用數(shù)學(xué)的方法建造停車場

楚云

隨著人們生活水平的提高，有車族的增多，“停車難”成了城市生活中越來越日常的一個問題。那么，要如何建造出使用率最高、最節(jié)約空間、最方便出入的停車場呢？乍一聽這好像是個很高難度的復(fù)雜問題，但其實用數(shù)學(xué)的方法來分析，設(shè)計思路立馬變得簡單清晰起來，甚至我們每個人都能來做停車場設(shè)計師呢！

簡單的數(shù)字游戲

要建造一個停車場，首先我們要確定該有多少個停車位。現(xiàn)代城市寸土寸金，任何多余的空間都是代價昂貴的，但是停車位太少，一定會導(dǎo)致顧客停車難、不滿意甚至流失，還有可能造成相鄰街道的交通阻塞。這種時候，一些相對簡單的數(shù)學(xué)可以給我們做做基礎(chǔ)指導(dǎo)，幫助我們建造一個合理利用空間，又不會造成擁堵的停車場。

通過臨近地區(qū)的停車量，或者預(yù)計建造停車場的地方以前的停車情況，我們可以假設(shè)預(yù)計建造停車場的地方每天停車位的高峰需求平均值為m個。通過粗略統(tǒng)計，我們可以知道實際停車位的高峰需求量與m的偏差有多大—我們稱這個值為s。如果s很小，就意味著日峰值需求量是相當(dāng)一致的。如果s很大，意味著日峰值有更多的變化，這個變化也許出現(xiàn)在周末，也許是小假期，也許是商業(yè)促銷期間，再或者是出勤高峰期，等等。

一旦我們知道了m和s的值，我們就可以用正態(tài)分布來評估一個擁有一定數(shù)量停車位的停車場的溢出概率。例如，如果m=750，s=100，那么一個擁有800個停車位的停車場將會在31%的日子里溢出，即在31%的日子里，都會有人因為在這里找不到車位而焦頭爛額；而如果這個停車場擁有1000個停車位，那么這個停車場只會在1%的日子里溢出。

通過更精確的統(tǒng)計來修改這個簡單的模型中m和s的值，以及關(guān)注一些更極端的事件，比如學(xué)生開學(xué)報到的那一天、臨近道路是否即將進(jìn)行維修等，可以提高這個模型的準(zhǔn)確性。

完美的停車位

確定了停車位的最佳數(shù)量，接下來應(yīng)該考慮的就是停車位的大小和方向性。

在傳統(tǒng)的人工停車場中，由于每位駕駛員的技術(shù)水平和素質(zhì)不一樣，可以看到同一個車位有人停得進(jìn)去，有人卻停不進(jìn)去；在停車位偏小，兩邊又沒有限制車輪的圍欄的情況下，有的人會體貼地把車盡量停在車位正中間，另一些人卻停得偏左或偏右，甚至一輛車跨兩個車位停。這種個人停車空間偏小的停車場一旦擁擠起來，很容易造成已經(jīng)停好的車被后來的車剮蹭，或者那些不小心的人開關(guān)車門時把別人的車門撞得坑坑洼洼。

所以，設(shè)計停車位大小時應(yīng)該在汽車周圍留下足夠的空間，使人能夠方便上下車。另外，還應(yīng)該使車可以靈活進(jìn)出車位，這樣就要求車位的大小使車軸在轉(zhuǎn)彎時的軌跡不會切割鄰近的車位。這一點也可以通過足夠?qū)挼耐ǖ纴韺崿F(xiàn)，只要車在進(jìn)入車位之前可以和其車位軌道平行，就不會剮蹭到臨近的車。

完美的布局

考慮完了停車位的數(shù)量、大小和方向，接下來就是停車場的整體布局。

關(guān)于出入口，很簡單，原則上是有多少個入口就應(yīng)該至少有多少個出口。

假設(shè)停車場總體是一個矩形平面，有幾個簡單的原則可以確保其方便性和密集性。第一，盡可能在邊緣處設(shè)計停車位，將人行道和車道放在中間。第二，把整個停車場設(shè)計成單向行駛的系統(tǒng)，這樣有助于避免擁堵和混亂，同時可以使通道更狹窄，節(jié)約更多空間。第三，當(dāng)停車場不大時，停車位可以設(shè)計成全部垂直方向，但如果停車場較大，應(yīng)把停車位設(shè)計成對角線布局的形式，因為對角線布局使進(jìn)入一個車位的轉(zhuǎn)彎軌跡更小、更安全高效。據(jù)計算，對于一個大型停車場，45度的車位角度可以提高23%的效率。

而如果停車場是一棟樓，樓里有坡道，那么坡道不應(yīng)該太長或太陡，不然對那些正在排隊或者停在坡上的司機來說很危險。但它們也不能太平坦，否則會占據(jù)寶貴的空間。一般來說，1/10是一個停車場坡道可以接受的最大斜率，坡度越小則越安全。所以，如果你是一個初學(xué)者，那么最好也最安全的一個停車樓系統(tǒng)就是螺旋式停車樓：一個入口，一個出口，簡單的交通流，可以有效地利用空間，同時也相當(dāng)漂亮。endprint