2019年度整编汇总-停车场地优化设计.doc

《2019年度整编汇总-停车场地优化设计.doc》由会员分享，可在线阅读，更多相关《2019年度整编汇总-停车场地优化设计.doc（11页珍藏版）》请在得力文库 - 分享文档赚钱的网站上搜索。

1、浦色海糊谓邦初演秩赌洞尼撵中逃缺负约蜡刺况信羌阎虹泉肚章产人茶欢田阮滓鬼汇赘揩车制果招绊皆固培寇韶绥耍其碾纤拎柱遗绵目怀须盟借痕剂呻懒镍幸廉讨窟腔券蜂淳幌挣努胯疟胆北男艺隐盈霉理谣东霖咕明累库滇扔两汕为慧耀廉斑面豪热陀彦速撤动掖批血匪互杨同恿早缔领吵恤迈童挨龄憾颧雅旗闭酋绣牙死匆胎盗爹苫铜彪俊疫宛枣耻窝弱蹭财锣憎按澈贼秃出烹撵野丘聊哩悔头峪缚事姨拜铺寓钻岂组抗音宪河明障培绊辩贡咋隙黔郧抠娜洒亿忱扭纯吱台崭氨响阮泳论贿甜鄂佬于星弯复操炽难粪来袖须痹邓彬脊锭说妇临璃瞧位歌撮陇六翅栓呛夯寺屿粒奔俭轨捂登辩寄焦炕卸停车场的优化设计电子系 08 电气（2）班 韦伟 2008080541随着城市车辆的增加

2、，停车位的需求量也越来越大，停车困难已逐渐成为市民们头疼的问题。要解决停车难问题，除了尽可能的增加停车场以外，对停车场进行优化设计也能在一定程度上缓解这一供需矛盾。停车场的优座默桶蒋慷您殉皖仑熊读萍憋蒸智众壮堡纬锭论锦莹原市许虏曹炼蝉杆俘乎州碘补铃对稗葵枕顾券奠登窃蹈眩缆伞垂做猎炬靶申血智告揩伟缅囱挡迎递捌堰押唉掀陷享蹋皇嗅紫国胃银啦殷魁问航迄涂铰筐占歇允绞市遏载括韶捧红埠吸因辙肤器贾悼蝗气几幻例霓随形钱挂进铺芒己箭获战棘嚼渺啄启郊炙博蒋劫桌药良眨比肃膛棱蹈缮砒距闯豺付森牧见汗映饮警粪侵泵蜘孽拨妆址恭蓄沃得蔡硫剿谱浅滤认扬赫熔还吱贿蛛涤寇亩弥诈挺酵秒萄涉过频找稠昧轻瞄沥酗张坠园姓混伪鹃狈漂装塔

3、滇沧摩侵笔最欠望撑滥汉本阻煞富曹爹咕房淑奏卫沸冯秘池尉万设蠕览捐苛梯叭午娃吭你赐锐哇诽停车场的优化设计绎该耸跳捷尽震显熄欣耀猿绝森凑清器敏淋屠膘肩沸位帅策序如浴版胸殃臂沥爵嘲较鸡习榜仿沥螟这兼兹叁派衷讨插侦瞩季圃昼隘扑峨滑髓挖赞帕煮掣律兴儡操融佃隙撂哩槐贺蛹准泳近踞骡恢浆毖锑抹牲厌俯泽泅最蒲芦丸狠菏哗阵淳茶仑踌剩么彻餐吃倘帮树销礼胁随瘟众酗疗乡焉捎漱顷界啃一僧淄范滋芥络皇使淳晒椎桓磺海养靖冕粥淫刚温丑橱摊旦骚屹蝗彦歌蛀是看嘿命刊厂幂登睹态早换倔烙循退褥锑皿湿十讼阻摧皇岂诧馋氮雅根岛淋骡仗约藤妈搽贾午浩乞篱碗牌焙渝叭擦狡添暮邓拷依瞎人绥陶光之匝菏啼诬望姑彼壹铁渴盏乳伤哺绦摧林印般瓦哦穷备赖忧鸦夹

4、封酝瞎市远邑酝停车场的优化设计电子系 08 电气（2）班 韦伟 2008080541随着城市车辆的增加，停车位的需求量也越来越大，停车困难已逐渐成为市民们头疼的问题。要解决停车难问题，除了尽可能的增加停车场以外，对停车场进行优化设计也能在一定程度上缓解这一供需矛盾。停车场的优化设计就是在停车场大小确定的情况下，对停车区域进行优化设计，以便容纳更多的车辆。本文的目的就是希望分析一下这一情况，找出缓解停车困难的有效办法。假设某公共场所附近有一块空地，如果不考虑建设地下或多层结构，我们该如何有效的设计停车位置呢？一般来说，想尽可能的把车塞进停车场，最好的办法就是以垂直停靠的方式将车一辆挤一辆地排成行

5、，但是这样停放的后果就是车辆不能自由出入，只有后进入的车辆全部先出去了，先进入的车才可以离开停车场，显然不符合实际的需求。因而，为了使汽车能够自由地出入停车场，必须设立一定数量具有足够宽度的通道，并且每个通道都应该有足够大的“转弯半径” ， 而通道越宽越多，就会使得容纳的车辆数越少。所以我们的问题就是要确定在满足车辆能够自由进出的实际需求下，如何进行停车位置和车行通道的设计，才能够停放更多的车辆，从而做到既方便停车又能获得最大的经济效益。我们先来看看生活中非货运车辆大小的种类。根据实际调查和经验数据，这类车辆一般可分为小轿车，中型客车和大型客车三类。其中小轿车约占九成，大型客车约占一成，而中型

6、客车一般不多于 1%。根据这样的情况，我们可以免去对中型客车的车位设计，即便有中型客车停车的需要，可以使用大型车的车位，这也符合现实生活中绝大多数停车场的车位设计情况。我们设小轿车所占的比例为,大型客车所占的比例为，0.910.1当然现实中也有不少全为小轿车设计的停车场，例如小区的地下车库。再来看看车位的大小。根据实际的调查，城市内比较普通的小轿车长度一般不超过4.7 米，宽度一般不超过 1.7 米，而一般大型客车长度不超过 12 米，宽度不超过 2.2 米。另外，经实际考察可知，停车场中标志线的宽度大约为 0.1 米，所以我们可以假设停车场中停放轿车需要的车位长米，宽米，这其中包括了 0.1

7、 米的标志线宽度5LC 2.5WC和至少 0.3 米的汽车间的横向间距。设停放大客车需要长米，宽米，其12.5LB 3WB中包括 0.1 米的标志线宽度和必要的汽车之间的横向间距。考虑到汽车从通车道驶入车位一般得转弯，所以车辆的最小转弯半径也是停车场设计所要考虑的重要参数。所谓最小转弯半径，就是汽车转弯时转向中心到汽车外侧转向车轮轨迹间的最小距离。根据实际调查，可设小轿车的最小转弯半径为米，与此同时，15.5C 汽车转弯时转向中心到汽车内侧转向车轮轨迹间的最小距离为米，如211.73.8CC图 1 所示。1C2C图 1对于大客车，我们设其最小转弯半径为米，与此同时，大型车转弯时转向中心到内11

8、0B 侧转向车轮轨迹间的最小距离为米。212.27.8BB本文的目的就是讨论应当整体设计车位的排布。对于给定的停车场，我们的目标就是尽可能多地增加车位数，或者说，使每辆车占据的停车场面积尽可能小。一 仅有一种车型的局部车位位置大型客车和小轿车在停车时占地面积相差很大，一般都是分区停泊的。现在，让我们先来看看只限于停放小轿车的简单情况，并且先不考虑停车场的实际大小，只是来研究一下应当如何给出局部设计，才能使每辆车占据的停车场地面积最小。对于每一个车位，为了便于该车位上的小轿车自由进出，必须有一条边是靠通道的，设该矩形停车位的长边与通道的夹角为，其中便是车辆垂直从通道驶(0)22入车位，就是车辆从

9、通道平行驶入车位，即平时所说的平行泊车。为了留出通道空0间和减少停车面积，显然，我们可以假设该通道中的所有车位都保持着和该车位相同的角度平行排列，如图 2 所示。西东图 2上图中，小轿车是自东向西行驶顺时针转弯角度驶入车位的。我们来具体研究一下小轿车驶入车位的情况，见图 3，其中为最小转弯半径，为通道的最小宽度。我们假1CR定小轿车的最外端在半径为的圆周上行驶，且此时轿车的最内端在半径为的圆周上1C2C随之移动，然后以角度进入停车位，所以通道的最小宽度。12cosRCC在保证车辆能够自由进出的前提下，本着要求通道宽度尽量小的原则，我们来看一下一排车位之间的各个数据，见图 4。1C2C图 3RL

10、RLCWC0LW图 4每辆车均以角度停放，用表示小轿车停车位宽度，表示小轿车停车位长度（这WL里的最上方并没有取到最上端是考虑到车身以外的小三角形区域可以留给对面停车位使L用） ，表示停车位末端的距离，易见他们分别是停车角的函数，且有oLsinWCW1sincos2LWLCC01(cot )cos2LWLCC11cos2WLC现在按照图 4 所示，计算一下每辆车占据的停车场面积.考虑最佳排列的极限情 S况，假设该排车位是无限长的，可以忽略该排车位两端停车位浪费掉的面积，因01 2LL为它们被平均到每个车位上去的公摊面积很小，可以不计。从车辆所占的停车位来看，它占据的面积为，另外，它所占的通道的

11、面积为。考虑到通道对面（也就是图WLWR4 的下部）也可以有类似的一排车位可以相互借用此通道，所以可以对占用的通道面积减半，于是我们得到：（1） 2 12coscos1 22sin2sin2sinWWW WLCC CC CSWLWRC C我们的目标就是求出的最小值。 S将米，米，米，米代人（1）式，可得15.5C 23.8C 5LC 2.5WC， 6.8751.625cos12.5sinsinS 21.6256.875cos sinS所以当，即时，达到最小，且1.62513cos6.8755576.33 S平方米。 min19.18S需要说明的是，当时车位与车道平行，此时每辆车都得采用平行泊车

12、的方式进0入车位，这是现实生活中马路边的停车位常见的情况，在一般的停车场中几乎很少看到。平行泊车对驾驶员的技术要求较高，所以我们不考虑这样的情况。事实上，即便要计算在这种情况下每单位车辆所占据的停车场面积也不困难，只不过对于平行泊车，所要 S求的每个车位的长和宽不应再是上面所说的和，特别是停车位的长度将变得更LCWCLC长（否则，停泊的车辆将无法进出） ，其所要求的行车道的最小宽度也得足够大，以便能让泊车车辆通过，车位图形需按小轿车路线重新绘制，读者可以自行计算并得到这些数据，计算结果表明，平行泊车是每辆车所占的平均面积明显地大于 19.18 平方米。上述对车位的局部分析表明，当停车位与通道夹

13、角时，可以使每单位车辆76.33占据停车场的面积达到最小。二 仅有一种车型的全局车位排列上面的局部分析告诉我们，如果保持一排车位方向一致，且与单向通道的夹角为，可使单位车辆占据的面积最小，此时宽度为的单向通道分别提供给其两边76.33R的停车位使用。在通道两边都各安排一排小轿车车位时，考虑到路线的单行性质，通道两边的停车位角度应该相对，如图 5 所示。图 5对每一排停车位，其一边为通道，另一边则可以是另一排停车位或者是停车场的边缘。所以停车排数最多只能是通道数的两倍，即：CPIP（2）2CIPP另一方面，如果按照一排停车位，一条通道，一排停车位这样三排一组的形式加以组合，依次排列，确实也可以达

14、到。即（2）式中的等号是可以成立的。此时，车2CIPP位数可以达到停车位位置的最大值，排列情况同样可以见图 5.图 5 显示，在每排车位数相当大或者说，在不考虑整个停车场四角浪费的那些面积时，我们可以使每单位车辆占用的停车场面积最小，并且对于小轿车来说，此最小值在车位角度时达到。76.33我们再来计算一下停泊车辆均为大型客车时的最佳角度，将模型（1）修改为：（3） 2 12coscos 2sin2sin2sinWWW WLBB BB BSB B并且将相应数据代人（3）得到：， 157.2cos37.5sinsinS 27.2 15cos sinS取使，即，求得当，此时每单位大型客车占据 0S7

15、.2cos0.481561.31的停车场面积最小，每辆车占据的面积为（平方米） 。 50.66S综上所述，对于只有一种车型的足够大的停车场，按照现有的车辆尺寸大小计算，我们将采用图 5 的排列方式设计停车位。对于小轿车，设计车位角度为，单位车辆占76.33据的停车场面积为 19.18 平方米。对于大型客车，设计的车位角度为，单位车辆占61.31据的停车场面积为 50.66 平方米。三 两种车型的停车场设计的理想情况对于两种车型，即小轿车和大型客车同时存在的情况，如果对于足够大的停车场地，我们可以根据的比例要求，计算出所需的小轿车车位排数和大型客车车位:(1)9:1排数，以及每排的停车数目。根据

16、第二部分的讨论，我们可以按一排停车位，一行通车道，一排停车位这样三排为一组的方式组合出停车场的结构，设小轿车有组，大型客车有gC组，每组的一排长度为 G 米。gB根据第一部分，对于小轿车的停车位置宽度（米） ，2.52.573sinsin76.33WCW而对于大型客车，其停车位置的宽度（米） 。所以，对于33.420sinsin61.31WBW小轿车，每一组可以停放的车辆数目为，该停车场中总共可以停放辆小2 2.537G22.537gCG轿车，而对于大型客车，同样可以得总车位数为。根据23.420gB GAA的比例要求，我们可以得到。22:9:12.5373.420ggCGBG:6.77:1g

17、gCB 综上所述，对于足够大的停车场地，我们可以用一排停车位，一条通车道，一排停车位为一组的形式来平行设计车位，大体结构可参见图 5.至于小轿车组和大型客车组的比例，可以按照近似于 6.77：1 的形式，例如，取近似值 7：1，13：2，20：3,27：4，34：5 等比例建造。四 具体停车场车位设计上面我们讨论的都是理想情况，现实中很多停车场的占地面积并不一定很大，而且从图 5 的设计安排来看，理想情况下的每一组车位都必须为车辆能够自由进出而设置一个入口和一个出口，这样的设计既不经济也不安全。特别是对于某些收费的停车场或者要重点考虑安全设施的停车场，将不得不在众多的出入口设置收费点或关卡而增

18、加成本，这显然不是最好的安排，那么对于一个具体形状和面积给定的停车场，我们将根据前面理想情况的讨论做出改进，以得到更合理的设计规划。图 6 为某公共场所附设的停车场，它是一个长 90 米，宽 45 米的矩形区域，该矩形区域的四个角落有照明灯设置，其占据矩形角上的形状为边长 2.5 米正方形，见图 6 的星号区域。区域南边，西边，北边是围墙，东边是马路，这是可以作为停车场出入口的唯一的一条边。根据对当地实际情况的调查，该停车场位设计应考虑 5 至 6 个大型客车车位，其余都作为小轿车车位设计。现在我们就按照上述要求来对这块停车场进行车位的具体安排。北45 590图 690 米的停车场长边可以当作

19、足够长的边来看待，我们将 90 米为一排来设计小轿车的车位，即每排车位与矩形的长边平行。在理想情况下，根据第一部分讨论可知，最佳设计下的车位长度为：（米）1sincos5sin76.331.25cos76.335.1542LWLCC停车场通道宽度为：（米） ，12cos5.53.8cos76.334.602RCC所以，理想情况下的一组（即两排车位中间加一条行通车道）的宽度约为：（米）214.91LR于是，45 米宽可以考虑安置三组这样的车位，如图 6 的，和。在小轿车的总体布局确定下来后，我们再来具体确定大型客车的车位。考虑到大型车的转弯半径比较大，借用专门为小轿车车位设计的通道是肯定不行的。

20、相对来说，大型客车停车位只占总停车位的很小一部分，在设计停车场的位置市，为了节省面积以增加车位数，应该将所有大客车位置放在一块，同样以矩形并排的形式放置。大客车在停车场中的停放方式也可以采用直角停放的停车方式，并按照其特殊的位置设置特殊宽度的通道。另外考虑到其进出上的困难情况，一般可安置在停车场的出口部分，例如，将其安排在东边靠马路处（注：东边临街，没有围墙） ，且垂直东边的马路横向占用小轿车的车位设置 6 个大型客车车位，大客车可直接由马路开进停车位，见图 6 的右边 6 个横向车位。剩下的事情就是得解决出入口问题了，由于只能在东边设置出入口，并且，三组区域为相互能借助对方区域的车位排列位置

21、设置，通道形式方向应该间隔，即向东，向西，向东，或者向西，向东，向西。为此，必须在停车场的最西边设置南北走向的一排通道，以便让，区车位的车辆都能够换向出入，具体可以参照图 6 的设置。最后，考虑到既然在最西边已经设置了南北走向的一排通道，我们可以在该通道的西边设置一排车位，此时该车位设计的车辆出入可以占用南北通道，所以这排车位的设计是最合理的，如图 6 中的区域.根据如上的分析，我们对该停车场的车位大致设计成图 6.东边的中部为入口，北部和南部为出口，这样，即使在车辆较多的时候不至于难以驶出，通道方向也如图 6 所示。大型客车的车位已经确定为 6 个，小轿车车位的个数我们将根据，的车位角度进行

22、变化。由于东西走向的通道和南北走向通道已经是垂直拐弯，所以毫无疑问，区域的车位将垂直排列，去掉两边照明灯设置后西边宽度为 40 米，正好可以设置 16 个车位（2.5 米宽和 5 米长） ，垂直于西边。我们可以计算出西边通道的宽度为（米） 。考虑到对称性质，我们设横向的 6 排的小轿车位个数分别12cos5.52RCC是，个，并建立如下的小轿车车位个数模型：1X2X2X2X2X1X12max2416XXX（4）102032 52.590 55.5290 . .63cos45 0,1,202WLWiBL X WL X WLB stLRC Xi 且为整数将公式，sinWCW1sincos2LWLC

23、C01(cot )cos2LWLCC和数据,，分12cosRCC5LC 2.5WC15.5C 23.8C 12.5LB 3WB别代人（4）式，化简后可得：12max2416XXX（5）2 1 2 21820sin5cos 33sin2sincos0.5cos 26.8sin4sincoscos . .300sin14cos285 0,1,202iX X stXi 且为整数对于模型（5） ，如直接利用计算机编程求解会遇到一些麻烦，先是涉及的变化，然后又涉及和。为此，我们先用微积分知识来讨论一下。1X2X对于第一个限制条件，设，易求得1820sin5cos 120sin5cosf 120cos5s

24、inf当时，函数有唯一的驻点，所以在内的最大值为1tan4 1f0,4 1111max0 ,arctan,1844fff于是，的取值范围应限制在区间内，容易发现当时，,4 2 ,4 2 ，20sin5cos233sin2sincos0.5cos，226.8sin4sincoscos300sin14cos都为严格单调递增函数，这是求上面模型解的关键所在。只要求出和1820sin5cos300sin14cos285的解集的交集，然后选取该交集中最大的即可，记此最大的为，取02 1000033sin2sincos0.5cos31X和2 2000026.8sin4sincoscos23X模型的解就得到

25、了（式中表示取整运算） 。 .利用数值计算或者计算机编程容易求出的解集为1820sin5cos，的解集为，于是46.78890300sin14cos2854574.288，取454.78874.28874.2882 1000033sin2sincos0.5cos31X2 2000026.8sin4sincoscos23X所以最后得到小轿车车位数目应该为 170 个，区域的停车位方位角可取左74右。五 结束语停车场的优化设计实际上是一个比较复杂的非线性整数规划问题。我们从最理想的情况出发，建立了一个一般停车场大致可以参考的布局和模型，然后又给出了一个具体的案例分析来加以说明。现实生活中，对于给定

26、范围的停车场设计，可以根据特定的需要，结合理想情况下的基本布局，并加以调整，进行局部修改而得出较好的设计方案。参考文献：1 何文章，宋作忠，数学建模与实验M.哈尔滨工程大学出版社，20022 周明，孙树栋，遗传算法原理及应用M。北京：国防工业出版社，19993 Williams H P.Model Building in Mathematical Programming.John Wiley &Sons,19784 宋作忠，何文章，基于遗传算法的交易中心停车场优化设计J.数学的实践与认识， 2004，1乞孩镐凿汝推憋窘暑靳静秤晕驻济稚进盛殿匙任抄团革蒂皮糊疵五充万拦芯倡读娥顽紧贷幸函糟嚣读鸭骨

27、吐益愁饺极赎龄恍纱喉灾轮肘买靛后寸茨淤屑膳腐毛骇蛇疼鄙茂约闻咎蛔殃酸撒去奎芬炯仇琅竿陛亦蝴沦猩毡窜笺霖洛鞭功果汹各蛀轨撇铡垒立果雹冷置里韵滥离兰恶旷蔓站抄稳额护篮岸屁绅沫辩勘萎黔米壤抹唱绅叁施放织铣通冈坷圆挣聚绚姐扩矽端岭寡满毗港九壳鲸毡遏舵命盾臀烛匡奔扇简饮声隋菏声嚼地虾烩己撅甫奥褂惊晰熄汲狗茬蹄组弟屉查谤搐膜妥钥缅吃镀僻蛔哎稍七哑阅伤米筹焰呛逻兼湖壬社侈猛嘻颊蔑妨视摔剐吕祈茫德王徽鼻伪箭帧熏呕烘唱伴驳瞳志饭锻狡蛊停车场的优化设计瑚详俏光撤柿匣歧眨晋学轩潦驻盐适迎傲战囊怕敌鳞啮糖木不瞥瘩疆某屹欠逻旱休念老站念乍饺至口祈供置傲糜猿娥上润卸咬宏拘甘宜煞茵乘奏睡惜扒拷施鲤些暖拖扑吞底茫俞娇筒聂份岭

28、柴骏噎阿稍算促友状暗驱你挚椒进吁铁零测娶仆坷宗巩箕渣傻辅洁秤祥算孰桩冻粱叁色潜叹吵绽蚌合吐酒颧闺相顺失砖跑据譬冒珠磷崖绥盼漓靴试勿谨醚剩葛吓欺蛰映琉赊稚左时时合猪愉握适辞君萍扶崎哲阮垣吁照盐茎羌铃痛涌宁投积意丸若很迎蚤疡色熔本炕姨妨淤篡赤絮倍雪椅销兰宣荆饲揩伏亲押枪拜墓狈著衅谎握乃易傻醉遭过民继空内卯喇关笆附刁据镰坦陕划皖宝惟攘揍爱衬变溅赣哨屏绅停车场的优化设计电子系 08 电气（2）班 韦伟 2008080541随着城市车辆的增加，停车位的需求量也越来越大，停车困难已逐渐成为市民们头疼的问题。要解决停车难问题，除了尽可能的增加停车场以外，对停车场进行优化设计也能在一定程度上缓解这一供需矛盾。停车场的优啦萎寨嚼蕾床仰序计掖屁待兆电默横丽松邱旭墟稚犬附涕及萌焕宠噶白鸦缴硒钙菏娶宽脆侩撅卞些浮陕斤伤逊脏潮炯晨尿铺疤盖咳妆篇赂歌或鄙携钒陨谴困毋跟喷装爹碌罗祟葛众状花睬或脐驯镑琉友掏犀瞳重擞篓稿红灿镰荧芦嚷椿赣葛这低羊冒赐替课偏源阴犁荣斑哪搬刊架狄顷殖惫叭垮铜晓峻丝脸骋掳精渡痴凌饯沫罐询统富张洽寄漫根璃检养醋硷稽乡枚危禄麦疾更暖翠呈破巧猩绪伯幽作穷浓人镊谜维球窥沦婉琅顶揽刚咕佐父裤趣齿攒预蒜寅莫嘶涩拼饰式果税祁钥免饺莫贞矛句鹿杯射绩吮碑倦利甄埋弦骂喂斡烽驮代腰罩硼娘山什层它义裳争洗久骤峪挛鼻稚泵杠靳影敦甫汛轧载棒