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车库停车优化设计建模.doc
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2021-10-07
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车库停车优化设计建模.doc
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停车场停车的优化设计
随着城市车辆的增加,停车位的需求量也越来越大,停车困难已逐渐成为
市民们头疼的问题。要解决停车难问题,除了尽可能的增加停车场以外,对停
车场进展优化设计也能在一定程度上缓解这一供需矛盾。停车场的优化设计就
是在停车场大小确定的情况下,对停车区域进展优化设计,以便容纳更多的车
辆。本文的目的就是希望分析一下这一情况,找出缓解停车困难的有效方法。
假设某公共场所附近有一块空地,如果不考虑建立地下或多层构造,我们
该如何有效的设计停车位置呢?一般来说,想尽可能的把车塞进停车场,最好
的方法就是以垂直停靠的方式将车一辆挤一辆地排成行,但是这样停放的后果
就是车辆不能自由出入,只有后进入的车辆全部先出去了,先进入的车才可以
离开停车场,显然不符合实际的需求。因而,为了使汽车能够自由地出入停车
场,必须设立一定数量具有足够宽度的通道,并且每个通道都应该有足够大的
“转弯半径〞, 而通道越宽越多,就会使得容纳的车辆数越少。所以我们的问
题就是要确定在满足车辆能够自由进出的实际需求下,如何进展停车位置和车
行通道的设计,才能够停放更多的车辆,从而做到既方便停车又能获得最大的
经济效益。
我们先来看看生活中非货运车辆大小的种类。根据实际调查和经历数据,
这类车辆一般可分为小轿车,中型客车和大型客车三类。其中小轿车约占九成,
大型客车约占一成,而中型客车一般不多于 1%。根据这样的情况,我们可以
免去对中型客车的车位设计,即便有中型客车停车的需要,可以使用大型车的
车位,这也符合现实生活中绝大多数停车场的车位设计情况。我们设小轿车所
占的比例为 ,大型客车所占的比例为 ,当然现实中也有不少全
为小轿车设计的停车场,例如小区的地下车库。
再来看看车位的大小。根据实际的调查,城市比拟普通的小轿车长度一般
不超过 4.7 米,宽度一般不超过 1.7 米,而一般大型客车长度不超过 12 米,
宽度不超过 2.2 米。另外,经实际考察可知,停车场中标志线的宽度大约为
0.1 米,所以我们可以假设停车场中停放轿车需要的车位长 米,宽
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米,这其中包括了 0.1 米的标志线宽度和至少 0.3 米的汽车间的横向
间距。设停放大客车需要长 米,宽 米,其中包括 0.1 米的标志
线宽度和必要的汽车之间的横向间距。
考虑到汽车从通车道驶入车位一般得转弯,所以车辆的最小转弯半径也是
停车场设计所要考虑的重要参数。所谓最小转弯半径,就是汽车转弯时转向中
心到汽车外侧转向车轮轨迹间的最小距离。根据实际调查,可设小轿车的最小
转弯半径为 米,与此同时,汽车转弯时转向中心到汽车侧转向车轮轨迹
间的最小距离为 米,如图 1 所示。
对于大客车,我们设其最小转弯半径为 米,与此同时,大型车转弯时转
向中心到侧转向车轮轨迹间的最小距离为 米。
本文的目的就是讨论应当整体设计车位的排布。对于给定的停车场,我们
的目标就是尽可能多地增加车位数,或者说,使每辆车占据的停车场面积尽可
能小。
一 仅有一种车型的局部车位位置
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图 1
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大型客车和小轿车在停车时占地面积相差很大,一般都是分区停泊的。现
在,让我们先来看看只限于停放小轿车的简单情况,并且先不考虑停车场的实
际大小,只是来研究一下应当如何给出局部设计,才能使每辆车占据的停车场
地面积最小。
对于每一个车位,为了便于该车位上的小轿车自由进出,必须有一条边是
靠通道的,设该矩形停车位的长边与通道的夹角为 ,其中 便
是车辆垂直从通道驶入车位, 就是车辆从通道平行驶入车位,即平时所说
的平行泊车。为了留出通道空间和减少停车面积,显然,我们可以假设该通道
中的所有车位都保持着和该车位一样的角度平行排列,如图 2 所示。
上图中,小轿车是自东向西行驶顺时针转弯 角度驶入车位的。我们来具体
研究一下小轿车驶入车位的情况,见图 3,其中 为最小转弯半径, 为通道
的最小宽度。我们假定小轿车的最外端在半径为 的圆周上行驶,且此时轿车
的最端在半径为 的圆周上随之移动,然后以 角度进入停车位,所以通道的
最小宽度 。
在保证车辆能够自由进出的前提下,本着要求通道宽度尽量小的原那么,
我们来看一下一排车位之间的各个数据,见图 4。
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西
东
θ
图 2
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