agv搬运器的立体车库交通管理系统设计与实现(附件)【字数：17605】
随着我国经济的快速发展，私家车保有量也在以较快速度增长，然而土地价格的增长已经远远超过汽车的增长速度，汽车和停车位以及其它基础设备的矛盾也逐步显现，停车难也日益成为困扰城市交通的一大难题。与此同时，立体车库的出现，为解决停车难问题提供了一条有效的解决途径。结合我国当前的实际情况,本文提出了一种以AGV搬运器为基础的立体车库交通管理系统设计方案，相比一般的自动化立体车库，使用AGV搬运器的立体车库拥有更快的运行速度和更高的运行效率。首先，分析了国内外立体车库交通管理系统和AGV搬运器的研究现状，简要介绍了立体车库的分类以及特点，以及目前还存在的一些问题，并针对这些问题，提出自己的研究步骤及研究方法。其次，提出了立体车库交通管理系统的整体运行方案，并对各个子系统的运行与控制过程进行了具体的说明。然后，对AGV搬运器进行了整体结构设计，并在此基础上，设计了与之相配套的硬件电路与控制程序。结合排队论理论，建立了立体车库交通系统的数学模型，为立体车库交通管理系统的优化分析提供先决条件。最后，从单片机的选型以及其它电路硬件的选择为出发点，进行了人机交互界面的硬件设计，同时设计了立体车库停车对位系统，两者相互配合模拟完成车辆入库的过程。关键词立体车库；交通管理系统；AGV搬运器；数学建模
Key words: threedimensional garage; traffic management system; AGV carrier; mathematical modeling 目录
第一章 绪论 1
1.1 本课题研究的背景及意义 1
1.2 国内外研究现状分析 2
1.2.1立体车库交通管理系统研究现状 2
1.2.2 AGV搬运器研究现状 3
1.3 立体车库的主要类型以及结构特点 3
1.3.1 主要类型 3
1.3.2 结构特点 4
1.4 课题主要研究内容 4
1.5 本章小结 4
第二章 立体车库交通管理系统总体方案设计 5
2.1 立体车库交通管理系统整体设计 5
2.1.1 车库的建筑结构 5
2.1.2 车库汽车升降机构 5
2.2 立体车库 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: ￥351916072￥
交通管理系统设计 6
2.2.1 停车对位系统 6
2.2.2 电梯升降系统 8
2.2.3 智能搬运系统 9
2.2.3 控制系统 9
2.3 本章小结 10
第三章 AGV搬运器设计 11
3.1 AGV搬运搬运器结构设计 11
3.2 AGV搬运器电路与控制设计 12
3.2.1 电路设计 12
3.2.2 控制方法与程序设计 14
3.3 本章小结 16
第四章 立体车库交通管理系统数学建模 17
4.1 车库排队服务系统 17
4.1.1 排队论 17
4.1.2 立体车库排队系统特点 17
4.2数学建模过程 17
4.2.1 初始条件定义 18
4.2.2 建模计算及变量定义 19
4.2.3 编程计算 20
4.2.4 取样计算 22
4.3 本章小结 24
第五章 立体车库交通管理系统实现 24
5.1 人机交互界面设计 25
5.1.1单片机选型 25
5.1.2 其它硬件 26
5.2 电路设计与引脚分配 28
5.2.1 振荡电路 28
5.2.2 复位电路 29
5.2.3 稳压电路 30
5.2.4 单片机引脚分配 31
5.3 人机交互界面控制过程 31
5.4 交通管理系统内部数据通信 33
5.4.1 现有的无线通讯方式 33
5.4.2 AGV搬运器与人机交互界面的通讯 34
5.5 本章小结 34
结论 35
致谢 36
参考文献 37
第一章 绪论
1.1 本课题研究的背景及意义
随着我国城市经济和汽车工业的快速发展，私家车保有量也在快速增长之中，而与此同时，近几年国内的新能源汽车产业也有了快速的发展，私家车的数量将会迎来更快的增长，而与此相矛盾的却是停车难和其它基础设施跟不上的尴尬。随着城市的快速发展，城市人口的数量在不断增多，需要的机动车数量也在不断增加，对停车场和其它基础设施的的需求也在不断增加，但是两者之间的发展并不均衡，城市交通也因为两者的发展不平衡导致了停车难等一系列问题的出现。如图11所示，最近几年我国城市私家车辆保有量处正在以较快的速度增长，私家车保有量每年的增速都在10%以上，而同时期城市停车场和其它基础设施的平均增长速度却仅仅只有2%3%，特别是大型和特大型城市的私家车保有量的增长速度远远超过停车位和其它基础设施的增长速度，因此，我们必须对城市停车难的问题给予足够的重视，并积极去寻找缓和和解决的方案。 /
图11 20112015年私家车保有量变化情况
根据相关部门统计，截至去年底，全国机动车保有量已经接近3亿辆，其中汽车的数量已经达到1.94亿辆，机动车驾驶人数远超机动车数量，已经达到3.6亿，其中仅仅是汽车驾驶人的数量就已经超过了3.1亿。全国已有49个城市的汽车保有量超过百万辆，以北京为首的18个大型城市的汽车数量已经超过了2百万辆。与此同时，中国目前停车位的缺口非常大，其中公共停车位缺口和建筑配建停车位的最多，分别达到了1000万和6000万。因为停车位的紧缺而导致的乱停乱放，又给已经不堪重负的城市交通雪上加霜。与此同时，汽车的数量却在以每年1000万台的数量在不断增长。
综合国内现状，预计未来我国还需要增加数以百万计的停车位，而平面停车位的占地面积大，空间利用率太低，因而立体化的停车库将是未来静态交通发展的一个必然方向。
1.2 国内外研究现状分析
1.2.1立体车库交通管理系统研究现状
到了二十一世纪，世界经济飞速发展，汽车逐步普及，私家车保有量不断增长，与停车场及其它基础设施的矛盾也日益显现。以西方发达国家为代表的车轮上的国家，拥有较高的汽车普及率，在立体车库技术的研究方面已经较早的的起步，目前已远远领先其它发展中国家。发达国家的立体停车设备技术相对成熟，而且己经占据了的绝对优势。在这些发达国家和地区，立体车库产业拥有较高的生产利润，每年的产值都在数十亿甚至上百亿人民币。韩国和港、澳、台地区的停车业相对于发达国家刚开始时发展较慢，后来也通过向发达国家进行技术引进，得到了快速而有效的发展，一定程度上缓和了本地区的车辆增长与其它基础设施的矛盾。
我国的立体车库产业相对于发达国家起步较晚，直到二十一世纪初期才开始，目前还处于发展的初级阶段，许多科技研发机构与公司都参与了立体车库的研究，但是市场较为混乱，缺乏有效的监管，技术还不成熟，归结起来其国内发展现状主要表现为以下几点：
1. 国内市场广大，需求充足，据统计，国内现有车辆的数量是停车位的两倍以上，国内立体车库发展潜力巨大。
Key words: threedimensional garage; traffic management system; AGV carrier; mathematical modeling 目录
第一章 绪论 1
1.1 本课题研究的背景及意义 1
1.2 国内外研究现状分析 2
1.2.1立体车库交通管理系统研究现状 2
1.2.2 AGV搬运器研究现状 3
1.3 立体车库的主要类型以及结构特点 3
1.3.1 主要类型 3
1.3.2 结构特点 4
1.4 课题主要研究内容 4
1.5 本章小结 4
第二章 立体车库交通管理系统总体方案设计 5
2.1 立体车库交通管理系统整体设计 5
2.1.1 车库的建筑结构 5
2.1.2 车库汽车升降机构 5
2.2 立体车库 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: ￥351916072￥
交通管理系统设计 6
2.2.1 停车对位系统 6
2.2.2 电梯升降系统 8
2.2.3 智能搬运系统 9
2.2.3 控制系统 9
2.3 本章小结 10
第三章 AGV搬运器设计 11
3.1 AGV搬运搬运器结构设计 11
3.2 AGV搬运器电路与控制设计 12
3.2.1 电路设计 12
3.2.2 控制方法与程序设计 14
3.3 本章小结 16
第四章 立体车库交通管理系统数学建模 17
4.1 车库排队服务系统 17
4.1.1 排队论 17
4.1.2 立体车库排队系统特点 17
4.2数学建模过程 17
4.2.1 初始条件定义 18
4.2.2 建模计算及变量定义 19
4.2.3 编程计算 20
4.2.4 取样计算 22
4.3 本章小结 24
第五章 立体车库交通管理系统实现 24
5.1 人机交互界面设计 25
5.1.1单片机选型 25
5.1.2 其它硬件 26
5.2 电路设计与引脚分配 28
5.2.1 振荡电路 28
5.2.2 复位电路 29
5.2.3 稳压电路 30
5.2.4 单片机引脚分配 31
5.3 人机交互界面控制过程 31
5.4 交通管理系统内部数据通信 33
5.4.1 现有的无线通讯方式 33
5.4.2 AGV搬运器与人机交互界面的通讯 34
5.5 本章小结 34
结论 35
致谢 36
参考文献 37
第一章 绪论
1.1 本课题研究的背景及意义
随着我国城市经济和汽车工业的快速发展，私家车保有量也在快速增长之中，而与此同时，近几年国内的新能源汽车产业也有了快速的发展，私家车的数量将会迎来更快的增长，而与此相矛盾的却是停车难和其它基础设施跟不上的尴尬。随着城市的快速发展，城市人口的数量在不断增多，需要的机动车数量也在不断增加，对停车场和其它基础设施的的需求也在不断增加，但是两者之间的发展并不均衡，城市交通也因为两者的发展不平衡导致了停车难等一系列问题的出现。如图11所示，最近几年我国城市私家车辆保有量处正在以较快的速度增长，私家车保有量每年的增速都在10%以上，而同时期城市停车场和其它基础设施的平均增长速度却仅仅只有2%3%，特别是大型和特大型城市的私家车保有量的增长速度远远超过停车位和其它基础设施的增长速度，因此，我们必须对城市停车难的问题给予足够的重视，并积极去寻找缓和和解决的方案。 /
图11 20112015年私家车保有量变化情况
根据相关部门统计，截至去年底，全国机动车保有量已经接近3亿辆，其中汽车的数量已经达到1.94亿辆，机动车驾驶人数远超机动车数量，已经达到3.6亿，其中仅仅是汽车驾驶人的数量就已经超过了3.1亿。全国已有49个城市的汽车保有量超过百万辆，以北京为首的18个大型城市的汽车数量已经超过了2百万辆。与此同时，中国目前停车位的缺口非常大，其中公共停车位缺口和建筑配建停车位的最多，分别达到了1000万和6000万。因为停车位的紧缺而导致的乱停乱放，又给已经不堪重负的城市交通雪上加霜。与此同时，汽车的数量却在以每年1000万台的数量在不断增长。
综合国内现状，预计未来我国还需要增加数以百万计的停车位，而平面停车位的占地面积大，空间利用率太低，因而立体化的停车库将是未来静态交通发展的一个必然方向。
1.2 国内外研究现状分析
1.2.1立体车库交通管理系统研究现状
到了二十一世纪，世界经济飞速发展，汽车逐步普及，私家车保有量不断增长，与停车场及其它基础设施的矛盾也日益显现。以西方发达国家为代表的车轮上的国家，拥有较高的汽车普及率，在立体车库技术的研究方面已经较早的的起步，目前已远远领先其它发展中国家。发达国家的立体停车设备技术相对成熟，而且己经占据了的绝对优势。在这些发达国家和地区，立体车库产业拥有较高的生产利润，每年的产值都在数十亿甚至上百亿人民币。韩国和港、澳、台地区的停车业相对于发达国家刚开始时发展较慢，后来也通过向发达国家进行技术引进，得到了快速而有效的发展，一定程度上缓和了本地区的车辆增长与其它基础设施的矛盾。
我国的立体车库产业相对于发达国家起步较晚，直到二十一世纪初期才开始，目前还处于发展的初级阶段，许多科技研发机构与公司都参与了立体车库的研究，但是市场较为混乱，缺乏有效的监管，技术还不成熟，归结起来其国内发展现状主要表现为以下几点：
1. 国内市场广大，需求充足，据统计，国内现有车辆的数量是停车位的两倍以上，国内立体车库发展潜力巨大。
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