本文選自《起重運輸機械》雜志，如需轉載，請注明出處。
作者：朱迅
摘要：城市的快速發展使倉儲式停車庫日益受到重視，隨著技術進步，用戶對倉儲式立體車庫的設計也提出更高
要求。預約停車、取車、車位查找、車庫導航、便捷支付等新型互聯網功能必須融合進車庫設計中，形成智慧停車模式以提升用戶使用體驗。重點描述基于互聯網技術的智慧倉儲式車庫運營管理、調度控制系統的架構設計思路。Abstract: Rapid development of cities has brought increasing attention to warehousing parking garage. With the advancement of technology, users demands more on the design of the warehousing high-rise garage. Parking reservation, car retrieval, finding open spot, garage navigation, easy payment and other new Internet-based functions must be integrated into the garage design to form a smart parking model, further enhancing user experience. The paper mainly describes the ideas for architecture design of operation management and dispatching control system of smart warehousing garage based on Internet technology.
關鍵詞：倉儲式立體車庫；智慧；互聯網；系統架構
Keywords: warehousing high-rise garage; smart; Internet; system architecture
0 引言
隨著我國經濟迅猛發展，中國已是汽車產銷大國， 每年新增 2 600 萬輛，截至 2016 年底全國機動車保有量達2.79 億輛，其中私家車1.72 億輛。機動車駕駛人3.27億人，其中汽車駕駛人超過 2.8 億人。目前國內車位規劃增長量卻遠低于汽車增長量，停車難的問題將日益嚴重。解決城市發展帶來的停車難題成為政府不得不面臨的棘手問題。從城市管理角度來說解決停車難題無非是增加停車位供給數量和提升空車位利用效率兩種手段， 大力發展高端智慧倉儲式立體車庫，利用互聯網技術優勢是實現增加供給和提升車位利用率的有效方法 [1]。這就給倉儲式立體車庫設計帶來新的命題，要求車庫架構設計必須打通智能機械、立體車庫和互聯網之間的控制通信，實現網上預約停取車等便捷功能 [2,3]。
1 智慧倉儲式車庫控制頂層架構設計
智慧倉儲式立體停車庫是一種基于互聯網技術的機械式全自動智能停車庫，其管理系統主要由任務調度管理系統（TSMS）、停車搬運系統（PTS）、視頻監控系統（VMS）、移動互聯網服務系統（ServerAPP）、停車計費管理系統 (CMS) 等組成 [4]。
頂層系統架構采用分布式可重構網絡結構設計，各軟件功能子系統作為內部局域網的節點，組成一個星型網絡結構（見圖 1），具有以下特點：
1） 系統動態可擴充，采用操作系統擴展（OSE）、軟件中間件技術封裝底層通信管理，各子系統間利用TCP 或 UDP 進行網絡通信；
2） 采用軟件中間件技術封裝底層驅動、通信管理、內存管理、任務調度、負載平衡、存儲分配、數據庫管理、隊列管理、網絡管理等，從而屏蔽了底層接口的差異，提供了上層軟件應用統一規范的調用接口，應用軟件有較好的可移植性和可維護性 [5]；
3） 采用“模型 - 控制 - 視圖”的設計模式，在軟件結構上實現數據與顯示的分離，針對同一組織結構的數據內容設計不同的顯示方式，可以實現顯示方式的多樣性，保證了數據的統一性和軟件的可擴展性。
2 智慧倉儲式車庫模塊通信網絡設計分析
車庫運營系統通信網絡第一部分由任務調度管理系統（TSMS）、停車搬運系統（PTS）、視頻監控系統（VMS）和停車計費管理系統 (CMS) 構成一個內部局域網絡（LAN1），該網絡與公共互聯網絡在物理上分開； 第二部分由任務調度管理系統（TSMS）和移動互聯網服務系統（ServerAPP）組成一個局域網絡（LAN2）。
LAN1 與LAN2 通過移動互聯網服務系統（ServerAPP） 中的雙網卡進行信息交換，LAN2 通過移動互聯網服務器（屬于移動互聯網服務系統）的雙網卡與公共網絡進行信息交互。外部網絡數據（Wan）需要與內部網絡（LAN1）發生數據交換時，LAN1 中由任務調度管理系統（TSMS）負責內外數據的交換，Wan 中由移動互聯網服務系統（Server）負責內外數據的交換。
3 智慧倉儲式車庫軟件系統時統架構設計
本運營系統由若干獨立運行的分系統（應用軟件 + 運行平臺）組成，全系統的日期和時間基準信息由任務調度管理系統統一提供，即實際存車時間信息、取車時間信息、停車時間段等信息由任務調度管理系統產生； 其他系統的基準時間信息可通過時統請求指令從任務調度管理系統中獲得，時統架構如圖 2 所示。
圖2 智慧倉儲式立體車庫軟件系統時統架構設計
4 智慧倉儲式車庫停車業務管理架構設計
系統采用業務單號進行存車、取車、計費管理、查詢等業務管理。業務單號的生成管理由任務調度管理系統（TSMS）負責。業務單號一般由車庫統一編號（4 位數字）、業務特征碼（1 位數字）、業務生成日期（10 位數字）和業務流水號（4 位數字）等 4 部分組成，業務單號如圖 3 所示。
業務數據包由任務調度管理系統（TSMS）負責管理和維護，業務數據包生成或數據更新時應及時存儲到本地數據庫中，并能提供全系統查詢。
車庫統一編號由移動互聯網服務系統（ServerAPP） 提供，分配給具體車庫，即由 ServerAPP 負責車庫編號的申請以及車庫基礎信息數據庫的管理。
業務流水號由任務調度管理系統（TSMS）負責產生和維護。流水號從 1 開始編號，每天 0 點自動清零， 每個車庫獨立進行流水號編號，系統復位或系統非正常復位時應能獲取最后一次流水號，保持系統流水號的連續性。業務單號流轉過程如圖 4 所示，業務數據包基本數據組成見表 1。
5 智慧倉儲式車庫任務調度管理軟件（TSM）
任務調度管理系統由頂層的任務調度管理計算機以及層控制器組成，任務調度管理計算機和層控制器之間通過網絡進行互連 [7]。層控制器采用 PLC，支持網絡通信功能。除了層控制系統外，任務調度管理計算機還與調度緩存車位處的刷卡機和提升機進行信息交互和控制指令傳遞；同時任務調度管理計算機還與收費管理系統、視頻記錄系統、移動互聯網服務系統之間通過網絡連接， 進行信息交互。
任務調度管理系統功能包括停車庫存，取車的業務管理，存、取車的路徑優化和智能搬運控制，停車庫系統的日常維護管理及停車庫運營系統管理等。
停車搬運系統主要由電梯子系統、轉臺子系統、搬運小車子系統、緩存車位子系統等組成，各子系統內部裝有PLC 控制器，通過各類傳感器或任務調度管理系統發布的指令完成相應的控制動作或信息提示 [6]，見圖 5。
6 智慧倉儲式車庫移動互聯網服務系統（ServerAPP）
移動互聯網服務系統（ServerAPP）主要使車主通過手機 APP 實現預約存車、停車場路線導航、預約取車、停車位置報送、手機支付等服務，便捷用戶體驗，滿足車主方便停車的需求 [7]。此外，系統還會逐步對接更多現有停車場，實時獲取現有停車場的空閑車位數、計費規則等數據，實現車主打開 APP，就能搜索到當前位置或目的地附近的停車場信息，真正解決停車難問題 [8]。
移動互聯網服務系統（ServerAPP）由本地服務系統（LocalServer）、云服務中心（CloudServer）和移動客戶端（APPs）三部分組成（見圖 6），通過與運營系統的其他子系統相連，為用戶提供從找車位、停車到輕松取車的一站式服務。
7 結論
智慧倉儲式立體停車庫是一種多出入口、多搬運器、多提升機協同運行的高效立體停車庫系統。智慧倉儲式車庫的軟件管理系統主要由控制系統、調度系統、監控系統、誘導系統、手機 APP 系統等組成。通過對車庫智能車輛搬運器、提升機、橫移機構、轉向機構等智能機械進行高效路徑規劃和排隊算法，將智能機械與高效停車相結合，通過互聯網將手機終端與立體停車庫相融合 [9]，形成智慧感知、靈活高效、注重用戶體驗的智慧停車模式。智慧倉儲式立體停車庫運營管理系統采用服務器 +PLC 架構，擴展性好，功能強大，具備遠程安全監控和大數據收集、應用、處理能力。大數據和云計算推動人工智能在機械式立體車庫行業應用，讓車庫更加智能、智慧。
參考文獻
[1] 鄧瓊華 , 王豐元 , 程琳 . 立體停車庫及其裝備設計 [J]. 中國科技論文在線，2011(11)：843-848，853.
[2] 付翠玉，關景泰．立體車庫發展的現狀與挑戰 [J]．機械設計與制造，2005（9）：156，157．
[3] 歐軍 , 吳清秀 , 裴云 , 等 . 基于 socket 的網絡通信技術研究[J]. 網絡安全技術與應用，2011(7)：19-21.
[4] 中國重型機械工業協會停車設備工作委員會 . 機械式立體停車庫 [M]. 北京：海洋出版社 , 1993.
