停车场中停车位排布方式优化设计

2014-08-09高新涛

河南科技 2014年20期

高新涛陈丽

（1.河南工业技师学院教务处，河南郑州 450007；2.中原工学院信息商务学院基础学科部，河南郑州 450007）

1 引言

随着越来越多的小汽车进入普通居民家庭，停车难的问题越来越受到人们的关注。如何对有限的停车空间进行合理规划，使得停放更多的车辆，且车辆容易进出停车场成为亟待解决的问题。

目前，国内外对停车场的设计已经做了一些工作，但仍存在着很多问题和不足。例如：在停车场设计中，是采用横排式（停车带平行于停车场的长边）还是采用横排式与纵排式（停车带垂直于停车场的长边）相结合方式，简称为横纵混合式，均未进行理论上的研究和论证，而是直接采用某种方式。如文章[1]直接采用横排式，文章[2]直接采用横纵混合式。

本文对停车位的最佳排布方式进行了研究，设计出了横排式和横纵混合式两种排布方式优化模型，以使在有限的空间停放更多的车辆，通过实验证明了模型的有效性。

2 横排式、横纵混合式排布方式优化模型及比较

本文以桑塔纳为例，停车场中停放一辆轿车需要长5 米，宽2.2 米的位置（其中包括0.1 米的标志线宽度）。

设某停车场的长为A 米，宽为B 米，分别按横排式、横纵混合式两种排布方式设计停车场并计算停车位个数。假设停车场横排设计为偶数排停放且停车位均按小型轿车设计。

2.1 横排式排布方式优化模型

设该停车场分为n个停车区，每个停车区由一个通道和其两侧的停车带组成。 xi是指第i 区停车位个数（i=1，2，…，n），m为停车带个数（这里m=2n），R 为两排停车位之间的通道宽度，L为每个车位长度，W 为每个车位宽度，Ld为停车位末端的距离，C 为停车带两端的纵向通道宽度，θ 为停车位的长边与通道的夹角，见图1 所示。

图1 停车位与通道设计

为使停车场空间利用率最高，汽车停放角度θ 相同，横排式排布方式优化模型为:

求解优化模型得最优值n0，θ0则停车场可容纳的车辆个数为：

2.2 横纵混合式排布方式优化模型

设停车场分为n+2个停车区：n个横排停车区，2个纵排停车区。每个横排停车区有2个停车带，每个纵排停车区只有1个停车带，且纵排停车区车辆为垂直式停放。优化模型为：

求解优化模型得最优值n1，θ1则停车场可容纳的车辆个数为：

2.3 横排式、横纵混合式优化模型比较

若模型（2.1）和（2.2）中横排区的停车区个数和停放角度相同，即n0=n1=n，θ0=θ1=θ 则式（2）-式（1）得因此，当B≥10nsinθ，选用横纵混合式排布方式能够停放更多的车辆；当B＜10nsinθ 时，选用横排式排布方式能够停放更多的车辆。

横排区采用奇数排停放的优化模型类似可得。

对于多种类型的车型，可将纵向通道加宽，将各区两端设计为大中型车辆停车位。

3 利用新模型规划停车场的具体步骤

（1）根据停车场的长和宽（长边为长，短边为宽），确定出入口位置；（2）求解模型（2.1）和（2.2），确定最优模型，求出所选模型中的所有变量；（3）根据求出的变量，计算停车场每个区宽度，并划出停车区；（4）由各区对应的停车带宽度和通道宽度，划出各停车区通道；（5）由各区对应的停车角度θ 和停车位宽度W，划出各停车区停车位。