[发明专利]基于G/M/N排队模型的初中等教育建筑接送停车位数量确定方法

权利要求书

1.基于G/M/N排队模型的初中等教育建筑接送停车位数量确定方法，其特征是，包括下述步骤：

1)、对排队论模型进行仿真模拟确定上学期间的最佳车位数N₁的数值，仿真流程为：车辆进入服务系统，判断服务系统有无空闲停车位；若存在空闲停车位，该车辆进入服务系统，车辆开始停留时间的计时，结束停留后车辆正常离去；若无空闲车位，车辆进入排队队列，开始排队时间的计时，在排队队列中，当服务系统中出现空闲车位，车辆按顺序进入空闲车位进行停留时间的计时，结束停留车辆正常离去；

仿真的过程中，统计每个时刻系统内存在的车辆数；

在不同车位数下各进行重复不少于800次仿真模拟，得到不同停车位数条件下，系统内存在的车辆数峰值的平均值变化趋势图；

在车辆数峰值的平均值变化趋势图上的车辆数峰值稳定区内，与车辆数峰值基本相等的停车位数即为上学期间的最佳车位数N₁；

2)、放学期间停车位的确定

放学期间系统内车辆数的分布函数为F(t),放学期间应配建的停车位数为N₂，若F(t)为单峰，则存在两个时刻t₁、t₂，使得F(t₁)＝F(t₂)＝N₂,其中t₁、t₂满足

|t₁-t₂|＝t_d，

根据可接受交通拥堵时间t_d，得到放学期间应配建的停车位数为N₂。

2.如权利要求1所述的初中等教育建筑接送停车位数量确定方法，其特征是，N₂＞N₁。

3.如权利要求1所述的初中等教育建筑接送停车位数量确定方法，其特征是，步骤2)后还有下述步骤：

3)、即停即走停车位优化步骤

上学期间的最佳车位数N₁包括在路内或校门口适当位置设置的满足短时停靠需求的即停即走停车位，及设置在路外的满足长时间停靠需求的普通停车位；

设定停留时间小于h的车辆都选择即停即走停车位，停留时间大于h的车辆都选择普通停车位，同时停在普通停车位上的车辆停留总时长等于停在即停即走停车位上的车辆停留总时长；假设不同停车时长的车辆的按停留时间的降序函数为M(x)，自变量x为按停留时间由大到小记录的每台车辆，因变量M(x)为第x辆车的停留时间，系统内车辆总数为n，h是划分短时停车和长时停车的变量，则两类停车的停车总时长及关系满足下式：

根据计算得到划分短时停车和长时停车的变量h，可计算上学时段普通停车位和即停即走停车位的比例如下：

最终确定应配建普通停车位数量Q_普和即停即走停车位数量Q_即分别如下所示：

4.如权利要求3所述的初中等教育建筑接送停车位数量确定方法，其特征是，步骤3)中，上学时段普通停车位和即停即走停车位的比例具体计算过程如下：

将数据输入matlab用二次指数函数对上学期间按停留时间由大到小循序记录的车辆停留时间函数M(x)进行拟合，其中自变量x为按停留时间由大到小记录的每台车辆，因变量M(x)为第x辆车的停留时间，得到拟合函数为：

M(x)＝αe^βx+γe^δx

其中：α、β、γ、δ为系数，可以通过拟合求得，

然后对

运用matlab求解得到两类车位数量选择变量h和停留时间，再计算得出上学时段普通停车位和即停即走停车位的比例。

5.如权利要求1所述的初中等教育建筑接送停车位数量确定方法，其特征是，进行步骤1)时，上学期间车辆到达时间函数G满足三角函数形式展开的傅立叶级数，按三角函数形式的傅立叶级数展开拟合数据，结果为

f(x)＝a₀+a₁cos(xw)+b₁sin(xw)+a₂cos(2xw)+b₂sin(2xw)+a₃cos(3xw)+b₃*sin(3xw)+a₄cos(4xw)+b₄sin(4xw)

其中：a₀、a₁、b₁、a₂、b₂、a₃、b₃、a₄、b₄、w均为系数，可通过拟合求得，

函数自0开始到u取u+1辆车的数据作为每一辆车的到达时间；u+1不小于任意一天内上学期间的车辆数；通过统计至少一天内上学期间所有车辆的停留时间，得到车辆平均停留时间为μ分钟，以μ为参数的负指数分布随机生成u+1辆车的停留时间；设定停车位数N，根据到达时间按顺序创建车辆，根据有无空闲车位，进行车俩的排队、停留、离去行为仿真。