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

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。