互联网背景下排队论构建机场候车区排队系统研究

张晓娜 徐婧 王双义 王一晴

【摘要】本文是有关提高出租车收益以及提高总体乘车效益，维护机场正常运营的问题。基于车辆调度问题，对上车点进行设计。首先利用排队论构建机场候车区排队系统，然后设计出三种车道模式，并分别设定了适宜的上车点，最后据此设计一种出租车出行实时监测装置。

【关键词】排队论;车辆调度;系统监测

引言：国内机场内部交通多为轨道式和非轨道式交通组合，大多数乘客在驶离机场时多选择出租车等非轨道式交通方式。针对机场出租车的调度问题，在蓄车池内出租车需要排队等待乘客，乘客也需要排队搭乘出租车，为了获得通行的最优效率，利用排队论对出租车空载率和最大通行率进行计算，获得蓄车池内出租车排队通行时，每次应当放行的乘客最优数量。

1. 机场候车区排队系统

该排队系統由输入过程、排队规则、服务过程组成。输入过程指机场乘客按照一定规律到达候车区，首先应该包括乘客的数量，其次是乘客的到达方式，最后要说明乘客进入候车区排队的时间间隔分布。排队规则指到达排队系统乘客的排队模式。服务过程和服务机构、服务规则相联系。服务机构可分为单个出租车接待乘客、多辆出租车排队制等等。服务规则有先到先服务、后到后服务、随机服务、优先服务等。综合考虑出租车和乘客的机场候车区排队系统如图1所示。

2. 并行双车道排队制指标计算

队长是该排队系统的乘客数量，其中包括排队等待出租车和已经上车的乘客数。逗留时间是指乘客从进入候车区排队到乘坐出租车离开所花费的时间;等待时间仅指乘客排队所花费的时间。其中逗留时间是等车和上车时间之和，与乘客的乘车效率密切相关。忙期指乘客从进入无出租车的候车区到出租车再次驶离候车区的时间。

3.“上车点”最优设计

机场出租车蓄车池的上车点的位置直接决定了乘客的乘车效率和出租车司机的收益，针对并行双车道，对蓄车池中上车点的位置进行设计，并对车道的并列方式进行创新，力求最大程度地提高乘车效率。

3.1 平行式车道组合

平行式车道组合将待客的车队双排并列在两并行车道中，每个车道的出租车在载满客驶离上车点时，后面的空载车辆进行补位。为缩短排队乘客的上车时间，采用就近原则和最远距离原则，将上车点设置在排队出租车的两个出口处，每次乘客队伍放行6人，按照顺序进行补齐。但此种排队系统存在一定的缺点，后面车辆会受到前排上车速度的影响，并且补位效率较低，乘客排队等候的周期较长，对于客流量极大的机场不适用。

3.2 港湾式车道组合

为提高车辆和乘客的排队效率，对并行车道进行创新，增宽两车道的中间距离，分别在车道前后设置两个以上的上车点，极大地提高了上车发车的效率。但此种上客方式存在一定的安全隐患，内侧上车点出租车与外侧上车点乘客存在人车冲突，由于每个上车点一般停留6-10辆出租车，对于外侧上车点的乘客比较危险。如图2所示

3.3 交错式车道组合

将并行辆车道进行交错布置，并且停车泊位整体倾斜30度，泊位之间间隔极大。上车点设置在队伍倾斜处以及车道外侧，由于交错式车道设计，上车点可以设置多个，极大地提高了发车和补位的效率，车辆之间互不干扰，安全隐患降低。但该上车方式仍然存在人车冲突的隐患，虽然该种车道及上车点设计较为适用于大型机场，但对候车区管理人员的要求较高。如图3所示

4. 系统监测装置

4.1 介绍系统设计

一种基于微型基站的停车场收费管理方法，其特征在于含有控制器以及分别与控制器电连接的车辆读取模块、验证模块以及车辆探测器。

车辆探测器中含有实现信号连接的车辆监测模块，车辆读取模块用于读取驶入车辆的车牌信息并将车牌信息传递给控制器。控制器接收到车牌信息将车牌信息存储在验证模块中。

当车辆监测模块监测到有车辆驶出时，启动车辆探测器读取驶出车辆的车牌信息，并将驶出车辆的车牌信息传递给控制器。控制器将接收到的车牌信息传递给验证模块。验证模块对驶入车辆的车牌信息和驶出车辆的车牌信息进行匹配，并将匹配结果传递给控制器。

当车辆驶入停车场时，车辆读取模块将读取车辆的车牌信息，控制器将启动计时器开始计时，待车辆驶出停车场时，车辆探测器将读取驶出车辆的车牌信息，验证模块将对驶入车辆车牌信息与驶出车辆车牌信息进行匹配，待确认驶入车辆车牌信息与驶出车辆车牌信息一致时，将信息传递给控制器，此时控制器将传递信号停止计时。

该装置可用于机场出租车监测，通过车辆探测器探测出租车输入机场和离开机场的时间，并通过联网获取出租车GPS定位情况，将出租车上一单的行驶路线传入监测模块，当该出租车下次到达机场时，控制器将接收到的车牌信息传递给验证模块进行检验，若监测到上一单的里程信息，则在显示器上显示车辆是否可以免费进入该车道。该装置每天零点会更新数据，车辆每天第一次进入机场会将信息通过验证模块录入到系统中。

4.2 功能特性

通过扫描车牌号信息对出租车的上一单的驶出地里程和时间等信息进行监测，若出租车上一单驶出地为机场且里程数小于等于3千米，则判定该出租车上一单为短途行驶，可免费进入高速通道。若上一单驶出地非机场，或驶出地为机场且订单里程数大于3千米小于6千米，则可以免费进入中速通道，若进入高速通道则需缴费十元。若上一单驶出地为机场同时里程数大于6千米，则判定为长途，可免费进入低速通道，若要进入中速通道和高速通道需缴费10元。每辆出租车第一次进入高速车道或中速车道免费，第二次进入便开始执行收费标准。

5. 结语

通过查找大量数据可以得知，加设监测设备以及加设一条车道需一次性投入万余元，同时还包括增加人工管理员费用以及监测设备维修等费用，可通过监测系统对车辆的不按规定入道进行收费，以此来达到节约维护监测设备成本以及加设车道管理员费用的目的。

参考文献：

[1]张卓. 基于出租车GPS数据的城市交通运行特性分析[D].东北农业大学，2018.

[2]胡程.并列式立体化出租车排队系统研究[J].城市道桥与防洪，2014（07）：19-21.

[3]孙健，丁日佳，陈艳艳.基于排队论的单车道出租车上客系统建模与仿真[J].系统仿真学报，2017，29（05）：996-1004.