[發明專利]基于G/M/N排隊模型的初中等教育建筑接送停車位數量確定方法

在審

• 申請號: 202011391609.8
• 申請日: 2020-12-02
• 公開（公告）號: CN112528475A
• 公開（公告）日: 2021-03-19
• 發明（設計）人: 趙顗;周臻;周田華;潘啟龍
• 申請（專利權）人: 南京林業大學
• 主分類號: G06F30/20
• 分類號: G06F30/20;G07C11/00
• 代理公司: 南京科闊知識產權代理事務所(普通合伙) 32400
• 代理人: 王清義

1.基于G/M/N排隊模型的初中等教育建筑接送停車位數量確定方法，其特征是，包括下述步驟：

1)、對排隊論模型進行仿真模擬確定上學期間的最佳車位數N₁的數值，仿真流程為：車輛進入服務系統，判斷服務系統有無空閑停車位；若存在空閑停車位，該車輛進入服務系統，車輛開始停留時間的計時，結束停留后車輛正常離去；若無空閑車位，車輛進入排隊隊列，開始排隊時間的計時，在排隊隊列中，當服務系統中出現空閑車位，車輛按順序進入空閑車位進行停留時間的計時，結束停留車輛正常離去；

仿真的過程中，統計每個時刻系統內存在的車輛數；

在不同車位數下各進行重復不少于800次仿真模擬，得到不同停車位數條件下，系統內存在的車輛數峰值的平均值變化趨勢圖；

在車輛數峰值的平均值變化趨勢圖上的車輛數峰值穩定區內，與車輛數峰值基本相等的停車位數即為上學期間的最佳車位數N₁；

2)、放學期間停車位的確定

放學期間系統內車輛數的分布函數為F(t),放學期間應配建的停車位數為N₂，若F(t)為單峰，則存在兩個時刻t₁、t₂，使得F(t₁)＝F(t₂)＝N₂,其中t₁、t₂滿足

|t₁-t₂|＝t_d，

根據可接受交通擁堵時間t_d，得到放學期間應配建的停車位數為N₂。

2.如權利要求1所述的初中等教育建筑接送停車位數量確定方法，其特征是，N₂＞N₁。

3.如權利要求1所述的初中等教育建筑接送停車位數量確定方法，其特征是，步驟2)后還有下述步驟：

3)、即停即走停車位優化步驟

上學期間的最佳車位數N₁包括在路內或校門口適當位置設置的滿足短時停靠需求的即停即走停車位，及設置在路外的滿足長時間停靠需求的普通停車位；

設定停留時間小于h的車輛都選擇即停即走停車位，停留時間大于h的車輛都選擇普通停車位，同時停在普通停車位上的車輛停留總時長等于停在即停即走停車位上的車輛停留總時長；假設不同停車時長的車輛的按停留時間的降序函數為M(x)，自變量x為按停留時間由大到小記錄的每臺車輛，因變量M(x)為第x輛車的停留時間，系統內車輛總數為n，h是劃分短時停車和長時停車的變量，則兩類停車的停車總時長及關系滿足下式：

根據計算得到劃分短時停車和長時停車的變量h，可計算上學時段普通停車位和即停即走停車位的比例如下：

最終確定應配建普通停車位數量Q_普和即停即走停車位數量Q_即分別如下所示：

4.如權利要求3所述的初中等教育建筑接送停車位數量確定方法，其特征是，步驟3)中，上學時段普通停車位和即停即走停車位的比例具體計算過程如下：

將數據輸入matlab用二次指數函數對上學期間按停留時間由大到小循序記錄的車輛停留時間函數M(x)進行擬合，其中自變量x為按停留時間由大到小記錄的每臺車輛，因變量M(x)為第x輛車的停留時間，得到擬合函數為：

M(x)＝αe^βx+γe^δx

其中：α、β、γ、δ為系數，可以通過擬合求得，

然后對

運用matlab求解得到兩類車位數量選擇變量h和停留時間，再計算得出上學時段普通停車位和即停即走停車位的比例。

5.如權利要求1所述的初中等教育建筑接送停車位數量確定方法，其特征是，進行步驟1)時，上學期間車輛到達時間函數G滿足三角函數形式展開的傅立葉級數，按三角函數形式的傅立葉級數展開擬合數據，結果為

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均為系數，可通過擬合求得，

函數自0開始到u取u+1輛車的數據作為每一輛車的到達時間；u+1不小于任意一天內上學期間的車輛數；通過統計至少一天內上學期間所有車輛的停留時間，得到車輛平均停留時間為μ分鐘，以μ為參數的負指數分布隨機生成u+1輛車的停留時間；設定停車位數N，根據到達時間按順序創建車輛，根據有無空閑車位，進行車倆的排隊、停留、離去行為仿真。