停車場中停車位排布方式優化設計

2014-08-09 02:30:24高新濤

河南科技 2014年20期

高新濤陳麗

（1.河南工業技師學院教務處，河南鄭州 450007；2.中原工學院信息商務學院基礎學科部，河南鄭州 450007）

1 引言

隨著越來越多的小汽車進入普通居民家庭，停車難的問題越來越受到人們的關注。如何對有限的停車空間進行合理規劃，使得停放更多的車輛，且車輛容易進出停車場成為亟待解決的問題。

目前，國內外對停車場的設計已經做了一些工作，但仍存在著很多問題和不足。例如：在停車場設計中，是采用橫排式（停車帶平行于停車場的長邊）還是采用橫排式與縱排式（停車帶垂直于停車場的長邊）相結合方式，簡稱為橫縱混合式，均未進行理論上的研究和論證，而是直接采用某種方式。如文章[1]直接采用橫排式，文章[2]直接采用橫縱混合式。

本文對停車位的最佳排布方式進行了研究，設計出了橫排式和橫縱混合式兩種排布方式優化模型，以使在有限的空間停放更多的車輛，通過實驗證明了模型的有效性。

2 橫排式、橫縱混合式排布方式優化模型及比較

本文以桑塔納為例，停車場中停放一輛轎車需要長5 米，寬2.2 米的位置（其中包括0.1 米的標志線寬度）。

設某停車場的長為A 米，寬為B 米，分別按橫排式、橫縱混合式兩種排布方式設計停車場并計算停車位個數。假設停車場橫排設計為偶數排停放且停車位均按小型轎車設計。

2.1 橫排式排布方式優化模型

設該停車場分為n個停車區，每個停車區由一個通道和其兩側的停車帶組成。 xi是指第i 區停車位個數（i=1，2，…，n），m為停車帶個數（這里m=2n），R 為兩排停車位之間的通道寬度，L為每個車位長度，W 為每個車位寬度，Ld為停車位末端的距離，C 為停車帶兩端的縱向通道寬度，θ 為停車位的長邊與通道的夾角，見圖1 所示。

圖1 停車位與通道設計

為使停車場空間利用率最高，汽車停放角度θ 相同，橫排式排布方式優化模型為:

求解優化模型得最優值n0，θ0則停車場可容納的車輛個數為：

2.2 橫縱混合式排布方式優化模型

設停車場分為n+2個停車區：n個橫排停車區，2個縱排停車區。每個橫排停車區有2個停車帶，每個縱排停車區只有1個停車帶，且縱排停車區車輛為垂直式停放。優化模型為：

求解優化模型得最優值n1，θ1則停車場可容納的車輛個數為：

2.3 橫排式、橫縱混合式優化模型比較

若模型（2.1）和（2.2）中橫排區的停車區個數和停放角度相同，即n0=n1=n，θ0=θ1=θ 則式（2）-式（1）得因此，當B≥10nsinθ，選用橫縱混合式排布方式能夠停放更多的車輛；當B＜10nsinθ 時，選用橫排式排布方式能夠停放更多的車輛。

橫排區采用奇數排停放的優化模型類似可得。

對于多種類型的車型，可將縱向通道加寬，將各區兩端設計為大中型車輛停車位。

3 利用新模型規劃停車場的具體步驟

（1）根據停車場的長和寬（長邊為長，短邊為寬），確定出入口位置；（2）求解模型（2.1）和（2.2），確定最優模型，求出所選模型中的所有變量；（3）根據求出的變量，計算停車場每個區寬度，并劃出停車區；（4）由各區對應的停車帶寬度和通道寬度，劃出各停車區通道；（5）由各區對應的停車角度θ 和停車位寬度W，劃出各停車區停車位。