标车辆已经挪至模块边界，尚未与运输agv完成交接，同时接收到托盘2所搭载车辆的取车指令。此时，空车位可以沿图中黑色箭头路径挪至p车位上，服务托盘2所搭载车辆的取车指令。同理，当存取任务不停叠加时，空车位将被不断调度以服务后续的存取任务。
65.为了提高停车场的车位容量，中央模块取消内部车道，停车位紧密排列。而为了将中央模块内部的目标车辆转移至中央模块的边界处，需要采用中央模块轮转方式。采用中央模块轮转方式可以最大限度地利用停车场的容量，当车位轮动时，空置的车位可以被其他车辆使用，从而减少停车场的闲置时间。同时，由于停车位的高效使用，还可以均摊停车场的运营和维护成本，达到降低成本提高收益的效果。
66.在联动集约型agv停车场中，用户仅需在存取仓外等候运输agv将车辆取出，如果用户在存取仓外等候太久，那么将产生“停车易取车难”的问题。因此，为保证合理的取车等待时间，需要制定有效的多agv冲突消解策略和运输agv数量配置方案。在本实施例中，以联动集约型停车场的取车流程为例，通过有效的任务分配算法以及合理配置运输agv的数量，为停车场的调度运行提供理论指导。
67.在一种可选的方式中，联动集约型agv停车场可以采用先来先服务的任务分配算
法，任务优先级随着任务生成的时间依次递减，任务生成的时间越早，任务的优先级越高。例如，任务分配算法可以选择fcfs算法。
68.示例性的，可以建立一个任务队列，新生成的任务会依次排列在队尾，处于队列之首的任务将优先分配给当前空闲的运输agv。任务在队列中越靠前，任务的优先级越高，对应运输agv的优先级就越高，也具有更高的路权。图8示出了先来先服务的任务分配算法的流程图，具体步骤可以包括：步骤s810：等待任务请求。任务请求可以包括：存车任务和取车任务。
69.步骤s820：配置任务队列。在一种可选的方式中，可以按任务生成的时间配置任务队列，任务生成的时间越早，在任务队列中的位置越靠前，任务的优先级越高。
70.步骤s830：判断任务队列是否为空，如果任务队列为空，则返回执行步骤s810。如果任务队列不为空，则执行步骤s840。
71.步骤s840：将任务队列中的第一个任务分配给空闲的运输agv。
72.由于先来先服务的任务分配算法是一种非抢占式策略，在车道少、车辆周转频繁的联动集约型停车场内，该算法简单易行且较为公平，不会使得运输时间长的任务被无限滞后，能更好地满足用户存取车需求。
73.图9示出了联动集约型布局停车场内的运输agv流线图，如图9所示，行车过道为双向两车道，运输agv可以跨越路径完成掉头，黑色圈表示模块边界的车位节点，空心圈表示车位节点对应的过道节点，箭头方向表示运输agv的行驶方向，灰色矩形表示路口。假设目标车辆已经挪至模块边界的p车位上，运输agv在p车位与目标车辆的托盘agv完成车辆交接后，运输agv的行驶路径可以包括：驶出p车位到达过道节点b，随后跨越路径到达过道节点c完成掉头，然后沿过道节点d、e、f，最后通过路口后，沿过道节点g、h、i离开，驶向存取仓。
74.在一种可选的方式中，运输agv的行驶路径可以通过算法计算得出，可以根据最短路径原则选择出距离存取仓的最短行驶路径。
75.在一种可选的方式中，可以通过分析停车场内的车辆运输流程以及每个流程对应的时间评估联动集约型布局停车场的车辆运输效率。
76.示例性的，可以将联动集约型布局停车场的车辆运输流程分为车辆等待服务时间、模块运输时间、运输agv运输时间、车辆交接时间以及冲突时间五个部分。图10示出了等待时间的关系示意图，其中模块运输时间、运输agv运输时间、车辆交接调整时间、冲突时间之和为车辆运输时间，车辆等待服务时间、车辆运输时间之和为用户等待时间。
77.在一种可选的方式中，存车任务的车辆运输流程可以包括：用户将车辆停在存取仓，若场内无空闲的运输agv，则车辆进入等待服务状态，直至有空闲的运输agv接受该任务。该运输agv前往存取仓内交接车辆，然后送至场内模块，与模块中的空载托盘agv完成车辆交接。
78.在一种可选的方式中，取车任务的车辆运输流程可以包括：用户下达取车任务，若场内无空闲的运输agv，则进入车辆等待服务状态，直至有空闲的运输agv接受该任务。模块中搭载目标车辆的托盘agv轮转至模块边界，运输agv前往该模块边界与托盘agv完成车辆交接后返回存取仓，再次交接车辆，用户取车离开。
79.在实际应用中，停车场的存取高峰不会在出现在同一时间段内，并且存取过程近似，因此，以取车任务为例，结合取车流程与中央模块轮转方式，构建取车任务的时间模型
和平均运输时间公式，其中，取车任务平均运输时间可以用过下述公式（3）表示：（3）其中，t
p
：表示取车任务平均运输时间；t1：表示模块平均运输时间；t2：表示运输agv平均运输时间；t3：表示运输agv和托盘agv、存取仓的总交接时间；t4：表示交接前后，运输agv在车道上调整车身姿态的总调整时间，由于每个取车任务均需要完成两次交接和四次车身调整，因此该部分为固定时间损耗，根据模拟实验情况，将其设定为120s；t5：表示运输agv冲突时间，此处设为0s。
80.示例性的，在联动集约型布局停车场中，模块运输时间t
t
可以包括空位复位时间和托盘agv轮转时间，托盘agv轮转时间tc和模块运输时间t
t
可以通过下述公式组（4）和公式组（5）表示：（4）（5）其中，c：表示目标车辆对应的托盘agv所在的圈数，c=1表示目标车辆对应的托盘agv位于模块边界，c≥2表示目标车辆对应的托盘agv位于模块内部，tf：表示空位复位时间，为方便分析，设定tf为10s。
81.在一种可选的方式中，由于左右模块内的托盘agv数量远远少于中央模块，为计算方便，左右模块的模块运输时间可以忽略不计。
82.在一种可选的方式中，可以根据中央模块行列数n和圈数c计算中央模块每一圈的车位数量mc，车位数量mc公式可以通过下述公式组（6）表示：（6）其中，n：表示中央模块行列数；c：表示圈数；ceil：表示对数值向上取整；mod：表示求余函数，mod(n,2)：表示n除以2后的余数。
83.示例性的，一个中央模块的行列数是5，则该中央模块的圈数为3，可以把中央模块最外层车位的圈数记作1，次外层车位的圈数记作2，最里面车位的圈数记作3。由公式（6）可知，圈数1的车位数量m1为16个，圈数2的车位数量m2为8个，圈数3的车位数量m3为1个。
84.根据中央模块行列数和圈数建立车位数量公式的好处在于，可以方便地计算中央模块中每一圈的车位数量，帮助停车场规划者快速了解停车场的总车位数和每一圈的车位数，提高计算效率和准确性。另外，车位数量公式也可以作为设计和规划停车场的参考依据。通过该公式，我们可以在设计停车场时根据需求和限制条件，灵活地确定中央模块的行列数和圈数，以满足预期的车位需求。这有助于优化停车场的布局和空间利用率。此外，车
位数量公式还可以在停车场管理和运营中发挥作用。通过该公式，管理者可以轻松计算停车场的总车位数和每一圈的车位数，从而更好地进行车位分配和管理，确保停车场的使用效率和服务质量。
85.因此，建立车位数量公式可以简化计算过程，提高效率和准确性，同时为停车场的设计、规划和管理提供参考依据，使停车场运营更加高效和优化。
86.示例性的，可以基于t
t
和模块大小确定t1。以行列数为6的中央模块为例，计算t1的方法包括以下步骤：基于上述公式（4）和（5）计算出每一圈的t
t
。圈数1中，t
t
=0s；圈数2中，t
t
=15s；圈数3中，t
t
=35s。
87.基于上述公式（6）计算出每一圈的车位数量mc。圈数1中，mc=20；圈数2中，mc=12；圈数3中，mc=4。
88.基于中央模块的行列数确定中央模块总车位数，该中央模块的总车位数=6
×
6=36。
89.基于每一圈的车位数量mc、每一圈的t
t
以及总车位数确定该中央模块的t1。t1=[(20
×
0)+(12
×
15)+(4
×
35)]/36=8.89s在一种可选的方式中，运输agv的平均运输时间公式可以通过下述公式组（7）表示：（7）其中，t2：表示运输agv平均运输时间；h：表示分区数，n：表示中央模块行列数，mod(h,2)：表示h除以2后的余数。
[0090]
在上述公式（3）中，表示：表示运输agv的单程。
[0091]
在一种可选的方式中，t3的确定方式可以包括：获取t2的最大值和最小值，将t2的最大值和最小值相加，再除以二，即为t3。
[0092]
在一种可选的方式中，t3的确定方式还可以采用matlab r2019a仿真软件建立停车场环境电子地图，通过模拟运输agv的运输行为、交互过程和存取仓的操作，并记录每个交接点的时间，将每个交接点的所需时长相加，获得总交接时间。为确保数据准确，可以进行多次模拟，得到总交接时间的平均值，即t3。
[0093]
在一种可选的方式中，可以根据公式（3）—（7）得到不同停车场规模下取车任务的平均运输时间t
p
统计表，表1示出了取车任务平均运输时间统计表。
[0094]
表1 取车任务平均运输时间t
p
统计表(s)
如表1所示，随着中央模块行列数和分区数的增加，取车任务平均运输时间也随之增加，以3个分区、中央模块规模为10
×
10、共420个停车位的联动集约型停车场为例，在该停车场内，完成一次取车任务平均需要193s，即该停车场一台运输agv每小时可以完成18次取车任务。
[0095]
在联动集约型agv停车场中，运输agv数量的多少直接影响到用户在存取仓外的等候时间。若运输agv数量配置过少，则满足不了大流量的取车需求，造成任务堆积，取车时间将远远超出用户的可接受等待时间。若运输agv数量配置过多，容易导致内部道路拥挤，运输agv频繁启停，增加不必要的时间延误。因此，运输agv数量并非越多越好，需要综合考虑停车场规模、高峰小时流量等影响因素，合理配置运输agv数量。
[0096]
示例性的，可以以取车流程为例，分析用户等待时间。为简化分析过程，可以设置目标假设条件，目标假设条件可以包括：
①
联动集约型停车场系统中存在n台运输agv；
②
用户的取车任务为，第n个用户的取车任务编号为；
③
用户的等待时间为wi，第n个用户的等待时间为wn；
④
运输agv按照取车任务的下达顺序执行任务；
⑤
取车任务下达的时间间隔相同，为t；
⑥
停车场内所有任务的取车时间相同，为取车任务的平均运输时间t
p
。
[0097]
表2示出了在联动集约型agv停车场中有3台运输agv时用户等待时间。
[0098]
表2有3台运输agv时用户等待时间如表2所示，停车场内的运输agv数量越少，越晚下达取车任务的用户等待时间越长。用户等待时间会随着停车场规模、高峰期间车流量、高峰时期的持续时长、取车任务顺序、运输agv数量的变化而变化。
[0099]
在实际应用中，多数停车场的用车高峰大多持续1-2小时，因此，在用车高峰期间，将用户的等待时间控制在可接受等待时间之内，则认为运输agv的总数满足该车流量的配置标准。
[0100]
在一种可选的方式中，可以基于目标假设条件构建运输agv数量与用户等待时间的关系模型，该模型可以通过下述公式（8）—（10）表示：（8）（9）（10）其中，n：表示联动集约型停车场系统中存在的运输agv总数；：表示用户的取车任务编号；wi：表示用户的等待时间；t：表示取车任务下达的时间间隔；ceil：表示对数值向上取整；λ：表示取车的车流量；t
p
：表示取车任务的平均运输时间；wa：表示用户可接受的等待时间，其中wa的具体数值可以由实地问卷调研获得，也可以可根据停车场的实际需求进行调整。
[0101]
为了验证本公开提出的联动集约型布局停车场的可行性，示例性的，可以采用matlab r2019a仿真软件建立停车场环境电子地图，并逐次设置停车场仿真模型内各元素属性，包括托盘agv、运输agv、存取仓、运输任务、时间节点、仿真界面等：可以对停车场内所有托盘的车位编号、状态等属性数据作为矩阵信息录入ceil函数内。将每个车位按照从下到上，从左到右的顺序进行编号，编号范围为1~420。模块内每个托盘agv有两种状态：空闲和工作。某个模块收到取车任务后，确定参与轮转的所有托盘agv编号，将状态均置为工作状态，随后开始轮转操作。
[0102]
可以将运输agv编号为agv1、agv2、agv3
…
并根据实际需要设定具体数量。运输agv有两种工作状态：空闲、工作。在仿真系统中，每个运输agv都包含以下几部分数据信息，表3示出了运输agv的数据信息。
[0103]
表3运输agv的数据信息存取仓为所有取车任务的还车节点。在仿真实验中，可以将存取仓设置在停车场顶部和底部中央，车辆到达存取仓后，即可进入存取仓进行车辆交接操作。
[0104]
定义运输任务的集合为，随着任务的下达，运输任务编号依次为：、、、
…
在仿真系统中，每个运输任务都包含以下几部分数据信息，表4示出了运输任务
数据表。
[0105]
表4 运输任务数据表如表4所示，用户下达取车任务时，产生任务生成时间点t1；运输agv开始执行该取车任务时，产生任务开始执行时间点t2；运输agv返回存取仓完成车辆交接后，产生任务结束时间节点t3；车辆等待服务时间为（t
2-t1）；任务运输时间为（t
3-t2）；用户等待时间为（t
3-t1）；车辆因冲突而产生的停车避让时间为t5。设定计时器记录运输任务中各过程的时间节点，并将其保存。
[0106]
在仿真界面中，可以设定空位为白色，模块内任务车辆为蓝色，车道内运输agv为黑色。
[0107]
以图3的停车场为例，在停车场的电子地图中随机生成100次取车任务，观察车辆在停车场内的生成位置。分别进行5次仿真，记录下目标车辆每次的位置信息。表5示出了5次仿真中目标车辆的生成位置：表5 仿真中目标车辆的生成位置如表5所示，在5次仿真中，目标车辆位于中央模块的概率约占总数的70%，位于中央模块内部的概率约为45%，位于左右模块的概率较低，各约占20%。说明在任务生成过程中，车辆生成位置具有较强的随机性，分布较为均匀，不会集中在同一个模块内，保证了数
据的有效性和可信度。
[0108]
为了模拟无agv冲突时，联动集约型停车场内取车任务的运输效率，实验分别在模块内的不同位置生成取车任务，将任务车辆依次取出后，运往存取仓，并记录每一次取车任务的运输时间，图11示出了不同位置下取车任务运输时间，如图11所示，在420个停车位规模的联动集约型agv停车场内，仿真模拟101次取车任务，在无运输agv冲突时，单个车辆的取车时间介于134s至306s之间，并且在多数情况下，取车任务的运输时间分布在200s左右，在用户的可接受范围之内。
[0109]
为验证运输agv数量配置方案的合理性和有效性，对联动集约型agv停车场高峰期间的取车任务进行仿真实验。仿真实验中假设该停车场取车高峰持续时长为1小时，在取车高峰到来之前所有的托盘agv均处于满载状态。假设1小时内发出210次取车任务，其中，任务随机下达，车辆随机生成于停车场内部。
[0110]
根据公式（4）—（6）和先来先服务的任务分配原则，对运输agv数量进行初步配置。经计算，当运输agv数量约为12台时，基本满足任务需求。依次设置13台、12台、11台和10台运输agv，采用rrt*-aco算法对运输agv进行路径规划，分别对210次取车任务进行仿真实验。记录每一次取车任务的用户等待时间，图12a示出了10台运输agv下的用户等待时间，图12b示出了11台运输agv下的用户等待时间，图12c示出了12台运输agv下的用户等待时间，图12d示出了13台运输agv下的用户等待时间。如图12a所示，当运输agv数量为10台时，用户等待时间较长，仅25%的取车任务能在5分钟内完成，取车任务编号靠后的用户等待时间甚至接近880s。如图12b所示，当运输agv数量为11台时，曲线呈波动上升趋势，用户等待时间介于146s至548s之间，与配置10台时相比，有大幅度的降低。如图12c和12d所示，当运输agv数量为12台和13台时，曲线波动基本稳定，用户等待时间介于135s至360s之间，说明此时的运输agv数量能满足任务需求。
[0111]
为避免仿真数据的偶然性，实验过程中还对四种运输agv配置数量下的取车任务进行了6次仿真，分别记录用户平均等待时间和平均冲突时间，仿真结果如表6、表7所示。表6示出了不同运输agv数量下的用户平均等待时间(s)，表7示出了不同运输agv数量下的平均冲突时间(s)：表6不同运输agv数量下的用户平均等待时间(s)表7不同运输agv数量下的平均冲突时间(s)
结合表6和表7可知，当运输agv配置数量为13台时，用户平均等待时间约为267s，相比于配置12台运输agv，用户平均等待时间略长，说明运输agv配置数量越多，车道内产生的冲突时间就越长。其次，通过分析表7，可以发现当运输agv数量为10~13台时，车道内并未产生大量堵塞情况，冲突时间均在可接受范围内。结果表明，在420个停车位的联动集约型停车场内，配置12台运输agv即可满足每小时210次的取车需求，并且可以保证用户在存取仓外的等待时间约为5分钟。
[0112]
在本公开示例性实施例中，还提出了一种适用于小型停车场的华容道式布局，图13a示出了华容道式布局停车场的示意图。如图13a所示，华容道式布局可以为一个矩形状的目标区域，目标区域内没有车道，所有面积均规划为紧密排列的停车位，停车场的出口和入口前可以各保留一个空车位，空车位保持空位状态，用以实现车辆轮转。除空车位外，其余停车位上均配备一台可搭载车辆的托盘agv，可以通过托盘agv在华容道式布局停车场内以矩形轮转的方式实现车辆的存取操作。如图13a所示，当停车位上未停车，对应停车位标为空载agv，当停车位上已停车，对应停车位标为已满载，停车场的出入口与外部道路连通，方便用户停取车辆。
[0113]
图13b示出了华容道式布局停车场的轮转方式示意图。如图13b所示，可以对华容道式布局停车场建立直角坐标系，利用坐标表示具体停车位的位置，如13b所示，停车场的入口坐标为(5，-1)，车辆1的坐标为(3,3)，车辆2的坐标为(2,3)，车辆3的坐标为(2,5)，车辆4的坐标为(5,3)。
[0114]
示例性的，以取出车辆1(3,3)为例，接收到车辆1的车主发出的取车指令后，以(1,1)，(1,2)，(1,3)，(2,3)，(3,3)，(3,2)，(3,1)，(2,1)，(1,1)为轮转矩形，以顺时针轮转的方式，将车辆1沿着(3,3)，(3,2)，(3,1)，(2,1)，(1,1)的轮转轨迹轮转至(1,1)位置，随后进入车辆出口平台(1,-1)和用户完成车辆的交接，华容道式布局停车场的具体轮转方式可以包括以下步骤：步骤s1301：位置(2,1)，(3,1)的托盘agv同时向左移动一个车位，空出停车位(3,1)。
[0115]
步骤s1302：位置(3,3)，(3,2)的托盘agv同时向下移动一个车位，空出停车位(3,3)，此时车辆1的位置变为(3,2)。
[0116]
步骤s1303：位置(1,3)，(2,3)的托盘agv同时向右移动一个车位，空出停车位(1,3)。
[0117]
步骤s1304：位置(1,1)，(1,2)的托盘agv同时向上移动一个车位，再次空出停车位(1,1)。
[0118]
步骤s1305：位置(2,1)，(3,1)的托盘agv同时向左移动一个车位，再次空出停车位
(3,1)。
[0119]
步骤s1306：位置(3,3)，(3,2)的托盘agv同时向下移动一个车位，再次空出停车位(3,3)，此时车辆1的位置变为(3,1)。
[0120]
步骤s1307：位置(1,3)，(2,3)的托盘agv同时向右移动一个车位，再次空出停车位(1,3)。
[0121]
步骤s1308：位置(1,1)，(1,2)的托盘agv同时向上移动一个车位，再次空出停车位(1,1)。
[0122]
步骤s1309：位置(2,1)，(3,1)的托盘agv同时向左移动一个车位，再次空出停车位(3,1)，此时车辆1的位置变为(2,1)。
[0123]
步骤s1310：位置(3,3)，(3,2)的托盘agv同时向下移动一个车位，再次空出停车位(3,3)。
[0124]
步骤s1311：位置(1,3)，(2,3)的托盘agv同时向右移动一个车位，再次空出停车位(1,3)。
[0125]
步骤s1312：位置(1,1)，(1,2)的托盘agv同时向上移动一个车位，再次空出停车位(1,1)。
[0126]
步骤s1313：位置(2,1)，(3,1)的托盘agv同时向左移动一个车位，再次空出停车位(3,1)，此时车辆1的位置变为(1,1)。
[0127]
步骤s1314：托盘agv运载车辆1进入车辆出口平台(1,-1)和用户完成车辆的交接。
[0128]
由于华容道式布局停车场取消了所有车道，仅在出入口前保留两个空置停车位，其余面积均用于规划停车位。因此，华容道式布局停车场近乎100%地利用了停车场内部的土地面积，极大提高了停车场的土地利用率。当停车场总面积较小或车辆存取频率较低时，可以选用高度集约化的华容道式布局，提高小型停车场的车位总数，充分利用停车场的土地面积。
[0129]
同时，由于agv停车场具备高精度的定位能力和引导能力，并且不需要用户亲自参与停车取车的过程，因此在保证车与车之间安全距离的前提下，可以进一步缩小单个停车位尺寸。示例性的，可以将停车场停车位尺寸设定为2.3m
×
5.5m。因此，相比传统停车场的布局而言，在停车场总面积相同的情况下，华容道式布局的停车场可以规划更多的停车位。
[0130]
基于上述实施例，本公开还提供的一种智能停车场的布局规划方法，图14示出了本公开示例性实施例的智能停车场的联动集约型布局规划方法的流程示意图，如图14所示，该方法可以包括如下步骤：步骤s1410：获取待规划停车场的基础信息，基础信息包括：待规划停车场的长度信息和宽度信息，以及单个停车位的长度信息和宽度信息。
[0131]
步骤s1420：基于基础信息，将待规划停车场划分为多个目标区域。其中，目标区域包括多个停车位。
[0132]
步骤s1430：基于多个目标区域在待规划停车场中的区域信息，确定待规划停车场中的道路区域，得到规划后的目标停车场。其中，区域信息包括区域的大小和数量。
[0133]
实施例中，提出了一种联动集约型布局方案，首先，获取待规划停车场的基础信息以及单个停车位的长度和宽度。如果待规划停车场的占地形状为不规则的多边形，如梯形，圆形等，可以对待规划停车场的地形进行预处理，在待规划停车场内划定一个矩形框，上述
目标区域、车道以及存取仓均规划布局在该矩形框内。
[0134]
可选的，目标区域包括第一类停车子区域和第二类停车子区域，第一类停车子区域的一侧与待规划停车场的侧面相邻，第二类停车子区域的侧面与道路区域相邻。
[0135]
基于上述实施例，在本公开提供的又一实施例中，步骤s1430中确定待规划停车场中的道路区域，具体还可以包括以下步骤：步骤s1431：基于基础信息，确定待规划停车场中第一类停车子区域的区域信息和第二类停车子区域的区域信息。
[0136]
步骤s1432：基于第一类停车子区域的区域信息确定第一类停车子区域的区域位置，及基于第二类停车子区域的区域信息确定第二类停车子区域的区域位置。
[0137]
步骤s1433：基于区域信息和区域位置，确定待规划停车场中的道路区域。
[0138]
实施例中，第一类停车子区域又可以分为左模块和右模块，分别与停车场的左侧墙面和右侧墙面相邻，第二类停车子区域可以为中央模块，中央模块的侧面被道路区域包围，位于左模块和右模块的中间。
[0139]
在一种可选的方式中，每个分区可以由一个n行n列的中央模块、一个n行2列的左模块和一个n行2列右模块组成。在实际应用中，可以根据待规划停车场的基础信息，确定分区数量，遇到非矩形面积的停车场时，还可以根据停车场实际情况，分别设置左模块、中央模块和右模块的数量，及其对应的行列数。因此，联动集约型布局的停车场还具有极大的布局灵活性。
[0140]
可选的，所述第一类停车子区域和所述第二类停车子区域分别包括至少一个空车位；所述目标停车场包括第一类托盘和第二类托盘，所述第一类托盘用于在所述道路区域中运输车辆，所述第二类托盘用于在所述目标区域中轮转。
[0141]
可选的，存取仓可以设置在停车场的上下两侧，以便分流管理停车场内部车辆，缓解车道运输压力，提高道路利用效率。
[0142]
实施例中，第一类托盘可以为运输agv，第二类托盘可以为托盘agv。除空车位外，每个停车位上可以配备一台可搭载车辆的托盘agv，托盘agv可以负责上下左右的轮转移动和配合运输agv完成车辆交接。为了实现托盘agv的轮动，每个模块内均设置一个空车位，空车位保持空位状态。运输agv上可以搭载各类传感器，确保运输agv可以按规划路线自动行驶，往返与存取仓和停车位之间，完成存取车任务。
[0143]
实施例中，还提供了一种应用于联动集约型布局停车场的存车方法，具体可以包括以下步骤：在接收到用户针对目标车辆的存车指令的情况下，响应于存车指令，获取目标车辆的目标停车位。通过第一类托盘将存取仓中存放的目标车辆运输至目标停车位的第二类托盘中。
[0144]
具体的，用户把目标车辆开至存取仓停放，在停车场的操作界面或手机app上输入车牌号并发出存车指令。停车场系统接收存车指令后，响应于存车指令，获取目标车辆的目标停车位，并调度空闲的运输agv前往存取仓交接目标车辆。运输agv交接到目标车辆后，搭载目标车辆前往目标停车位。同时，停车场系统将目标停车位的托盘agv轮转至目标区域的边界车位上。运输agv将目标车辆运输至对应的边界车位上，与托盘agv交接目标车辆。托盘agv搭载目标车辆，通过轮转方式把目标车辆挪至目标停车位上，完成存车步骤。具体轮转
方式请参见上文的中央模块轮转方式和左右模块轮转方式。
[0145]
实施例中，还提供了一种应用于联动集约型布局停车场的取车方法，具体可以包括以下步骤：在接收到用户针对目标车辆的取车指令的情况下，响应于取车指令，获取目标车辆的目标停车位。在目标停车位未与道路区域相邻的情况下，通过位于目标停车位上的第二类托盘将目标车辆轮转至与道路区域相邻的停车位中。通过第一类托盘将目标车辆运输至存取仓。
[0146]
具体的，用户可以在停车场的操作界面或手机app上输入车牌号并发出取车指令。停车场系统接收取车指令后，响应于取车指令，获取目标车辆的目标停车位，并调度空闲的运输agv前往目标区域交接目标车辆。同时，目标停车位上的托盘agv通过轮转的方式将目标车辆轮转至目标区域的边界车位上。运输agv行驶至边界车位上与目标车辆完成交接，运输agv搭载目标车辆行驶至存取仓。用户在存取仓开走目标车辆，完成取车步骤。具体取车步骤请参见上文的联动集约型布局停车场的车辆交接方式，具体轮转方式请参见上文的中央模块轮转方式和左右模块轮转方式。
[0147]
实施例中，为了确定第一类托盘的数量，通过下述方式构建所述第一类托盘的数量配置模型：定义目标假设条件；基于所述目标假设条件构建第一类托盘的数量配置模型，包括：基于所述目标假设条件构建第一类托盘的数量配置模型，包括：其中，n：表示联动集约型停车场系统中存在的运输agv总数；：表示用户的取车任务编号；t：表示取车任务下达的时间间隔；ceil：表示对数值向上取整；λ：表示取车的车流量；t
p
：表示取车任务的平均运输时间；wa：表示用户可接受的等待时间，其中wa的具体数值可以由实地问卷调研获得，也可以可根据停车场的实际需求进行调整。
[0148]
可选的，目标假设条件可以包括：
①
联动集约型停车场系统中存在n台运输agv；
②
用户的取车任务为，第n个用户的取车任务编号为；
③
用户的等待时间为wi，第n个用户的等待时间为wn；
④
运输agv按照取车任务的下达顺序执行任务；
⑤
取车任务下达的时间间隔相同，为t；
⑥
停车场内所有任务的取车时间相同，为取车任务的平均运输时间t
p
。
[0149]
在联动集约型agv停车场中，运输agv数量的多少直接影响到用户在存取仓外的等候时间。若运输agv数量配置过少，则满足不了大流量的取车需求，造成任务堆积，取车时间将远远超出用户的可接受等待时间。若运输agv数量配置过多，容易导致内部道路拥挤，运输agv频繁启停，增加不必要的时间延误。因此，运输agv数量并非越多越好，需要通过第一类托盘的数量配置模型合理配置运输agv数量。
[0150]
本公开实施例中提供的一个或多个技术方案，通过获取待规划停车场的基础信息，以及单个停车位的长度信息和宽度信息。然后基于基础信息，将待规划停车场划分为多个目标区域，其中，目标区域包括多个停车位。最后，基于多个目标区域在待规划停车场中的区域信息，确定待规划停车场中的道路区域，得到规划后的目标停车场，其中，区域信息包括区域的大小和数量。该布局规划方法可以有效增加停车位总数，既能提高停车场的土地利用效率，又能应对大流量的存取调度需求。
[0151]
基于上述实施例，本公开还提供的一种智能停车场的布局规划方法，图15示出了本公开示例性实施例的智能停车场的华容道式布局规划方法的流程示意图，如图15所示，该方法可以包括如下步骤：步骤s1510：获取待规划停车场的基础信息，基础信息包括：待规划停车场的长度信息和宽度信息，以及单个停车位的长度信息和宽度信息。
[0152]
步骤s1520：基于基础信息，将待规划停车场划分为一个目标区域。其中，目标区域包括多个停车位。
[0153]
步骤s1530：基于目标区域的区域信息，确定待规划停车场中的入口和出口，得到规划后的目标停车场。其中，区域信息包括区域大小和区域位置。
[0154]
实施例中，该目标区域的侧面与待规划停车场的侧面相邻，并且目标区域包括至少两个空车位，空车位分别位于入口和出口的前方。
[0155]
实施例中，提出了一种适用于小型停车场的华容道式布局，该布局可以为一个矩形状的目标区域，目标区域内没有车道，所有面积均规划为紧密排列的停车位，停车场的出口和入口前可以各保留一个空车位，空车位保持空位状态，用以实现车辆轮转。除空车位外，其余停车位上均配备一台可搭载车辆的托盘agv，可以通过托盘agv在华容道式布局停车场内以矩形轮转的方式实现车辆的存取操作。
[0156]
由于华容道式布局停车场取消了所有车道，仅在出入口前保留两个空置停车位，其余面积均用于规划停车位。因此，华容道式布局停车场近乎100%地利用了停车场内部的土地面积，极大提高了停车场的土地利用率。当停车场总面积较小或车辆存取频率较低时，可以选用高度集约化的华容道式布局，提高小型停车场的车位总数，充分利用停车场的土地面积。
[0157]
在采用对应各个功能划分各个功能模块的情况下，本公开实施例提供了一种智能停车场的布局规划装置，该智能停车场的布局规划装置可以为服务器或应用于服务器的芯片。图16为本公开一示例性实施例提供的智能停车场的联动集约型布局规划装置的功能模块示意性框图。如图16所示，该智能停车场的布局规划装置1600包括：数据获取模块1610，用于获取待规划停车场的基础信息；所述基础信息包括：所述待规划停车场的长度信息和宽度信息，以及单个停车位的长度信息和宽度信息。
[0158]
布局规划模块1620，用于基于所述基础信息，将所述待规划停车场划分为多个目标区域；其中，所述目标区域包括多个停车位。
[0159]
可选的，所述目标区域包括第一类停车子区域和第二类停车子区域，所述第一类停车子区域的一侧与所述待规划停车场的侧面相邻，所述第二类停车子区域的侧面与所述道路区域相邻。
[0160]
所述布局规划模块1620，还用于基于所述多个目标区域在所述待规划停车场中的
区域信息，确定所述待规划停车场中的道路区域，得到规划后的目标停车场；其中，所述区域信息包括区域的大小和数量。
[0161]
所述布局规划模块1620，还用于确定所述待规划停车场中的道路区域，包括：基于所述基础信息，确定所述待规划停车场中第一类停车子区域的区域信息和第二类停车子区域的区域信息；基于所述第一类停车子区域的区域信息确定所述第一类停车子区域的区域位置，及基于所述第二类停车子区域的区域信息确定所述第二类停车子区域的区域位置；基于所述区域信息和所述区域位置，确定所述待规划停车场中的道路区域。
[0162]
可选的，所述第一类停车子区域和所述第二类停车子区域分别包括至少一个空车位；所述目标停车场包括第一类托盘和第二类托盘，所述第一类托盘用于在所述道路区域中运输车辆，所述第二类托盘用于在所述目标区域中轮转。
[0163]
在本公开提供的又一实施例中，所述智能停车场的布局规划装置还包括数据处理模块。
[0164]
数据处理模块，用于在接收到用户针对目标车辆的存车指令的情况下，响应于所述存车指令，获取所述目标车辆的目标停车位；通过第一类托盘将所述存取仓中存放的所述目标车辆运输至所述目标停车位的所述第二类托盘中。
[0165]
所述数据处理模块，还用于在接收到用户针对目标车辆的取车指令的情况下，响应于所述取车指令，获取所述目标车辆的目标停车位；在所述目标停车位未与道路区域相邻的情况下，通过位于所述目标停车位上的所述第二类托盘将所述目标车辆轮转至与所述道路区域相邻的停车位中；通过所述第一类托盘将所述目标车辆运输至存取仓。
[0166]
所述数据处理模块，还用于通过第一类托盘的数量配置模型确定所述第一类托盘的数量；其中，通过下述方式构建所述第一类托盘的数量配置模型：定义目标假设条件；基于所述目标假设条件构建第一类托盘的数量配置模型，包括：基于所述目标假设条件构建第一类托盘的数量配置模型，包括：其中，n：表示联动集约型停车场系统中存在的运输agv总数；：表示用户的取车任务编号；t：表示取车任务下达的时间间隔；ceil：表示对数值向上取整；λ：表示取车的车流量；t
p
：表示取车任务的平均运输时间；wa：表示用户可接受的等待时间，其中wa的具体数值可以由实地问卷调研获得，也可以可根据停车场的实际需求进行调整。
[0167]
本公开实施例还提供了一种智能停车场的布局规划装置，该智能停车场的布局规划装置可以为服务器或应用于服务器的芯片。图17为本公开一示例性实施例提供的智能停车场的华容道式布局规划装置的功能模块示意性框图。如图17所示，该智能停车场的布局规划装置1700包括：数据获取模块1710，用于获取待规划停车场的基础信息；所述基础信息包括：所述待规划停车场的长度信息和宽度信息，以及单个停车位的长度信息和宽度信息；布局规划模块1720，用于基于所述基础信息，将所述待规划停车场划分为一个目标区域；其中，所述目标区域包括多个停车位；
所述布局规划模块1720，还用于基于所述目标区域的区域信息，确定所述待规划停车场中的入口和出口，得到规划后的目标停车场；其中，所述区域信息包括区域大小和区域位置。
[0168]
可选的，所述目标区域的侧面与所述待规划停车场的侧面相邻；所述目标区域包括至少两个空车位；所述空车位分别位于所述入口和所述出口的前方。
[0169]
本公开实施例还提供一种电子设备，包括：至少一个处理器；用于存储所述至少一个处理器可执行指令的存储器；其中，所述至少一个处理器被配置为执行所述指令，以实现本公开实施例公开的上述方法。
[0170]
图18为本公开一示例性实施例提供的电子设备的结构示意图。如图18所示，该电子设备1800包括至少一个处理器1801以及耦接至处理器1801的存储器1802，该处理器1801可以执行本公开实施例公开的上述方法中的相应步骤。
[0171]
上述处理器1801还可以称为中央处理单元（central processing unit，cpu），其可以是一种集成电路芯片，具有信号的处理能力。本公开实施例公开的上述方法中的各步骤可以通过处理器1801中的硬件的集成逻辑电路或者软件形式的指令完成。上述的处理器1801可以是通用处理器、数字信号处理器（digital signal processing，dsp）、asic、现成可编程门阵列（field-programmable gate array，fpga）或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件。通用处理器可以是微处理器或者该处理器也可以是任何常规的处理器等。结合本公开实施例所公开的方法的步骤可以直接体现为硬件译码处理器执行完成，或者用译码处理器中的硬件及软件模块组合执行完成。软件模块可以位于存储器1802中，例如随机存储器，闪存、只读存储器，可编程只读存储器或者电可擦写可编程存储器、寄存器等本领域成熟的存储介质。处理器1801读取存储器1802中的信息，结合其硬件完成上述方法的步骤。
[0172]
另外，根据本公开的各种操作/处理在通过软件和/或固件实现的情况下，可从存储介质或网络向具有专用硬件结构的计算机系统，例如图19所示的计算机系统1900安装构成该软件的程序，该计算机系统在安装有各种程序时，能够执行各种功能，包括诸如前文所述的功能等等。图19为本公开一示例性实施例提供的计算机系统的结构框图。
[0173]
计算机系统1900旨在表示各种形式的数字电子的计算机设备，诸如，膝上型计算机、台式计算机、工作台、个人数字助理、服务器、刀片式服务器、大型计算机、和其它适合的计算机。电子设备还可以表示各种形式的移动装置，诸如，个人数字处理、蜂窝电话、智能电话、可穿戴设备和其它类似的计算装置。本文所示的部件、它们的连接和关系、以及它们的功能仅仅作为示例，并且不意在限制本文中描述的和/或者要求的本公开的实现。
[0174]
如图19所示，计算机系统1900包括计算单元1901，该计算单元1901可以根据存储在只读存储器（rom）1902中的计算机程序或者从存储单元1908加载到随机存取存储器（ram）1903中的计算机程序，来执行各种适当的动作和处理。在ram 1903中，还可存储计算机系统1900操作所需的各种程序和数据。计算单元1901、rom 1902以及ram 1903通过总线1904彼此相连。输入/输出（i/o）接口1905也连接至总线1904。
[0175]
计算机系统1900中的多个部件连接至i/o接口1905，包括：输入单元1906、输出单元1907、存储单元1908以及通信单元1909。输入单元1906可以是能向计算机系统1900输入信息的任何类型的设备，输入单元1906可以接收输入的数字或字符信息，以及产生与电子
设备的用户设置和/或功能控制有关的键信号输入。输出单元1907可以是能呈现信息的任何类型的设备，并且可以包括但不限于显示器、扬声器、视频/音频输出终端、振动器和/或打印机。存储单元1908可以包括但不限于磁盘、光盘。通信单元1909允许计算机系统1900通过网络诸如因特网的与其他设备交换信息/数据，并且可以包括但不限于调制解调器、网卡、红外通信设备、无线通信收发机和/或芯片组，例如蓝牙tm设备、wifi设备、wimax设备、蜂窝通信设备和/或类似物。
[0176]
计算单元1901可以是各种具有处理和计算能力的通用和/或专用处理组件。计算单元1901的一些示例包括但不限于中央处理单元（cpu）、图形处理单元（gpu）、各种专用的人工智能（ai）计算芯片、各种运行机器学习模型算法的计算单元、数字信号处理器（dsp）、以及任何适当的处理器、控制器、微控制器等。计算单元1901执行上文所描述的各个方法和处理。例如，在一些实施例中，本公开实施例公开的上述方法可被实现为计算机软件程序，其被有形地包含于机器可读介质，例如存储单元1908。在一些实施例中，计算机程序的部分或者全部可以经由rom 1902和/或通信单元1909而被载入和/或安装到电子设备1900上。在一些实施例中，计算单元1901可以通过其他任何适当的方式（例如，借助于固件）而被配置为执行本公开实施例公开的上述方法。
[0177]
本公开实施例还提供一种计算机可读存储介质，其中，当所述计算机可读存储介质中的指令由电子设备的处理器执行时，使得所述电子设备能够执行本公开实施例公开的上述方法。
[0178]
本公开实施例中的计算机可读存储介质可以是有形的介质，其可以包含或存储以供指令执行系统、装置或设备使用或与指令执行系统、装置或设备结合地使用的程序。上述计算机可读存储介质可以包括但不限于电子的、磁性的、光学的、电磁的、红外的、或半导体系统、装置或设备，或者上述内容的任何合适组合。更具体的，上述计算机可读存储介质可以包括基于一个或多个线的电气连接、便携式计算机盘、硬盘、随机存取存储器（ram）、只读存储器（rom）、可擦除可编程只读存储器（eprom或快闪存储器）、光纤、便捷式紧凑盘只读存储器（cd-rom）、光学储存设备、磁储存设备、或上述内容的任何合适组合。
[0179]
上述计算机可读介质可以是上述电子设备中所包含的；也可以是单独存在，而未装配入该电子设备中。
[0180]
本公开实施例还提供一种计算机程序产品，包括计算机程序，其中，所述计算机程序被处理器执行时实现本公开实施例公开的上述方法。
[0181]
在本公开的实施例中，可以以一种或多种程序设计语言或其组合来编写用于执行本公开的操作的计算机程序代码，上述程序设计语言包括但不限于面向对象的程序设计语言，诸如java、smalltalk、c++，还包括常规的过程式程序设计语言，诸如“c”语言或类似的程序设计语言。程序代码可以完全地在用户计算机上执行、部分地在用户计算机上执行、作为一个独立的软件包执行、部分在用户计算机上部分在远程计算机上执行、或者完全在远程计算机或服务器上执行。在涉及远程计算机的情形中，远程计算机可以通过任意种类的网络(包括局域网(lan)或广域网(wan))连接到用户计算机，或者，可以连接到外部计算机。
[0182]
附图中的流程图和框图，图示了按照本公开各种实施例的系统、方法和计算机程序产品的可能实现的体系架构、功能和操作。在这点上，流程图或框图中的每个方框可以代表一个模块、程序段、或代码的一部分，该模块、程序段、或代码的一部分包含一个或多个用
于实现规定的逻辑功能的可执行指令。也应当注意，在有些作为替换的实现中，方框中所标注的功能也可以以不同于附图中所标注的顺序发生。例如，两个接连地表示的方框实际上可以基本并行地执行，它们有时也可以按相反的顺序执行，这依所涉及的功能而定。也要注意的是，框图和/或流程图中的每个方框、以及框图和/或流程图中的方框的组合，可以用执行规定的功能或操作的专用的基于硬件的系统来实现，或者可以用专用硬件与计算机指令的组合来实现。
[0183]
描述于本公开实施例中所涉及到的模块、部件或单元可以通过软件的方式实现，也可以通过硬件的方式来实现。其中，模块、部件或单元的名称在某种情况下并不构成对该模块、部件或单元本身的限定。
[0184]
本文中以上描述的功能可以至少部分地由一个或多个硬件逻辑部件来执行。例如，非限制性地，可以使用的示例性的硬件逻辑部件包括：现场可编程门阵列(fpga)、专用集成电路(asic)、专用标准产品(assp)、片上系统(soc)、复杂可编程逻辑设备(cpld)等等。
[0185]
以上描述仅为本公开的一些实施例以及对所运用技术原理的说明。本领域技术人员应当理解，本公开中所涉及的公开范围，并不限于上述技术特征的特定组合而成的技术方案，同时也应涵盖在不脱离上述公开构思的情况下，由上述技术特征或其等同特征进行任意组合而形成的其它技术方案。例如上述特征与本公开中公开的(但不限于)具有类似功能的技术特征进行互相替换而形成的技术方案。
[0186]
虽然已经通过示例对本公开的一些特定实施例进行了详细说明，但是本领域的技术人员应该理解，以上示例仅是为了进行说明，而不是为了限制本公开的范围。本领域的技术人员应该理解，可在不脱离本公开的范围和精神的情况下，对以上实施例进行修改。本公开的范围由所附权利要求来限定。

技术特征：
1.一种智能停车场的布局规划方法，其特征在于，所述方法包括：获取待规划停车场的基础信息；所述基础信息包括：所述待规划停车场的长度信息和宽度信息，以及单个停车位的长度信息和宽度信息；基于所述基础信息，将所述待规划停车场划分为多个目标区域；其中，所述目标区域包括多个停车位；基于所述多个目标区域在所述待规划停车场中的区域信息，确定所述待规划停车场中的道路区域，得到规划后的目标停车场；其中，所述区域信息包括区域的大小和数量。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述目标区域包括第一类停车子区域和第二类停车子区域，所述第一类停车子区域的一侧与所述待规划停车场的侧面相邻，所述第二类停车子区域的侧面与所述道路区域相邻；所述确定所述待规划停车场中的道路区域，包括：基于所述基础信息，确定所述待规划停车场中第一类停车子区域的区域信息和第二类停车子区域的区域信息；基于所述第一类停车子区域的区域信息确定所述第一类停车子区域的区域位置，及基于所述第二类停车子区域的区域信息确定所述第二类停车子区域的区域位置；基于所述区域信息和所述区域位置，确定所述待规划停车场中的道路区域。3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述第一类停车子区域和所述第二类停车子区域分别包括至少一个空车位；所述目标停车场包括第一类托盘和第二类托盘，所述第一类托盘用于在所述道路区域中运输车辆，所述第二类托盘用于在所述目标区域中轮转。4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述目标停车场还包括存取仓，所述方法还包括：在接收到用户针对目标车辆的存车指令的情况下，响应于所述存车指令，获取所述目标车辆的目标停车位；通过第一类托盘将所述存取仓中存放的所述目标车辆运输至所述目标停车位的所述第二类托盘中。5.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：在接收到用户针对目标车辆的取车指令的情况下，响应于所述取车指令，获取所述目标车辆的目标停车位；在所述目标停车位未与道路区域相邻的情况下，通过位于所述目标停车位上的所述第二类托盘将所述目标车辆轮转至与所述道路区域相邻的停车位中；通过所述第一类托盘将所述目标车辆运输至存取仓。6.根据权利要求3-5任一所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：通过第一类托盘的数量配置模型确定所述第一类托盘的数量；其中，通过下述方式构建所述第一类托盘的数量配置模型：定义目标假设条件；基于所述目标假设条件构建第一类托盘的数量配置模型，包括：
其中，n：表示联动集约型停车场系统中存在的运输agv总数；：表示用户的取车任务编号；t：表示取车任务下达的时间间隔；ceil：表示对数值向上取整；λ：表示取车的车流量；t
p
：表示取车任务的平均运输时间；w
a
：表示用户可接受的等待时间，其中w
a
的具体数值可以由实地问卷调研获得，也可以根据停车场的实际需求进行调整。7.一种智能停车场的布局规划方法，其特征在于，包括：获取待规划停车场的基础信息；所述基础信息包括：所述待规划停车场的长度信息和宽度信息，以及单个停车位的长度信息和宽度信息；基于所述基础信息，将所述待规划停车场划分为一个目标区域；其中，所述目标区域包括多个停车位；基于所述目标区域的区域信息，确定所述待规划停车场中的入口和出口，得到规划后的目标停车场；其中，所述区域信息包括区域大小和区域位置。8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述目标区域的侧面与所述待规划停车场的侧面相邻；所述目标区域包括至少两个空车位；所述空车位分别位于所述入口和所述出口的前方。9.一种智能停车场的布局规划装置，其特征在于，所述装置包括：数据获取模块，用于获取待规划停车场的基础信息；所述基础信息包括：所述待规划停车场的长度信息和宽度信息，以及单个停车位的长度信息和宽度信息；布局规划模块，用于基于所述基础信息，将所述待规划停车场划分为多个目标区域；其中，所述目标区域包括多个停车位；所述布局规划模块，还用于基于所述多个目标区域在所述待规划停车场中的区域信息，确定所述待规划停车场中的道路区域，得到规划后的目标停车场；其中，所述区域信息包括区域的大小和数量。10.一种智能停车场的布局规划装置，其特征在于，所述装置包括：数据获取模块，用于获取待规划停车场的基础信息；所述基础信息包括：所述待规划停车场的长度信息和宽度信息，以及单个停车位的长度信息和宽度信息；布局规划模块，用于基于所述基础信息，将所述待规划停车场划分为一个目标区域；其中，所述目标区域包括多个停车位；所述布局规划模块，还用于基于所述目标区域的区域信息，确定所述待规划停车场中的入口和出口，得到规划后的目标停车场；其中，所述区域信息包括区域大小和区域位置。11.一种电子设备，其特征在于，包括：至少一个处理器；用于存储所述至少一个处理器可执行指令的存储器；其中，所述至少一个处理器被配置为执行所述指令，以实现如权利要求1-6或者权利要求7-8中任一项所述的方法。12.一种计算机可读存储介质，其特征在于，当所述计算机可读存储介质中的指令由电子设备的处理器执行时，使得所述电子设备能够执行如权利要求1-6或者权利要求7-8中任一项所述的方法。

技术总结
本公开涉及智能停车场的布局规划方法、装置、电子设备及存储介质，其方法包括：获取待规划停车场的基础信息，其中基础信息包括：待规划停车场的长度信息和宽度信息，以及单个停车位的长度信息和宽度信息。基于基础信息，将待规划停车场划分为多个目标区域，其中，目标区域包括多个停车位。基于多个目标区域在待规划停车场中的区域信息，确定待规划停车场中的道路区域，得到规划后的目标停车场，其中，区域信息包括区域的大小和数量。该布局规划方法有效增加停车位总数，既能提高停车场的土地利用效率，又能应对大流量的存取调度需求。又能应对大流量的存取调度需求。又能应对大流量的存取调度需求。


技术研发人员：彭靖萱 魏中华 王世豪 李嘉烨 李昀轩 马厚强
受保护的技术使用者：北京工业大学
技术研发日：2023.07.04
技术公布日：2023/8/9