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        基于多服務器排隊論的機械停車庫最大泊位計算模型及仿真

        2021-12-09 22:43:32夏雄
        交通科技與管理 2021年36期
        關鍵詞:排隊論

        摘 要:隨著城市用地資源的日益緊缺和機動車保有量的不斷增加,機械式停車庫的使用越來越頻繁,隨之帶來的停車排隊問題越發(fā)普遍。本文結合實際案例數(shù)據(jù),根據(jù)多服務器排隊論模型理論,建立測算機械式停車位的最大設計泊位的排隊論模型,并對測算結果進行交通仿真,為機械式停車位設計提供理論依據(jù)和數(shù)據(jù)參考。

        關鍵詞:排隊論;機械停車庫;最大設計泊位;交通仿真

        中圖分類號:O226 文獻標識碼:A

        0 引言

        排隊論(Queuing Theory)是研究系統(tǒng)隨機聚散現(xiàn)象和隨機服務系統(tǒng)工作過程的數(shù)學理論和方法,又稱隨機服務系統(tǒng)理論。排隊過程的一般表示:各個顧客從顧客源出發(fā),隨機地來到服務機構,按一定的排隊規(guī)則等待服務,直到按一定的服務規(guī)則接受完服務后離開排隊系統(tǒng)。

        1 機械停車庫停車問題的排隊論模型

        假設機械停車庫排隊停車問題為輸入過程為泊松流,服務時間服從負指數(shù)分布的多服務臺、有限等待空間的排隊系統(tǒng),即M/M/c/∞/m。

        M/M表示早高峰車流到達規(guī)律服從泊松流,即越接近上班時間車流到達概率越大;停車時間服從負指數(shù)分布,即越接近平均服務時間概率越大;c=5為服務臺個數(shù),即機械停車庫入口數(shù);m為顧客總數(shù)。

        以某辦公總部大樓實際調查情況及各類技術指標確定模型參數(shù),車輛于停車早高峰的1小時內全部到達,車輛按泊松流到達,平均間隔時間λ=m/60分鐘;停車時間服從負指數(shù)分布,平均存取車時間≤100秒,最長存取車時間≤150秒,平均服務時間取μ=120秒。

        根據(jù)機械停車庫的停車排隊模型公式,利用matlab計算不同m取值下M/M/c/∞/m系統(tǒng)的平均排隊長度Lq(平均車輛排隊長度)、max(L)(最大排隊長度),計算結果如表1。

        由計算經(jīng)過可知,當開放130~140個車位時,最大排隊長度增加相對平緩;當開放車位達到150個車位及以上時,最大排隊隊長度增速加快。因此,可知該機械式停車位開放的停車泊位應控制在150個車位以內。

        2 交通仿真模型

        使用VISSIM建立Wiedemann交通模型。因此,為使得本次仿真車流運行效果能與真實交通情況盡可能地貼近,在參考相關資料,并對項目周邊駕駛員基本駕駛行為進行調查后,修正了模型中的部分參數(shù)。主要參數(shù):

        依照本次現(xiàn)場的交通設施基礎調查,以及對交通流量的構成與流量的調查,完成了對項目地塊內部、外部的各種基礎交通設施、通行數(shù)據(jù)進行了模型搭建。構成交通仿真模型。

        機械停車庫的出入口車道及停車庫進口車道的排隊長度如下表所示。

        3 結論

        本文結合實際案例數(shù)據(jù),根據(jù)多服務器排隊論模型理論,建立測算機械式停車位的最大設計泊位的排隊論模型,并對測算結果進行交通仿真,根據(jù)實際案例數(shù)據(jù),測算出機械式停車位的最大設計泊位數(shù)(150個),并通過Wiedemann交通模型對計算結果進行了仿真,驗證了模型的準確度性和可行性,為機械式停車位設計提供理論依據(jù)和數(shù)據(jù)參考。

        參考文獻:

        [1]胡建強,戴偉民.排隊系統(tǒng)的泰勒展開方法[J].運籌學學報,2021(3):147-159.

        [2]劉煜飛,葉晴晴.基于矩陣分析方法的具有雙階段休假的排隊系統(tǒng)驅動的流模型性能分析[J].數(shù)學的實踐與認識,2021(4):189-199.

        [3]張愷琪,涂志瑩,初佃輝,等.基于排隊論的服務資源可用性相關研究綜述[J].計算機科學,2021(1):26-33.

        [4]胡蓉,唐應輝.具有延遲休假和Min(N,V)-策略控制的M/G/1排隊系統(tǒng)容量的優(yōu)化設計與最優(yōu)控制策略N*[J].數(shù)學的實踐與認識,2020(19):107-118.

        [5]郝志香.基于排隊論的旅游景點停車問題分析[J].當代旅游,2021(11):35-36.

        作者簡介:夏雄(1986—),男,江西南昌人,工程碩士,研究方向:交通規(guī)劃與管理、運輸規(guī)劃與管理。

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