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mathorcup数学建模挑战赛获奖论文-第6届_西南交通大学一等奖B.pdf
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1
车位分布的优化设计与评价
摘要
随着社会经济水平房地产行业的迅速发展,小区居民汽车拥有量明显提升,
因此,对小区的停车库的合理设计的问题日益突出。本文研究的是影响小区车
位分布的关键指标、合理性评价及优化设计。
对于问题一,运用了实地调研采访,文献查阅,访问专家等方法得到影响
小区车位分布的关键指标主要包括空间、时间、经济与环境四个方面的因素,
并运用层次分析法得出各指标相应的权重,再结合模糊综合评价模型建立指标
合理性评判等级表。最后通过实地调研的数据对模型进行了检验。
对于问题二,利用 CAD 软件对附件一中的小区车位分布图进行了相关指
标的测量与分析,与问题一中的指标相对比,利用问题一得出的指标合理性评
判表进行打分,得出该小区的车位分布属于不合理等级。
对于问题三,我们对问题二中的各项指标建立了详细的优化设计模型,利
用 MATLAB 软件对其进行求解得出各项指标设计的合理范围,并通过与附件
一的小区车库的对比,得出来各项指标的设计值表。最后利用 CAD 软件设计
出最优化停车位分布图。
关键词:层次分析法 模糊综合评价 合理性评判 车位优化设计
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2
目 录
1 问题重述 ....................................................................................................................................3
2 模型一 ........................................................................................................................................3
2.1 模型假设 .........................................................................................................................3
2.2 符号说明 .........................................................................................................................3
2.3 指标说明 .........................................................................................................................3
2.3.1 时间因素 ..............................................................................................................4
2.3.2 空间因素 ..............................................................................................................4
2.3.3 经济因素 ..............................................................................................................5
2.3.4 环境因素 ..............................................................................................................5
2.4 模型建立 .........................................................................................................................6
2.5 模型分析 .........................................................................................................................8
3、模型二 ........................................................................................................................................9
3.1 模型假设 .........................................................................................................................9
3.2 符号说明 .........................................................................................................................9
3.3 指标说明 .........................................................................................................................9
3.3.1 是否造成堵车.......................................................................................................9
3.3.2 面积的合理利用.................................................................................................11
3.3.3 车库内安全性.....................................................................................................11
3.3.4 排风机房的位置.................................................................................................12
3.4 模型检验 .......................................................................................................................12
4 合理性判断 ..............................................................................................................................14
4.1 不合理因素 ...................................................................................................................15
4.2 评判结果 .......................................................................................................................17
5 各因素的优化设计 ..................................................................................................................17
5.1 汽车的转弯半径............................................................................................................18
5.2 汽车停车位的最佳角度(停车方式)........................................................................18
5.3 车库行车过道的选择设计............................................................................................20
5.4 车库出入口车道设计:................................................................................................20
5.5 排风,排烟机房的位置................................................................................................21
6 模型建立 ..................................................................................................................................21
7 参考文献 ..................................................................................................................................24
8 附录 ..........................................................................................................................................25
3
1 问题重述
随着社会经济水平房地产行业的迅速发展,小区居民汽车拥有量明显提升,
因此,对小区的停车库的合理设计的问题日益突出。而小区内汽车停车位的分
布对于小区居民的上下班出行与进出车库的安全性等影响很大。因此,对于小
区车库设计者来说确定小区车库设计所需要考虑到的指标是一件很重要的事。
对于一个具体给定的小区的车位分布情况,通过数学模型运用关键性指标
对其进行合理性综合评价。这其中需要综合考虑个指标的权重,进行综合评价
得出该小区的车位分布的合理性。
在对一个具体的小区的车位分布情况进行综合评价之后,我们需要对各指
标进行详细的建模过程得到各指标设计的合理范围,然后给出一个不合理的小
区车位分布的各指标设计值,并通过优化设计出合理的车位分布情况。
2 模型一
2.1 模型假设
假设一:某小区的小汽车主要停放于地上停车位;
2.2 符号说明
C
n
准则层元素
O
层次分析法目标
A
i
成对比较矩阵
a
ij
成对比较矩阵元素
CI
一致性指标
λ
最大特征根
n
元素个数
W
权向量
4
2.3 指标说明
由题目可知小区内汽车停车位分布的关键指标,用假设或是简单的计算机
网络查阅资料是不现实的,也是过于主观的。所以,我们采用了实地调研并查
阅相关文献,同时结合我国城市小区发展情况以及我国国情,大体可以将城市
居住区划分为:高档居住区(居民一般为高收入人群),中档居住区或者商品
房居住区(居民一般为中等收入人群),低档收入区(居民一般为收入较弱的
人群)。所以我们分别选取了符合高,中,低三个阶层的三个小区作为研究对
象,进行了实地勘察调研。采用了直接观察,环境观察,直接访问,堵截访问,
电话访问,等方法,以地产公司经理,小区物业人员,安保人员,停车场管理
员,居民,小区保洁人员等为对象,进行了调研并且拍摄了照片(如图 1 所示)
资料作为指标选取的辅助得出众多重要的影响因素指标,抽取了 9 个相对重要
的指标:访客停车收费,出行高峰期,不同时间停车场利用率,车辆安全性,
停车步行距离,停车场规模,汽车保有率,绿化面积。并将指标进行归类,设
立出 4 大因素。
5
图 1 实地勘测得到的图像
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