◆史 媛

超市停車場車位及停車路線優(yōu)化研究

◆史 媛

（山西機電職業(yè)技術(shù)學(xué)院 山西 046011）

隨著社會發(fā)展，停車場難停車越來越成為人們出行的一個難題，超市門口停車更是難上加難。本文針對超市現(xiàn)有的停車場，將停車場規(guī)劃為帶權(quán)路徑，計算各節(jié)點間行車的時間。利用算法對停車路線進行優(yōu)化，尋找出最短時間停車路線，提高該停車場的效率。

時間最短；優(yōu)化；方法

伴隨著汽車數(shù)量的增長，尋找一個車位越來越成為困擾人們的一個難題。為了解決這個問題，停車場越建越多。但是在城市用地很緊張的現(xiàn)狀下，每個停車場停車數(shù)量是有限的，如何在最短時間內(nèi)停車和出車成為每個停車場急需解決的問題。于是尋找一個進車和出車時間最短的車位就能夠極大提高停車場的泊車效率。

1 問題的引出

以超市停車場為例，金威超市位于市廣場附近，地理位置比較好，人流量大，停車場面積有限，車位規(guī)劃如圖1所示。

圖1 超市停車場結(jié)構(gòu)圖

從圖中可以看出，整個停車場是一個不規(guī)則的圖形，右下角是天橋樓梯所在位置，沒有停車位設(shè)計。停車場的出口和入口都在天橋樓梯的左側(cè)，這里來往人流量大、車輛多，交通十分擁堵，車輛等待停車位的時間比較長。在這樣的情況下想要提高停車場停車效率關(guān)鍵在于尋找一個最短時間的停車位，而不是距離入口最短的停車位。如果選擇距離最短路徑，那么在這條道路上會集中很多車輛，造成擁堵，反而那些離入口稍遠的停車位道路上的車輛比較少，停車所用的時間較短。所以，尋找最優(yōu)車位應(yīng)該本著車流量小、時間最少的原則來確定停車路線，這樣才能減少車輛等待時間，提高停車場泊車效率。

2 構(gòu)建模型及測試

首先停車場的路線和停車位模型化。節(jié)點E表示停車場的入口和出口，P1~P6分別代表了汽車進出停車場所要走的道路的交匯點。根據(jù)停車位分布情況，我們將P1~P6之間的道路進行加權(quán)，車位多、車流量大的道路權(quán)值重，車位少、車流量小的道路權(quán)值輕。選擇停車位應(yīng)當選取權(quán)值較小的道路上的車位，避開權(quán)值大、車輛多的道路。權(quán)值根據(jù)車輛從P1行駛到各路口點所用的平均時間來設(shè)定，如表1所示。

表1 路口交叉點權(quán)值設(shè)定

P1是所有車輛出入必經(jīng)的道路節(jié)點，由于該停車場車位分布偏重左側(cè)，而且P4、P2、P5這三個點連接的直線沒有物理格擋，只是用停車三角錐拴上警戒線隔離。它緊鄰超市門口，人來人往，有些人會跨過隔離線步行，這些會增加車輛通行時間。所以從P1到P3、P1到P2、P2到P4、P2到P5道路的權(quán)值要大，P1到P6、P4到P3道路的權(quán)值小。由于該停車場的出入口都在一起，所以我們需要考慮到出車的時間，還要考慮每輛車在到達停車位后泊進停車位的停車時間。

另一個是車輛依據(jù)選定路線駛出停車場經(jīng)過各停車位的時間，這個時間和駛?cè)胪＼噲龅臅r間一致，同樣采用公式1，只不過系數(shù)會改變，取值為，系數(shù)k表示車輛駛出停車場的系數(shù)，它的取值如公式3。車輛駛出停車場，停車場的車輛數(shù)目沒有變動，會增加路徑的擁堵情況，但是人們期望駛出的車輛快速離開，會優(yōu)先讓行駛出的車輛，所以其系數(shù)值會小一些。最終將二者系數(shù)相加取整得出最終的停車時間T。

以P1為起點，假設(shè)空閑車位的集合P={s11，s16，s23，s32，s35，s36，s43}，設(shè)道路上車輛數(shù)目大于5輛，計算各節(jié)點有向圖如圖2。用T表示停車場內(nèi)P1到各空閑停車位時間值的集合。t（，）表示從停車位[]到相鄰?fù)＼囄籟]的時間值，采用公式4得出，（，）表示停車位[]到下一個停車位[]所在道路的距離，（，）表示停車位[]到停車位[]的路徑上的行駛速度。

我們將入口P1和各空閑車位設(shè)計成一張有向圖，如圖2。每條邊上的權(quán)值根據(jù)上述公式計算得出，kx（i）選取車流量較大時的值，n大于5。

用算法尋找最短時間路徑，具體的步驟如下：

（1）設(shè)U為最短路徑節(jié)點集合。初始化集合U，U的初始值為：0，將所有車輛必經(jīng)的節(jié)點P1加入集合U中，計算P1到集合P中各節(jié)點的時間值，[]的值為P1到所對應(yīng)節(jié)點s[i]的時間。

（2）從選取值最小的節(jié)點[]，[]滿足條件：，其所對應(yīng)的時間為[]，將s[i]加入集合U中，則[]就是當前從P1到其時間最短的節(jié)點。

（4）重復(fù)步驟2和3，直到P中所有節(jié)點都加入U中，則得出從P1到空車位集合P各節(jié)點最短時間路徑。

以圖2所示的停車位權(quán)值有向圖為測試背景圖，在VC++6.0軟件中編寫代碼測試，可以得到節(jié)點P1到集合P={s11，s16，s23，s32，s35，s36，s43}中各節(jié)點的最短時間路徑，測試結(jié)果如圖3所示，整理得到表2。

圖3 測試結(jié)果

表2 整理結(jié)果

從測試結(jié)果看出，采用改進后的算法車輛行駛的路程有所加長，但是它考慮到了車位分布和車輛所在道路擁堵的情況，避開權(quán)值大的路段，分流了擁堵路段的車流，縮短停車時間。

3 結(jié)束語

本文針對超市特定停車場的停車效率進行研究，采用求時間最短的Dijkstra算法將停車場各條路徑標權(quán)，不是尋找最短路徑，而是考慮車位分布、道路擁堵等因素尋找時間最短的停車路徑，減少車主等待時間，提高了停車效率。

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