何 莉 王 輝

1.貴州交通職業(yè)技術(shù)學(xué)院，貴州貴陽(yáng) 550008；2.武漢華科全達(dá)交通規(guī)劃設(shè)計(jì)咨詢有限公司，湖北武漢 430074

隨著我國(guó)汽車保有量持續(xù)攀升，開車就醫(yī)成了廣大老百姓非常普遍的選擇。開車就醫(yī)的患者因停車位有限而長(zhǎng)時(shí)間等候，增加就診時(shí)間，增長(zhǎng)看病焦急的不滿情緒，這在一定程度上成為醫(yī)患關(guān)系矛盾激化的潛在因素之一[1]。2018年兩會(huì)期間，聚焦醫(yī)院停車難問(wèn)題的省市和地區(qū)不在少數(shù)，調(diào)整醫(yī)院停車收費(fèi)、增加建設(shè)機(jī)械式立體停車場(chǎng)等都是討論的熱點(diǎn)。有分析指出，“從機(jī)械式停車場(chǎng)的發(fā)展?fàn)顩r看，截止到2017年年底，國(guó)內(nèi)新增車庫(kù)項(xiàng)目2459個(gè)”、“未來(lái)我國(guó)立體停車庫(kù)有較大的建設(shè)空間[2]?！北疚囊晕錆h市同濟(jì)醫(yī)院一個(gè)月停車數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)，利用排隊(duì)論對(duì)高峰時(shí)段的排隊(duì)指標(biāo)進(jìn)行分析，確定立體車庫(kù)升降設(shè)備臺(tái)數(shù)和停車泊位規(guī)模，為解決停車難問(wèn)題提供參考。

1 排隊(duì)論模型和指標(biāo)

立體停車庫(kù)按照其運(yùn)作方式的不同，可以分為自走式立體停車庫(kù)和機(jī)械式立體停車庫(kù)[3]。根據(jù)《機(jī)械式停車設(shè)備術(shù)語(yǔ)（GB/T 26476-2011）》，機(jī)械式停車設(shè)備按工作原理分為升降橫移類、簡(jiǎn)易升降類、平面移動(dòng)類、巷道堆垛類、垂直升降類、垂直循環(huán)類、水平循環(huán)類和多層循環(huán)類機(jī)械式停車設(shè)備及汽車專用升降機(jī)這幾種類型[4]。本文中的機(jī)械車庫(kù)參數(shù)采用平面移動(dòng)類。

1.1 模型描述

1.1.1 排隊(duì)過(guò)程

同濟(jì)醫(yī)院擬建的立體停車庫(kù)排隊(duì)過(guò)程可以通過(guò)單路排隊(duì)多通道服務(wù)系統(tǒng)——即M/M/c模型進(jìn)行描述，其模型參數(shù)為：M：一定時(shí)間內(nèi)車輛到達(dá)數(shù)服從泊松分布；M：服務(wù)時(shí)間服從負(fù)指數(shù)分布，服務(wù)時(shí)間指機(jī)械式停車庫(kù)存（取）車時(shí)間；c：c個(gè)服務(wù)臺(tái)，服務(wù)臺(tái)指機(jī)械式停車庫(kù)中升降設(shè)備數(shù)量。

1.1.2 排隊(duì)規(guī)則

開車前往醫(yī)院的人群出行目的多為看病、探訪或者上班，即使院內(nèi)無(wú)空余停車位，通常仍會(huì)選擇等待而不是離開，因此醫(yī)院停車的排隊(duì)規(guī)則為：等待制的先到先服務(wù)。

1.2 模型指標(biāo)

假設(shè)立體停車庫(kù)只有一個(gè)排隊(duì)等候隊(duì)列，有c套升降機(jī)同時(shí)參與存取車服務(wù)，且相互獨(dú)立。設(shè)車輛的到達(dá)強(qiáng)度為λ，設(shè)備的平均服務(wù)時(shí)間為t，則車庫(kù)的平均服務(wù)率為μ=1/t。服務(wù)強(qiáng)度ρ=λ/(cμ )，若ρ＜1，則系統(tǒng)存在穩(wěn)態(tài)分布，若ρ≥1，排隊(duì)長(zhǎng)度將趨于無(wú)窮大。

M/M/c模型指標(biāo)計(jì)算公式如下[5]：

單位時(shí)間t內(nèi)無(wú)車輛到達(dá)的概率P0：

單位時(shí)間t內(nèi)有n輛車到達(dá)的概率Pn：

平均排隊(duì)長(zhǎng)Lq：

停車庫(kù)中的平均車輛數(shù)Ls：

車輛平均等待時(shí)間Wq：

車輛平均停留時(shí)間Ws：

2 車輛到達(dá)分布的擬合檢驗(yàn)

根據(jù)排隊(duì)理論分析可知，單位時(shí)間間隔內(nèi)到達(dá)停車庫(kù)的車輛數(shù)一般服從于泊松分布。

建立假設(shè)H0：在顯著性水平α=0.05時(shí)，高峰時(shí)段內(nèi)，單位時(shí)間間隔到達(dá)同濟(jì)醫(yī)院的車輛數(shù)是服從參數(shù)為l的泊松分布。采用卡方檢驗(yàn)對(duì)假設(shè)進(jìn)行驗(yàn)證。

2.1 車輛到達(dá)高峰時(shí)段和到達(dá)率λ

根據(jù)對(duì)同濟(jì)醫(yī)院一個(gè)月車輛進(jìn)出記錄的實(shí)際數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析，工作日車輛到達(dá)早高峰時(shí)段為6∶30～8∶00。

再對(duì)調(diào)查月21個(gè)工作日早高峰時(shí)段6∶30～8∶00車輛到達(dá)記錄統(tǒng)計(jì)分析，全月工作日早高峰時(shí)段車輛到達(dá)總量為15807輛，通過(guò)極大似然估計(jì)法計(jì)算平均到達(dá)率λ=8.36（輛/min）。

2.2 檢驗(yàn)結(jié)果分析

以10min為單位時(shí)間間隔，進(jìn)行分組統(tǒng)計(jì)樣本頻數(shù)，并用卡方檢驗(yàn)進(jìn)行計(jì)算，其結(jié)果如表1所示。

表1 卡方檢驗(yàn)計(jì)算表

在顯著性水平0.05條件下，查分布表.95(11)=19.675，計(jì)算卡方值=18.46＜19.675，故假設(shè)H0成立。因此，高峰時(shí)段6∶30～8∶00期間，單位時(shí)間間隔（10min）到達(dá)同濟(jì)醫(yī)院的車輛數(shù)是服從參數(shù)λ=8.36（輛/min）的泊松分布。

3 機(jī)械式停車規(guī)模分析

3.1 高峰時(shí)段排隊(duì)指標(biāo)分析

由于機(jī)械式車庫(kù)服務(wù)時(shí)間數(shù)據(jù)暫無(wú)，通常按存（?。┸嚂r(shí)間服從負(fù)指數(shù)分布進(jìn)行計(jì)算，同濟(jì)醫(yī)院受場(chǎng)地條件限制，擬采用平面移動(dòng)類機(jī)械式立體車庫(kù)。根據(jù)《平面移動(dòng)類機(jī)械式停車設(shè)備JB/T 10545—2016》[6]第4.2.2及6.3.5條規(guī)定，結(jié)合項(xiàng)目實(shí)際，取平均存（?。┸嚂r(shí)間為90s，司機(jī)上（下）車時(shí)間30s，則t=2min，μ=1/t=0.5輛/min。由于服務(wù)強(qiáng)度ρ=λ/(cμ )＜1時(shí)，系統(tǒng)才存在穩(wěn)態(tài)分布，否則會(huì)產(chǎn)生無(wú)限排隊(duì)現(xiàn)象，因此c≥λ/μ )。根據(jù)工作日早高峰時(shí)段6∶30～8∶00車輛到達(dá)率為λ=8.36 輛/min、機(jī)械式停車庫(kù)平均服務(wù)時(shí)間t=2min時(shí)，存車升降機(jī)數(shù)量 c≥17。 計(jì)算滿足該條件的模型指標(biāo)如表2所示。

表2 M/M/c模型指標(biāo)計(jì)算結(jié)果表

3.2 機(jī)械式停車規(guī)模分析

綜合考慮機(jī)械式停車庫(kù)排隊(duì)長(zhǎng)度、等待時(shí)間及投資成本等因素，確定早高峰時(shí)段負(fù)責(zé)存車的升降機(jī)臺(tái)數(shù)c=19臺(tái)。同理可得工作日早高峰時(shí)段6∶30～8∶00和晚高峰時(shí)段16∶00～19∶00的存車和取車所需升降機(jī)臺(tái)數(shù)，結(jié)果如表3所示：

表3 早晚高峰升降設(shè)備臺(tái)數(shù)計(jì)算結(jié)果表

通過(guò)表3可知，當(dāng)配置25臺(tái)升降機(jī)時(shí)，高峰時(shí)段的各項(xiàng)排隊(duì)指標(biāo)均在可接受范圍內(nèi)。根據(jù)立體車庫(kù)清庫(kù)時(shí)間不大于1個(gè)小時(shí)的要求，單臺(tái)升降機(jī)負(fù)責(zé)的停車泊位應(yīng)不大于40個(gè)。因此，立體停車庫(kù)的泊位規(guī)模應(yīng)控制在1000個(gè)左右。

[1] 公安部道路交通安全研究中心, 同濟(jì)大學(xué). 城市道路交通組織管理實(shí)用手冊(cè), 第1版[M]. 北京：人民交通出版社股份有限公司, 2017.

[2] 陸瀾清. 2018年中國(guó)停車場(chǎng)建設(shè)行業(yè)現(xiàn)狀分析與前景預(yù)測(cè)EB/OL. 前瞻 網(wǎng). (2018-02-26) http：//www.cs.com.cn/ssgs/hyzx/201802/t20180226_5720497.html.

[3] 袁壯. 城市中心區(qū)立體停車庫(kù)設(shè)計(jì)研究[D]. 長(zhǎng)沙： 湖南大學(xué), 2010.[4] GB/T 26476—2011, 機(jī)械式停車設(shè)備術(shù)語(yǔ)[S].

[5] 王煒, 過(guò)秀成, 等. 交通工程學(xué)[M]. 南京： 東南大學(xué)出版社, 2000.

[6] JB/T 10545—2016, 平面移動(dòng)類機(jī)械式停車設(shè)備[S].