張艾萍 楊 菊 蔣 鳳 趙家儒 張慶東 / 四川文理學(xué)院數(shù)學(xué)學(xué)院

校園停車收費(fèi)系統(tǒng)研究
——以四川文理學(xué)院為例

張艾萍 楊 菊 蔣 鳳 趙家儒 張慶東 / 四川文理學(xué)院數(shù)學(xué)學(xué)院

此文章為解決我校交通堵塞和師生外出打車難問(wèn)題，通過(guò)外來(lái)車流量、學(xué)生外出量與車輛最大免費(fèi)停留時(shí)間構(gòu)建線性優(yōu)化模型，尋求最優(yōu)車輛免費(fèi)停留時(shí)間。

校園停車收費(fèi)；最優(yōu)化；交通堵塞；打車難

一、引言

（一）研究背景

1.城市機(jī)動(dòng)車數(shù)量增加和我校的快速發(fā)展。

自改革開放以來(lái)，我國(guó)經(jīng)濟(jì)高速發(fā)展，達(dá)州的機(jī)動(dòng)車保有量一直保持著較高的增長(zhǎng)率。我校的外來(lái)車輛也逐年增加，其中外來(lái)出租車數(shù)量更是突出。主要有兩個(gè)原因：（1）隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，人民生活水平提高，吃苦能力減弱，用車取代了走路。（2）我校新區(qū)蓮湖校區(qū)地處郊區(qū)，交通不方便，公共汽車只有一個(gè)線路，乘車不方便，所以大多數(shù)師生選擇滴滴，出租車。

2.我校停車收費(fèi)系統(tǒng)不合理。

在我校經(jīng)常出現(xiàn)交通堵塞問(wèn)題，從而造成師生出行的不便。于是我校設(shè)計(jì)了外來(lái)車輛門禁系統(tǒng)，及增加了停車收費(fèi)系統(tǒng)。（備注：進(jìn)入校園車輛開始計(jì)時(shí)，前15分鐘免費(fèi)，超過(guò)15分鐘按照標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行收費(fèi)。）由于系統(tǒng)未全面的了解師生外出量，及外來(lái)車流量等數(shù)據(jù)，導(dǎo)致車輛最大免費(fèi)停車時(shí)間設(shè)置的不合理。該系統(tǒng)免費(fèi)時(shí)間為15分鐘，校園道路設(shè)置了單行道，一般外來(lái)出租車進(jìn)入校園下客后就必須立即出校，沒(méi)有時(shí)間等待出校師生。從而我校師生在很多時(shí)候想要打車出校時(shí)不能打到車或者打車花費(fèi)時(shí)間過(guò)多。在保證校園交通不堵塞，解決我校師生外出打車難。合理的車輛最大免費(fèi)停車時(shí)間是我們研究的中心和目的。

（二）研究目的

本文以研究我校校園停車收費(fèi)為研究對(duì)象，為改善學(xué)校交通堵塞問(wèn)題，提高我校師生打車效率。通過(guò)對(duì)原有方案和其他地方方案的借鑒和基礎(chǔ)上，對(duì)我校校園交通進(jìn)行特點(diǎn)性的深刻剖析，設(shè)計(jì)一條合理的收費(fèi)方案，并探討出可操作的方法和途徑。

（三）研究意義

高校校園是城市空間的重要組成成分，它既是城市中的一個(gè)相對(duì)獨(dú)立的元素，也與所在城市的周邊環(huán)境密切相關(guān)。隨著國(guó)家高等教育的發(fā)展，高校與社會(huì)的聯(lián)系越來(lái)緊密，城市的快速發(fā)展也給高校校園帶來(lái)了一定的影響，與此同時(shí)，城市機(jī)動(dòng)車數(shù)量不斷增加導(dǎo)致校園交通問(wèn)題也日趨復(fù)雜和嚴(yán)重，校園內(nèi)部交通量日益增加，而校園道路狹窄。導(dǎo)致高校交通堵塞和打車難的問(wèn)題普遍嚴(yán)重，嚴(yán)重影響了高校學(xué)生的學(xué)習(xí)和生活。因此每個(gè)高校對(duì)校園停車收費(fèi)系統(tǒng)引起高度重視。

本文以我校四川文理學(xué)院為例，研究對(duì)外來(lái)出租車如何收費(fèi)，可以使我校交通問(wèn)題得到突破性進(jìn)展，同時(shí)也解決我校的打車難的問(wèn)題，具有較強(qiáng)的現(xiàn)實(shí)意義。

二、實(shí)驗(yàn)假設(shè)

1.假設(shè)每分鐘內(nèi)供應(yīng)車流量和學(xué)生外出量恒定。

2.打車過(guò)程中不會(huì)出現(xiàn)拼車的情況。

3.此文章只考慮出租車與滴滴等外來(lái)交通運(yùn)輸車輛收費(fèi)情況。

4.假設(shè)供應(yīng)車輛等客時(shí)，搭載人后才會(huì)離開。

三、實(shí)驗(yàn)?zāi)Ｐ偷慕⒓扒蠼?/h2>

隨高校的改革發(fā)展，我校師生人數(shù)的快速上升，出行交通量日益增多，大學(xué)生成為出租車、滴滴等交通車輛的重點(diǎn)工作區(qū)域。于是眾多外來(lái)車輛穿梭于校園內(nèi)，等待出行師生，但我校師生外出量有限，且校內(nèi)道路狹窄，這樣勢(shì)必會(huì)導(dǎo)致校內(nèi)交通堵塞。設(shè)置合理的停車收費(fèi)系統(tǒng)，有利于合理解決校園內(nèi)交通堵塞問(wèn)

（一）當(dāng)供應(yīng)車流量α大于學(xué)生外出量β，將會(huì)出現(xiàn)校園交通堵塞

當(dāng)平均每分鐘供應(yīng)車流量α大于平均每分鐘學(xué)生外出量β,師生外出時(shí)總能在很短時(shí)間內(nèi)打到車，不存在打車難問(wèn)題。但校園內(nèi)將會(huì)出現(xiàn)等客車輛，隨著時(shí)間的增加，當(dāng)車輛數(shù)目達(dá)到學(xué)校最大車容量為c時(shí)，將會(huì)導(dǎo)致校園交通堵塞，為了保證校園交通暢通，則設(shè)置最大停留時(shí)間T內(nèi)不收費(fèi)，超過(guò)此時(shí)間，則需要強(qiáng)制收費(fèi)。通過(guò)此收費(fèi)系統(tǒng)措施，可以有利的緩解校園交通堵塞。

通過(guò)調(diào)查校園門口行車記錄儀器，統(tǒng)計(jì)分析得到平均每分鐘內(nèi)供應(yīng)車流量為α=5，通過(guò)問(wèn)卷調(diào)查及結(jié)合學(xué)校門口行車記錄儀外出車流量得到平均每分鐘內(nèi)學(xué)生外出量為β=4。調(diào)查分析，在我校主干道上最大車容量c=20。

為保證校園交通不堵塞，則最大免費(fèi)時(shí)間T

模型求解

應(yīng)用數(shù)學(xué)軟件lingo對(duì)以上線性方程組求解得T=20。

（二）當(dāng)供應(yīng)車流量α等于學(xué)生外出量β

當(dāng)平均每分鐘供應(yīng)車流量等于學(xué)生外出量，即學(xué)生外出時(shí)有車可乘，外來(lái)車輛有客可拉，交通也不會(huì)出現(xiàn)堵塞情況，學(xué)生也不會(huì)出現(xiàn)打車難問(wèn)題。

（三）當(dāng)供應(yīng)車流量α小于學(xué)生外出量β

當(dāng)供應(yīng)車流量α小于學(xué)生外出量β，不會(huì)出現(xiàn)校園交通堵塞，但會(huì)出現(xiàn)師生外出打車難的問(wèn)題。可能因?yàn)閷W(xué)校地處偏遠(yuǎn)郊區(qū)，我校周圍人流量不多，這是一個(gè)客觀存在的問(wèn)題，與校園停車收費(fèi)系統(tǒng)無(wú)關(guān)?？梢赃m當(dāng)增加校車出車數(shù)量，有利于解決我校師生出行難問(wèn)題。

四、結(jié)論

根據(jù)上述實(shí)驗(yàn)?zāi)Ｐ图敖Y(jié)合我校實(shí)際情況，在保證學(xué)校交通不堵塞的情況下，師生外出不存在打車難的問(wèn)題。

1.當(dāng)供應(yīng)車流量α大于學(xué)生外出量β，將會(huì)出現(xiàn)校園交通堵塞。根據(jù)上述優(yōu)化模型，在滿足最大車容量為c=20時(shí)，得到最大免費(fèi)停車時(shí)間T=20分鐘。這樣既保證校園交通不堵塞，又可以解決我校師生打車難問(wèn)題。

2.當(dāng)平均每分鐘供應(yīng)車流量α等于學(xué)生外出量β，即學(xué)生外出時(shí)有車可乘，外來(lái)車輛有客可拉，交通也不會(huì)出現(xiàn)堵塞情況，學(xué)生也不會(huì)出現(xiàn)打車難問(wèn)題。此時(shí)為最理想的狀態(tài)。

3.當(dāng)供應(yīng)車流量α小于學(xué)生外出量β，不會(huì)出現(xiàn)校園交通堵塞，但會(huì)出現(xiàn)師生外出打車難的問(wèn)題?？赡芤?yàn)閷W(xué)校地處偏遠(yuǎn)郊區(qū)，我校周圍人流量不多，這是一個(gè)客觀存在的問(wèn)題，與校園停車收費(fèi)系統(tǒng)無(wú)關(guān)?？梢赃m當(dāng)增加校車出車數(shù)量，有利于解決我校師生出行難問(wèn)題。

隨著科技的進(jìn)步，汽車的猛速發(fā)展，我國(guó)汽車擁有量急劇增加。停車收費(fèi)系統(tǒng)作為交通規(guī)劃的重要組成部分，人們都希望能達(dá)到方便，快捷及安全的效果。在我校設(shè)置合理的停車收費(fèi)系統(tǒng)，正確的校園交通規(guī)劃，不僅僅改善校園交通堵塞和師生外出打車難問(wèn)題，也可以推動(dòng)學(xué)校經(jīng)濟(jì)發(fā)展。無(wú)論是停車收費(fèi)系統(tǒng)的還是出租站臺(tái)的設(shè)置都可以顯著改善校園交通情況，使其規(guī)范化更易于管理，以解決現(xiàn)在打車難的難題。

[1]李凱.高校校園機(jī)動(dòng)車靜態(tài)交通規(guī)劃與管理方法研究——以西安高校為例[D].長(zhǎng)安大學(xué)，2017年10月.

[2]《運(yùn)籌學(xué)》，北京：清華大學(xué)出版社，2012年.

[3]姜啟源.數(shù)學(xué)模型[M].北京：高等教育出版社，2010年.

四川文理學(xué)院2016年大學(xué)生科學(xué)研究項(xiàng)目《校園停車收費(fèi)系統(tǒng)研究——以四川文理學(xué)院為例》（項(xiàng)目編號(hào)：X2016Z004）。

張艾萍（1996—），女，四川廣元人，現(xiàn)四川文理學(xué)院數(shù)學(xué)學(xué)院2015級(jí)1班學(xué)生。