校園停車收費系統(tǒng)研究
——以四川文理學院為例

張艾萍 楊 菊 蔣 鳳 趙家儒 張慶東 / 四川文理學院數學學院

校園停車收費系統(tǒng)研究
——以四川文理學院為例

張艾萍 楊 菊 蔣 鳳 趙家儒 張慶東 / 四川文理學院數學學院

此文章為解決我校交通堵塞和師生外出打車難問題，通過外來車流量、學生外出量與車輛最大免費停留時間構建線性優(yōu)化模型，尋求最優(yōu)車輛免費停留時間。

校園停車收費；最優(yōu)化；交通堵塞；打車難

一、引言

（一）研究背景

1.城市機動車數量增加和我校的快速發(fā)展。

自改革開放以來，我國經濟高速發(fā)展，達州的機動車保有量一直保持著較高的增長率。我校的外來車輛也逐年增加，其中外來出租車數量更是突出。主要有兩個原因：（1）隨著經濟的發(fā)展，人民生活水平提高，吃苦能力減弱，用車取代了走路。（2）我校新區(qū)蓮湖校區(qū)地處郊區(qū)，交通不方便，公共汽車只有一個線路，乘車不方便，所以大多數師生選擇滴滴，出租車。

2.我校停車收費系統(tǒng)不合理。

在我校經常出現(xiàn)交通堵塞問題，從而造成師生出行的不便。于是我校設計了外來車輛門禁系統(tǒng)，及增加了停車收費系統(tǒng)。（備注：進入校園車輛開始計時，前15分鐘免費，超過15分鐘按照標準進行收費。）由于系統(tǒng)未全面的了解師生外出量，及外來車流量等數據，導致車輛最大免費停車時間設置的不合理。該系統(tǒng)免費時間為15分鐘，校園道路設置了單行道，一般外來出租車進入校園下客后就必須立即出校，沒有時間等待出校師生。從而我校師生在很多時候想要打車出校時不能打到車或者打車花費時間過多。在保證校園交通不堵塞，解決我校師生外出打車難。合理的車輛最大免費停車時間是我們研究的中心和目的。

（二）研究目的

本文以研究我校校園停車收費為研究對象，為改善學校交通堵塞問題，提高我校師生打車效率。通過對原有方案和其他地方方案的借鑒和基礎上，對我校校園交通進行特點性的深刻剖析，設計一條合理的收費方案，并探討出可操作的方法和途徑。

（三）研究意義

高校校園是城市空間的重要組成成分，它既是城市中的一個相對獨立的元素，也與所在城市的周邊環(huán)境密切相關。隨著國家高等教育的發(fā)展，高校與社會的聯(lián)系越來緊密，城市的快速發(fā)展也給高校校園帶來了一定的影響，與此同時，城市機動車數量不斷增加導致校園交通問題也日趨復雜和嚴重，校園內部交通量日益增加，而校園道路狹窄。導致高校交通堵塞和打車難的問題普遍嚴重，嚴重影響了高校學生的學習和生活。因此每個高校對校園停車收費系統(tǒng)引起高度重視。

本文以我校四川文理學院為例，研究對外來出租車如何收費，可以使我校交通問題得到突破性進展，同時也解決我校的打車難的問題，具有較強的現(xiàn)實意義。

二、實驗假設

1.假設每分鐘內供應車流量和學生外出量恒定。

2.打車過程中不會出現(xiàn)拼車的情況。

3.此文章只考慮出租車與滴滴等外來交通運輸車輛收費情況。

4.假設供應車輛等客時，搭載人后才會離開。

三、實驗模型的建立及求解

隨高校的改革發(fā)展，我校師生人數的快速上升，出行交通量日益增多，大學生成為出租車、滴滴等交通車輛的重點工作區(qū)域。于是眾多外來車輛穿梭于校園內，等待出行師生，但我校師生外出量有限，且校內道路狹窄，這樣勢必會導致校內交通堵塞。設置合理的停車收費系統(tǒng)，有利于合理解決校園內交通堵塞問

（一）當供應車流量α大于學生外出量β，將會出現(xiàn)校園交通堵塞

當平均每分鐘供應車流量α大于平均每分鐘學生外出量β,師生外出時總能在很短時間內打到車，不存在打車難問題。但校園內將會出現(xiàn)等客車輛，隨著時間的增加，當車輛數目達到學校最大車容量為c時，將會導致校園交通堵塞，為了保證校園交通暢通，則設置最大停留時間T內不收費，超過此時間，則需要強制收費。通過此收費系統(tǒng)措施，可以有利的緩解校園交通堵塞。

通過調查校園門口行車記錄儀器，統(tǒng)計分析得到平均每分鐘內供應車流量為α=5，通過問卷調查及結合學校門口行車記錄儀外出車流量得到平均每分鐘內學生外出量為β=4。調查分析，在我校主干道上最大車容量c=20。

為保證校園交通不堵塞，則最大免費時間T

模型求解

應用數學軟件lingo對以上線性方程組求解得T=20。

（二）當供應車流量α等于學生外出量β

當平均每分鐘供應車流量等于學生外出量，即學生外出時有車可乘，外來車輛有客可拉，交通也不會出現(xiàn)堵塞情況，學生也不會出現(xiàn)打車難問題。

（三）當供應車流量α小于學生外出量β

當供應車流量α小于學生外出量β，不會出現(xiàn)校園交通堵塞，但會出現(xiàn)師生外出打車難的問題?？赡芤驗閷W校地處偏遠郊區(qū)，我校周圍人流量不多，這是一個客觀存在的問題，與校園停車收費系統(tǒng)無關?？梢赃m當增加校車出車數量，有利于解決我校師生出行難問題。

四、結論

根據上述實驗模型及結合我校實際情況，在保證學校交通不堵塞的情況下，師生外出不存在打車難的問題。

1.當供應車流量α大于學生外出量β，將會出現(xiàn)校園交通堵塞。根據上述優(yōu)化模型，在滿足最大車容量為c=20時，得到最大免費停車時間T=20分鐘。這樣既保證校園交通不堵塞，又可以解決我校師生打車難問題。

2.當平均每分鐘供應車流量α等于學生外出量β，即學生外出時有車可乘，外來車輛有客可拉，交通也不會出現(xiàn)堵塞情況，學生也不會出現(xiàn)打車難問題。此時為最理想的狀態(tài)。

3.當供應車流量α小于學生外出量β，不會出現(xiàn)校園交通堵塞，但會出現(xiàn)師生外出打車難的問題?？赡芤驗閷W校地處偏遠郊區(qū)，我校周圍人流量不多，這是一個客觀存在的問題，與校園停車收費系統(tǒng)無關?？梢赃m當增加校車出車數量，有利于解決我校師生出行難問題。

隨著科技的進步，汽車的猛速發(fā)展，我國汽車擁有量急劇增加。停車收費系統(tǒng)作為交通規(guī)劃的重要組成部分，人們都希望能達到方便，快捷及安全的效果。在我校設置合理的停車收費系統(tǒng)，正確的校園交通規(guī)劃，不僅僅改善校園交通堵塞和師生外出打車難問題，也可以推動學校經濟發(fā)展。無論是停車收費系統(tǒng)的還是出租站臺的設置都可以顯著改善校園交通情況，使其規(guī)范化更易于管理，以解決現(xiàn)在打車難的難題。

[1]李凱.高校校園機動車靜態(tài)交通規(guī)劃與管理方法研究——以西安高校為例[D].長安大學，2017年10月.

[2]《運籌學》，北京：清華大學出版社，2012年.

[3]姜啟源.數學模型[M].北京：高等教育出版社，2010年.

四川文理學院2016年大學生科學研究項目《校園停車收費系統(tǒng)研究——以四川文理學院為例》（項目編號：X2016Z004）。

張艾萍（1996—），女，四川廣元人，現(xiàn)四川文理學院數學學院2015級1班學生。