立体车库作为一种集存车、取车一体化的综合性自动化系统,其所形成的停车模式可有效缓解城市停车泊位不足、交通拥堵等问题。然而,大多数立体车库的建设需要开辟新场地,对于大部分已完成建设规划的城市,由于其土地资源紧缺,形成了立体车库的建设与日益增长的停车需求的矛盾。为此,提出一种建设于城市街道上方的立体车库,通过充分利用街道上方的空间,降低对城市建设用地的要求。本文对该车库的总体结构的设计、存取策略及控制系统等进行了研究,主要内容包括:确定了城市街道上方立体车库的总体布局,在车库的总体结构上重点分析了车库钢架的受力情况及控制系统的结构,并完成了用户存取车流程的设计。分析了车库总体钢结构的强度和稳定性。考虑车库满载的情况下,利用有限元法研究了在极端的风载荷作用下钢架结构的位移和应力,在保证钢结构总体稳定性的前提下,轻量化设计了各构件较优的截面尺寸,并求解了优化后钢结构的前四阶模态。结果表明:车库钢结构的最大应力出现在车库架中部最下层的两根立柱与横梁、纵梁的连接处,位移的最大量发生在车库钢架顶层;优化后的钢结构重量减轻了 43.42%。基于排队论理论,研究了车库的存取策略。以车辆存取时间为目标函数,运用排队论分别建立了存车优先、取车优先、原地复位和混合交叉存取策略的数学模型,考虑存车高峰期、取车高峰期、存取车数量相当的时间段下,利用Matlab对比分析了不同存取策略下的存取车效率。结果表明,原地复位存取策略平均存取车时间最短,车库存取效率较高。结合车库的控制系统的设计要求和原地复位存取策略的原理,设计了该车库的控制系统。选择三菱F2N系列PLC作为车库的控制器,对PLC控制系统进行了硬件设计,确定了 I/O 口的分配,完成控制程序梯形图的设计,并对程序进行了仿真。