随着我国城镇人口剧增,人均土地占有面积急剧减少,停车难已成为很现实的问题,立体车库可以大幅节约车位用地面积,在相同面积下提供更多的车位。其中,垂直循环式立体车库具有停车密度高、布置灵活、运行经济等特点,研究垂直循环立体车库运作优化的问题具有很好的理论与应用价值。在本文中,针对垂直循环立体车库中的存车和取车用户等待时间较长、车库能耗较高等问题,对这种新型的立体车库的运作方式进行建模,根据模型特点选取求解方法得到相应的优化方案,本文的主要研究内容如下:（1）考虑整个车库由单台垂直循环式立体车库独立运作的场景。以车库运转时间和运转能耗为优化目标,以车位分配为决策变量,建立了优化模型,使用自适应遗传算法（AGA）对该模型进行求解,得到了合理的库位分配方案。在验证实验中,采用多组算例进行求解分析,并与传统的贪婪方式的库位分配方法进行比较,验证了所提出方法的有效性。（2）考虑车库由多台垂直循环立体车库构成运作的场景。分析车库运转过程与机制,对车库整体运作进行建模,决策每个车辆选择的车库与车位。基于ABC分类法根据每个车库距离出入口的位置与车辆历史数据等因素将车库进行分为三个区域,使用M/G/∞排队模型确定每类车库区域的车位数目与分区依据,并建立车位分配优化模型,使用快速非支配排序遗传算法（NSGA-Ⅱ）求解。仿真实验采用不同算例得到优化分区参数,验证所提出分区方法的有效性以及车位分配方法的性能。（3）设计并实现了一个垂直循环立体车库车位分配系统。采用SSH框架与Java Web等开发相关技术,通过分析车库预约管理工作中需求,设计了系统的功能模块、系统视图层、系统控制层以及数据库。基于IntelliJ IDEA 2019对该系统进行了开发,主要实现了接受用户预约请求、生成计划期信息、对车位进行优化分配等功能。