数学建模停车场设计问题
车位分配问题 数学建模
停车场车位分配问题研究一． 摘要某写字楼的停车位数目一定，主要提供写字楼办公人员办卡包年或包月使用，为了使停车场空置率减少，以及免于有卡却没有车位产生冲突的尴尬，我们必须对停车流量进行模拟分析，建立合理的最佳的车位分配管理方法，并得到最大的收益。
首先对附表中数据进行分析，因为我们得到的是四月份的停车流量，为了方便分析研究，我们应该把数据转化为停车量。
我们从中引入了概率进行模拟。
假设停在停车场中的车辆在各个时间段离开是按照泊松分布，即可分别求的到来的和离开的车辆数目，就可以方便得得到停车量这个关键的数据。
分析结果如下表所示：定义冲突概率1212iα=-，i I 为第i 个时间段进入停车场的车辆数目。
由于第四时间段为停车高峰期，因此原则这一时间段进行分析。
样本服从正态分布，用3δ原则，即可求出当0.05α<时的最大售卡量为240张。
制定更好的车位分配方案时则将卡的种类分为年卡和月卡，通过设定年卡和月卡的价格来控制相应的销量，从而使收益最大。
运用边际函数相关知识，设立目标函数和约束条件，用Lingo 软件即可计算出当0.05α<时年卡和月卡最佳销售价格以及张数如下表所示：关键词：泊松分布，正态分布，边际函数二．问题分析与重述问题一：题目要求模拟附表中停车流量，分析停车量的统计规律。
停车流量与停车量是两个不同的概念，要分析停车量的统计规律就必须弄清楚来到停车场的车辆数目以及离开停车场的车辆数目。
而题目所给的条件中我们只知道停车流量，也就是车离开与来到的总的次数，因此我们假设车的离开服从泊松分布，运用概率来求出单位时间内车辆离开的数目，这样也就可以知道单位时间内车辆到来的数目，它们两者的差值也就是我们所要求的停车量。
α=情形下，计算最大售卡量。
问题二：定义冲突概率，求若冲突概率低于0.05根据附表中停车流量数据，以及上题对停车量的分析，我们可以知道在第四个时间段，即早上9:00—10:00停车量是最多的，也就是在这段时间产生冲突的概率是最大的，为了计算最大售卡量，我们就取这段时间进行分析。
数学建模+停车场设计问题
案例16 停车场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，对停车场进行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，对停车区域进行优化设计，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办法。
假设某公共场所附近有一块空地，如果不考虑建设地下或多层结构，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，最好的办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，如何进行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。
根据实际调查和经验数据，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0.9α=,大型客车所占的比例为10.1α-=，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，城市内比较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5L C =米，宽 2.5W C =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。
我的建模作业----停车场问题1
班 级：信息10-2班学 号：311011020203姓 名：李珂珂案摘要绍兴文理学院数模竞赛C 题近几年我国居民活水平有了显著提高，我校有越来越多的教师购置了汽车，为了解决停车问题，在图书馆前面造了一个地下车库。
车库面积有限，问题是如何利用车库高效地停车，即在保证安全的情况下，尽可能多地停车。
为简单起见，我们假设该车库是一个100x100米的正方形，见下图教师的车都是标准的轿车2x3米,车的最小转弯半径为４米，试设计一个最佳停车方案（只考虑平面）。
入口 出口1.问题的表述由于近几年我国居民生活水品的提高，我校越来越多的教师购买了轿车，为解决停车问题，我校打算在图书馆前建一个地下车库，因为车库为一个100*100的正方形，见下图：出口入口面积有限，问题是如何利用车库再保证安全的情况下，尽可能多的停车，一下是我们运用数学知识解决一下这个问题，已知教师的车都是标准的轿车2x3米,车的最小转弯半径为4米。
2．模型假设和符号说明一．模型假设1）.假设每一辆轿车所占的停车位的面积都是相等的，车主都按规定停车。
2）.假设每一位车主的驾驶技术都是相当好的。
二．符号说明3.问题分析一般情况下，如果想尽可能的把车停在停车场，最有效最大限度利用空间的最好办法是以垂直的方式把车排成行，但是，这样停放时会造成车辆无法自由出入，那样只有靠近门口停放的车出去了，里面的车才能离开停车场，很明显这是不符合现实生活中的需求的。
所以，为了让汽车自由的出入停车场，必须设置一些具有足够宽度的通道，而且每一个通道都要有足够大的转弯半径，由于停车场的总面积是一定的，所以通道越宽越多，就会使得容纳的车辆数越少。
所以我们的主要问题是要确定在能够满足车辆的自由出入的情况下，怎样进行停车位置和车辆通道的设计，从而能使得停放的车辆最多，以致达到既方便了停车又能获得最大的经济效益。
通过对每一个停车位的分析，得到每辆车占据的停车场面积函数是由车辆所占的停车位面积和通道所占通道面积两部分组成，面积函数可以化为角的一次函数，再对面积函数进行求解，就可以得到车位最佳设计角度。
车位分配问题数学建模
停车场车位分配问题研究一． 摘要某写字楼的停车位数目一定，主要提供写字楼办公人员办卡包年或包月使用，为了使停车场空置率减少，以及免于有卡却没有车位产生冲突的尴尬，我们必须对停车流量进行模拟分析，建立合理的最佳的车位分配管理方法，并得到最大的收益。
首先对附表中数据进行分析，因为我们得到的是四月份的停车流量，为了方便分析研究，我们应该把数据转化为停车量。
我们从中引入了概率进行模拟。
假设停在停车场中的车辆在各个时间段离开是按照泊松分布，即可分别求的到来的和离开的车辆数目，就可以方便得得到停车量这个关键的数据。
分析结果如下表所示：定义冲突概率1212iα=-，i I 为第i 个时间段进入停车场的车辆数目。
由于第四时间段为停车高峰期，因此原则这一时间段进行分析。
样本服从正态分布，用3δ原则，即可求出当0.05α<时的最大售卡量为240张。
制定更好的车位分配方案时则将卡的种类分为年卡和月卡，通过设定年卡和月卡的价格来控制相应的销量，从而使收益最大。
运用边际函数相关知识，设立目标函数和约束条件，用Lingo 软件即可计算出当0.05α<时年卡和月卡最佳销售价格以及张数如下表所示：关键词：泊松分布，正态分布，边际函数二．问题分析与重述问题一：题目要求模拟附表中停车流量，分析停车量的统计规律。
停车流量与停车量是两个不同的概念，要分析停车量的统计规律就必须弄清楚来到停车场的车辆数目以及离开停车场的车辆数目。
而题目所给的条件中我们只知道停车流量，也就是车离开与来到的总的次数，因此我们假设车的离开服从泊松分布，运用概率来求出单位时间内车辆离开的数目，这样也就可以知道单位时间内车辆到来的数目，它们两者的差值也就是我们所要求的停车量。
α=情形下，计算最大售卡问题二：定义冲突概率，求若冲突概率低于0.05量。
根据附表中停车流量数据，以及上题对停车量的分析，我们可以知道在第四个时间段，即早上9:00—10:00停车量是最多的，也就是在这段时间产生冲突的概率是最大的，为了计算最大售卡量，我们就取这段时间进行分析。
2023高教杯数学建模c题
数学建模C题题目为"城市停车问题"，是一个具有实际应用背景的问题，涉及到城市交通、土地利用、城市规划等多个方面。
本答案将采用层次分析法（AHP）来解决该问题。
首先，我们需要对问题进行详细的分析。
城市停车问题主要包括两个方面：一是寻找合适的停车位，二是考虑停车场的布局和数量。
针对这两个方面，我们可以从以下几个方面进行建模：1. 确定停车需求：根据城市的人口、车辆数量、交通状况等因素，确定不同区域的停车需求。
2. 确定停车场的布局：根据停车需求和停车场的特点（如占地面积、建设成本等），确定停车场的布局和数量。
3. 建立层次分析模型：将停车需求和停车场布局两个因素作为目标层，将其他相关因素作为准则层，建立层次分析模型。
4. 计算权重：根据层次分析模型，通过计算各因素的权重，为决策者提供参考。
接下来，我们将使用Python语言和相关的数学建模工具来实现上述建模过程。
首先，我们需要导入相关的库和模块，如numpy、scipy等。
假设我们已经收集了相关数据，包括城市的人口、车辆数量、交通状况、土地利用情况等。
我们可以使用这些数据来建立层次分析模型，具体步骤如下：1. 构建层次结构模型：将停车需求和停车场布局作为目标层，将土地利用情况、交通状况、停车场特点等作为准则层。
2. 构造判断矩阵：根据准则层因素对目标层的影响程度，构建判断矩阵。
可以使用专家打分等方法来确定各因素的权重。
3. 计算权重：使用scipy等库中的函数，根据判断矩阵计算各因素的权重。
4. 一致性检验：对判断矩阵进行一致性检验，确保各因素的权重合理。
5. 综合权重：将准则层因素的权重与目标层的权重相乘，得到综合权重。
最终，我们可以根据综合权重来评估不同方案的优劣，为决策者提供参考。
在实际应用中，我们还需要考虑其他因素，如政策支持、经济成本等，综合评估各种方案，选择最优方案来解决城市停车问题。
总之，通过层次分析法可以有效地解决城市停车问题，为决策者提供科学的参考依据。
MathorCup大学生数学建模挑战赛B题全国二等奖
2.问题分析
2.1 问题一的分析
根据查找的相关文献，我们提炼了几个与小区汽车停车位的分布合理有关的关键指 标。对于这几个指标，我们从“点”与“面”两个方面来考虑指标与判定车位分布的关 联。通过对指标的理解，我们在“面”的角度选择了多因素的决策模型。
2.2 问题二的分析
首先我们要对附件一所提供的内容进行理解，以及归纳总结。从附件一中得到有关 指标的所对应的判断标准及判断值。再从问题一中建立的模型出发，综合考虑停车位分 布的合理性，并对判断的结果进行相应的解释。
车位分布的优化设计与评价
摘要
现代社会经济的快速发展导致了小区内私家车数量的快速增长，因此小区内停车场 如何科学合理的分布成为了社会关注的问题。本文针对此问题，先建立了停车场综合评 价模型，再将所设计方案应用于已给附件，指出该小区停车场设计不合理，最终给出合 理分配方案，并与不合理的方案进行比较分析。 针对问题一：为了得到停车场车位的最优方案，我们采用多指标综合评价中的最优 回归构权法，先将评价停车场的指标分为分为三类，分别是方便性，实用性和舒适性。 其中方便性由效用时间和出口的位置决定；实用性由安全系数、紧急逃离和车位布置方 位决定；舒适性由排风口位置和场内环境决定。在选取的七个指标中，我们从“点”与 “面”两个方面来考虑指标与判定车位分布的关联。通过对指标的理解，我们在“面” 的角度选择了多因素的决策模型。 针对问题二：由于给出的附件为一张停车场的示意图，我们在查证现实生活中车位 的标准大小后确定所给图的大小，确定出比例尺为 1：500，并且将所给停车场分成 A 和 B 两个区域，分别对这两个区域再实行分区，最终得到 8 个区域，利用比例尺求得相 关数据。再根据问题一中所探讨出来的模型，分别进行点和面的分析，用 Matlab 处理 所求数据，再画出 A 和 B 两区域的评价得分图，车位得分情况呈下降趋势，故得出所 给停车分布并不合理。 针对问题三：由于在第二问中，我们算得车位分配并不是最优化，我们接下来对车 位最优化的方案进行探究。我们对 A 和 B 两个区域分别探讨，为了得到“均好”的效 果，我们重新分配车位的原则为 :对于得分高的车位，安排需要下楼时间长的户主。基于 这一原则，我们对问题二的车位得分情况以及不同楼层的下楼时间进行了简单的排序， 把得分高的车位对应与下楼时间长的户主，得到了重新修正过的等效时间。然后求出了 分配前后 A、B 区域的得分标准差，并且画出了重新分配前后的评价得分对比图，发现 优化后的分布方案显然更为科学合理。 关键词：多指标综合评价 最优化 评价得分
停车场规划数学建模
医院停车场规划问题摘要本题是个优化设计问题，通过合理设计停车场的停车方式和通道大小使得停车场在有限的区域下能停放的下更多的车辆，为医院患者解决停车难的问题。
针对于问题1，由于该医院挂号是从7:30开始，但8:00之后医生才开始门诊，每个患者平均门诊时间为1小时30分钟。
所以在7:30-8:00之间来的患者要到9:30才能离开医院，而在8:00之后来的患者只需门诊1小时30分钟就可离开医院。
于是，可通过用Excel表对表1数据进行处理和分析，以每五分钟为单位，统计此时停车场停放的车辆数。
因此，根据统计结果可知在周二9:30这个时刻医院的车辆数最多为229辆。
所以，医院至少需要有229个车位才能够使得每一位患者的车到停车场就有车位停车。
对于问题2，对于问题3，根据问题1结果可知医院至少要有229个车位才能使患者车到就有车位停车，而由问题2的结果可知，新建的停车场最多只有162个停车位，远远不能满足实际需要。
所以问题可转化为从政府部门、医院以及患者的角度提出一些可行性的建议来解决这个问题。
政府部门可以从建设新的停车场，开设便利的公交路线等方法来解决这一问题；医院可以通过合理利用医院内部的土地，为医护人员的上班提供便利等方法老解决这一问题；患者可以有意识的不占用停车位，按规定停车，尽可能的乘坐公交车或出租车来医院就诊。
关键词：一、问题重述问题背景：随着现代技术的发展,人民生活条件的不断改善，小轿车的普及率越来越高. 患者自己开车到医院看病的情况也越来越普遍. 然而, 福州市的医院普遍存在停车位不足, 患者停车难的问题.某医院原有若干个停车位, 零散分布于院内建筑楼房四周以及道路两侧. 现医院经重新规划整合，拆除部分旧楼，在门诊大楼旁整出一个长方形地块（见附录一），准备建公用停车场，用于患者停放小轿车.该医院8:00开始门诊, 挂号从7:30开始, 每个患者平均门诊时间1小时30分钟(包括候诊、问诊、缴费和取药). 表1（见附录二）是某一周每天从7:30-11:30每5分钟统计的到达车辆数据。
1987B停车场问题-赵轶星——大学生数学建模竞赛
1987：停车场问题在新英格兰镇有一个位于街角处、面积100×200平方英尺停车场，场主请你设计它的布局，即设场地上的线怎么画的方案。
容易理解，如果将汽车按照与停车线构成直角的方向，一辆紧挨一辆地排列成行，则可以在停车场内塞进最大数量的汽车。
但是对于缺乏经验的司机来说，按照这种方式停靠车辆是有困难的，它可能造成昂贵的保险费用支出。
为了减少因停车造成意外损失的可能性，场主可能不得不雇用一些技术熟练的司机专门停车。
另一方面，如果从通道进入停车位有一个足够大的转弯半径，那么，看来大多数的司机都可以毫无困难地一次停车到位。
当然，通道越宽，场内所能容纳的车辆数目也就越少，这将使得场主减少收入。
1解决一个新英格兰镇的停车场问题摘要给定一个100×200平方英尺的场地，我们分析的目标是确定一种停车场空间的配置方案使得从停车场获得的收入最大。
我们需要考虑专职停车和自助停车两种方案。
自助停车是更好的选择，但是需要一个服务员来收停车费。
为了求得停车场最大的停车数量，我们测试了停车空间的角度从45°到90°的情况。
在如果通道的转角的数量越少，能获得越多空间的假设下，停车场配置的预算的数量可以缩减为7,。
首先，我们分析不考虑入口，出口和服务员的情况。
我们找到了一种能容下76个停车位的配置。
当入口和收费所都考虑进来时，我们的配置相对其他的配置能有更多的停车位（75）。
在我们最后的方案中，移动的许可、下雪时暂时的布置和灯柱的空间都被考虑了。
问题重述1给定一个在新英格兰镇的100×200平方英尺的在转角处的停车场，设计一种配置方案使得停车位最大并且在车场里驾驶的难度最小。
基本假设1、车是自助停车的。
雇佣一个技术熟练的司机来停车的花费对于增加的停车位而增加的收入来说多太多了。
2、停车场里的路都是单向的，这是为了减少通道的宽度和路的总面积。
在这种方法下，停车场的空间可以最大化。
3、入口和出口的位置决定于停车场处于街道转角的位置。
关于停车场数学建模问题汇总
承诺书我们仔细阅读了中国大学生数学建模竞赛的竞赛规则.我们完全明白，在竞赛开始后参赛队员不能以任何方式（包括电话、电子邮件、网上咨询等）与队外的任何人（包括指导教师）研究、讨论与赛题有关的问题。
我们知道，抄袭别人的成果是违反竞赛规则的, 如果引用别人的成果或其他公开的资料（包括网上查到的资料），必须按照规定的参考文献的表述方式在正文引用处和参考文献中明确列出。
我们郑重承诺，严格遵守竞赛规则，以保证竞赛的公正、公平性。
如有违反竞赛规则的行为，我们将受到严肃处理。
我们参赛选择的题号是（从A/B/C中选择一项填写）：我们的参赛报名号为（如果赛区设置报名号的话）：所属学院（请填写完整的全名）：参赛队员(打印并签名) ：1.2.3.日期： 2013 年 11 月 2 日评阅编号(教师评阅时填写)：汽车车库库存的优化方案摘要本文研究的是关于汽车车库库存的问题，通过分析汽车参数以及车库数据，对车库进行合理的规划，建立了倾斜泊车模型、单向排列模型、交叉排列模型，利用AutoCAD对以上模型进行逐一的分析，分别回答了题目所给的所有问题。
针对问题一，首先分析了传统平行泊车的弊端，平行泊车难度较大，需要司机较高的驾驶技术，因此，我们建立了倾斜泊车模型。
查阅了相关汽车的资料并根据汽车的参数了解汽车的最小转弯半径。
其次通过对车库空间利用率以及道路通畅度的综合考虑，我们认为当停车位与通道成一定夹角时效果最佳，并利用最小的转弯半径求得极限角度。
最后根据实际环境中的不确定因素，我们将停车位大小适当进行增加，大大提高了安全性。
针对问题二，首先，根据题目中所给条件，即可以把车子先行调出，然后再调动内部的车，使内部车辆可以驶出。
为了进一步提高车库的利用率，我们决定设计一个去掉通车道，只保留消防车道的方案。
其次，我们根据停车位不同的排列方式设计了两种不同的模式，即单向排列模型及交叉排列模型。
分别得出这两种模型的函数关系式，再通过小轿车和商务车两种车位所占面积，小轿车和商务车驶入停车位最佳角度等情况，分别计算出两种模型各能停多少辆小轿车和商务车在车库中。
2023全国大学生数学建模竞赛模拟题
2023全国大学生数学建模竞赛模拟题第一部分：问题描述在2023年全国大学生数学建模竞赛中，我们将考虑以下问题：问题一：某大学计划对校园内的停车管理进行优化。
假设校园内有N个停车位（N为正整数），每个停车位只能停放一辆车。
现在需要设计一个停车系统，使得所有车辆能够尽可能高效地停放在停车位上。
请你们给出一个数学模型，以及相应的优化策略，以满足停车位利用效率最大化的要求。
问题二：某电商公司为了提高货物的配送效率，需要选址一些配送中心，以覆盖尽可能多的用户。
假设已知用户的分布情况和需求量，在这些信息的基础上，请你们设计一个数学模型，并给出选址策略，以最大化用户的满意度，同时尽量减少配送的时间和成本。
第二部分：问题分析与数学模型建立问题一：停车管理优化我们首先定义问题的目标函数，即停车位利用效率的优化目标。
假设停车场内每个停车位的编号为i（i=1,2,...,N），对于每个停车位，我们引入二进制变量x_i，表示该停车位是否被使用，其中x_i=1表示被占用，x_i=0表示空闲。
接着，我们需要确定约束条件。
显然，每个停车位只能被一辆车使用，即∑x_i ≤ 1 （i=1,2,...,N）其中，∑表示求和。
为了使停车位利用效率最大化，我们可以引入一个系数p_i，表示第i个停车位的利用效率，取值范围为[0,1]。
利用效率越高，则p_i越接近1，反之越接近0。
我们可以根据停车位距离出入口的远近、停车位所在区域的拥挤程度等因素来确定p_i的取值。
然后，我们可以构建目标函数：Maximize ∑p_i*x_i （i=1,2,...,N）最后，我们将目标函数和约束条件整合，形成一个数学模型。
问题二：配送中心选址对于问题二，我们可以将用户的需求量作为权重，即需求量越高的用户对配送中心的选择影响越大。
假设有M个可能的配送中心位置（M为正整数），每个位置编号为j（j=1,2,...,M），我们引入二进制变量y_j，表示第j个位置是否选址为配送中心，其中y_j=1表示选址，y_j=0表示不选址。
数学建模案例X城中心停车问题
不可行性费用
对于停车时间不长的停车者（k=1.2.3） ，我们可以不安排他们 在 m=1 和 m=3 的停车场地（这两类停车场地只为全日停车者服务） 停 车。 因此， 为了消除这种安排的可能性， 可将相应的“不可行性费用” 定为一个“大数” （而对于其他情况，不可行性费用则为零） 。
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模型 将现有停车位置指派给各类停车者的模型具有运输模型的结构。 令 Xij 表示第 j 类停车者分配到的第 I 类停车位置的个数，我们的目标
四．问题的分析与相关数据
指定属于第 j 类停车时间的一位司机在第 i 类停车场停车的费用 系数为 Cij，它包括下列各项：
5
步行费用
在两个地段间不行的费用用下列公式计算：
2(1.5)(两个地段间的距离)(流通系数)(每车平均人数) 在此公式中，2 这个因子表示必须步行两次(往返各一次)，步行 一米折合的费用假设定为 1.5 元人民币，又假设被指定就在目 的地所在地段停车的人步行距离为 50 米。流通系数是指在同一停车 位置停车的平均车辆数， 它说明一天里一个特定的停车位置先后可供 多少辆车子停车，流通系数的值取决于停车时间的长短，它们由下表 给出。
上面两张表中的数字也是根据 X 市政府以前搜集的数据得出的。
保管费用
这种费用是和停车房管理员们商量后得出的。一年里的工资， 电
6
费，电话费等平摊到 365 天以后，就得出“24 小时”的保管费，其 中三分之二则摊算在上午 8：00 到晚上 6：00 这段时间内，其他类型 的停车场地的保管费用也用类似的办法算出。下表列出了这类费用：
表3
m=5 683 m=6 238 m=7 97 115 64 98 50 109 34
3
40 31 16 64
[整理]停车场设计问题
![[整理]停车场设计问题](https://img.taocdn.com/s3/m/e5573c0fee06eff9aef807cc.png)
停车场设计问题的数学模型摘要近几年我国城市机动车的增长速度平均在15%左右，一个新的私家车消费高潮很快就要来到，而与此同时，城市的交通基础设施建设却相对落后，其中停车场地的缺乏和停车管理的不科学使得城市停车难的问题尤为突出，停车问题正在逐渐成为限制城市交通的“瓶颈”，给城市居民的生活带来了极大的不便。
如何解决好城市停车问题，尤其是大型城市的停车问题，对维护城市交通系统的正常运作以及促进城市经济发展有着重要的现实意义。
本文针对停车场设计问题建立数学模型并求解。
现对1600平方米（见方）的区域设计停车场，需满足如下要求：（1）、尽可能容纳更多的车；（2）、保持车辆的良好通过性（也即“好停车”）。
针对问题一：要求在1600平方米的区域设置单层停车场，主要有以下五种停车方式：平形式停车、倾斜角为30°、45°、60°的斜列式停车方式、垂直式停车方式。
每种停车方式所占用的车位面积均不同，但又考虑到停车的便利，故不同的停车方案对于通道的宽度要求也不一样。
为求最优的停车方式，我们引入“单位停车面积”这个概念（即满足停车场设计要求的情况下，每辆车所占用的最小停车面积），它是衡量车位面积及通道宽度的综合指标。
通过测算并比较上述每种停车方式的单位停车面积，我们得出垂直式停车方式容纳的车辆最多，为54辆。
针对问题二：欲建设一个主体占地1600平方米(见方)立体停车场（地上二层，地下一层），因为考虑不超过3%占地面积用于引道，使得停车数量尽可能的多。
我们采用先进的升降设备建设停车场，最下层和最上层采用直接升降的方式，每层之间用平移方式来达到存放车辆的目的。
考虑到车辆的良好通过性，在中间一层空出两个车位，以便存取车时节省时间。
此停车场中每层按6*12的矩阵方式密集排列，最终可停靠214辆小型汽车。
然后我们模拟了取车过程，只用了两步就完成取车，速度非常快，满足了良好通过性的要求。
[关键词]：优化模型层次分析法比例系数数学建模 MATLAB 线性规划1、问题重述1.1问题背景随着城市道路交通的发展，越来越多的家庭都拥有小汽车，而如何在大型商贸市场、医院等人流密集的地方停车成了令人头疼的问题。
小区车位分布的评价和优化模型数学建模题目
小区车位分布的评价和优化模型数学建模1. 引言小区车位分布对于居民的生活质量和小区管理的效率有着重要的影响。
合理的车位分布可以减少居民停车难的问题，提高小区的交通秩序，并且能够有效利用空间资源，达到最佳的管理效果。
对小区车位分布进行评价和优化是非常有必要的。
2. 小区车位分布的评价我们需要评价小区的车位分布情况。
这需要考虑几个因素：1) 总车位数：为了评价车位的充裕程度，需要统计小区的总车位数。
2) 车位利用率：统计小区内停车位的使用情况，包括每天的不同时段和不同区域的使用情况。
3) 车位分布：根据小区地图和停车场的布局，评估车位分布的合理性，是否满足居民的停车需求。
4) 居民满意度：通过调查居民的意见和反馈，了解他们对小区车位分布的满意度和不足之处。
3. 小区车位分布的优化模型数学建模基于以上评价，我们可以建立数学模型来优化小区车位分布。
1) 车位分布模型：根据小区的地理信息和居民的停车需求，可以建立一个数学模型来优化车位分布。
考虑到人流量和车辆的停放习惯，可以使用最优化算法来调整车位的位置和数量，以提高车位的利用率和满足居民的需求。
2) 停车管理模型：结合智能停车管理系统，可以建立一个数学模型来优化停车管理策略，包括分时段的停车收费策略和车位预约系统。
这可以帮助小区提高停车管理的效率，减少拥堵和混乱的现象。
3) 车位规划模型：通过对小区停车场的规划和设计，可以建立一个数学模型来优化停车位的布局和数量，达到最佳的效果。
4. 个人观点和理解我认为小区车位分布的评价和优化模型数学建模是一个非常具有挑战性和实用性的课题。
通过数学建模和优化算法，可以帮助小区管理者制定更科学、合理的停车管理策略，提高小区的管理效率；同时也可以提高居民的停车体验，改善小区的居住环境。
5. 总结与回顾通过本文的评价和优化模型的建立，我们可以看到小区车位分布的重要性，以及数学建模在优化解决这一问题上的潜力。
希望本文可以为小区车位分布的评价和优化提供一些有价值的思路和方法。
数学建模赛题 露天停车场停车位的优化设计
B题露天停车场停车位的优化设计
随着社会经济的快速发展，家用小轿车数量进入快速增长期，随之而来的城市停车问题日益突出，逐渐成为我国各城市普遍面临问题之一。
停车场受场地条件限制，仅能提供有限的停车位，在确保车辆自由进出的情况下，如何综合考虑各方面因素设计停车场的停车位，使之能够获得较大的停车能力是一个值得研究的课题。
驾驶者在停车时需要足够的空间，如果通道过宽，驾驶者可以从容停车，此时停车场能容纳的停车位数量将减少，如果通道过窄，不易于驾驶者停车。
因此，可将停车位设计成一定的角度，这里的角度是指停车位与停车通道的夹角。
停车位的排列方式有平行式、斜列式、垂直式等。
现以家用小轿车为例，假设家用小轿车的转弯半径为5.5米，当垂直停放时需要长度为5.5米，宽度为2.5米的位置（其中包括停车位标志线）。
请利用所学知识，完成以下问题：
1.图1给出长79米，宽26.5米的停车场，在规定车辆出入口方向的情况下，请对该停车场进行设计。
建立合理的数学模型，使得停车位数量最多，给出该停车场设计方案及平面示意图，提供可运行的源程序。
2.某大型商场周边场地平面示意图如图2所示，大型商场停车场的设计需要考虑消防等因素。
在限定出入口设计位置的情况下，请对该停车场（含出入口）进行设计。
建立合理的数学模型，使得停车位数量尽可能多，给出该大型商场的停车场设计方案及平面示意图，提供可运行的源程序。
3.假设不限定某大型商场停车场出入口设计位置，请对图3所示的大型商场停车场（含出入口）进行设计。
建立合理的数学模型，使得停车位数量尽可能多，给出该大型商场的停车场设计方案及平面示意图，提供可运行的源程序。
图1
图2
图3。
车位分配 数学建模
N ——最大售卡量； M ——包月或者包年的停车流量；
Yi ——表示各时段临时停车流量；
V ——表示车辆的停车时间； EV ——表示每辆车的平均停车时间； Z ——表示每天停车场的收益；
2018年数学建模c题
2018年数学建模c题2018年数学建模C题：停车场规划与优化一、问题描述随着城市的发展，停车场的需求越来越大，因此对于停车场的规划与优化变得尤为重要。
本次数学建模C题将围绕停车场规划与优化展开，目标是设计一个高效、公平、可持续的停车场管理系统。
二、问题分析1.确定问题类型：本题是一个优化问题，需要找到最优的停车场设计方案，以最大化停车场的利用率和满足用户需求。
2.明确目标函数：最大化停车场的利用率和满足用户需求，可以通过设计合理的收费策略、停车位分配策略、出入控制策略等来实现。
3.约束条件：需要考虑的约束条件包括停车场的容量限制、车辆的停车时间限制、车辆的类型限制等。
4.变量选择：需要考虑的变量包括停车场的收费标准、停车位数量、停车位分配方式、出入控制方式等。
5.建模方法：可以采用运筹学中的优化算法，如线性规划、整数规划等，结合实际情况建立数学模型。
三、模型建立1.确定目标函数：最大化停车场的利用率和满足用户需求，可以通过设计合理的收费策略来实现。
设停车场的总收益为目标函数，记为Z。
2.确定约束条件：需要考虑的约束条件包括停车场的容量限制、车辆的停车时间限制、车辆的类型限制等。
设停车场的最大容量为C，车辆的平均停车时间为T，车辆的类型数量为N。
3.变量选择：需要考虑的变量包括停车场的收费标准、停车位数量、停车位分配方式、出入控制方式等。
设停车场的收费标准为p，停车位数量为n，停车位分配方式为m，出入控制方式为k。
4.建立数学模型：最大化收益Z=p*n*T，约束条件包括C>=n，T>=0，N>=m>=1，k为布尔值（0或1）。
四、算法设计1.初始化变量：根据实际情况，设定初始的停车位数量n、收费标准p、停车位分配方式m、出入控制方式k等。
2.循环计算：采用循环的方式，逐步增加或减少停车位数量n，同时调整收费标准p、停车位分配方式m、出入控制方式k等，计算每个方案下的收益Z。
数学建模停车位规划与评价
承诺书我们仔细阅读了中国大学生数学建模竞赛的竞赛规则.我们完全明白，在竞赛开始后参赛队员不能以任何方式（包括电话、电子邮件、网上咨询等）与队外的任何人（包括指导教师）研究、讨论与赛题有关的问题。
我们知道，抄袭别人的成果是违反竞赛规则的, 如果引用别人的成果或其他公开的资料（包括网上查到的资料），必须按照规定的参考文献的表述方式在正文引用处和参考文献中明确列出。
我们郑重承诺，严格遵守竞赛规则，以保证竞赛的公正、公平性。
如有违反竞赛规则的行为，我们将受到严肃处理。
我们参赛选择的题号是（从A/B/C/D中选择一项填写）： B我们的参赛报名号为（如果赛区设置报名号的话）：所属学校（请填写完整的全名）：参赛队员(打印并签名) ：1. 李肯187****91172. 蔡春婷3. 王露指导教师或指导教师组负责人(打印并签名)：日期：2011年 08月 25 日赛区评阅编号（由赛区组委会评阅前进行编号）：某停车场泊位规划与效度评价摘要对于停车位规划问题我们引入了坡度因素，提出了三种模型，分别为“三排斜列坡度式”“斜列交错式”和“两排垂直式”，我们依据空间效率最大化的原则，精确作图，合理分区，最后发现“两排垂直式”能容纳的停车位最多，共100个。
然后我们利用模糊分析法建立了停车场评价系统模型，其中使用了层次分析法确定权系数向量，并创造性地将停车场设计与评语相关联，建立了因素评语表，构建了模糊评价矩阵。
在求解一级、二级综合评价矩阵时，比较了“主因素决定型”“主因素突出型”和“加权平均型”三种计算方法后，发现用“加权平均型”所得的结果最为准确，并判断“两排垂直式”模型的评价为：很好。
由于为露天停车场，且不考虑车位的费用差异，那么车主对于车位的评价，其心理因素应包含防盗、防刮擦、距出入口距离、是否遮阴等。
我们用目标规划的思路，用三个优先级依次递增的指标进行评价。
在筛选车位时我们又使用了决策论中淘汰“次优方案”的思路，根据优先级逐渐把“次劣”泊车位排除，最后发现在我们选用的规划设计中，靠花坛停放的最右侧的两个车位是最劣车位，最不受欢迎。
2023数学建模c题思路
2023数学建模C题思路
题目：某城市有100万个家庭，每个家庭有1.5辆汽车。
该城市有1000个公共停车场，每个停车场可以停放1000辆汽车。
为了缓解停车难问题，该城市决定建设更多的公共停车场。
假设每个新停车场可以停放n辆汽车，并且每个家庭至少有一辆汽车需要停放。
问题：
1.计算该城市需要建设多少个新停车场才能满足需求。
2.假设每个新停车场的建设成本为100万元，计算建设这些新停车场需要多少资金。
思路：
1.计算总的汽车数量：100万个家庭，每个家庭1.5辆汽车，所以总共有100万× 1.5
= 150万辆汽车。
2.计算需要的停车场数量：每个停车场可以停放1000辆汽车，所以需要的停车场数
量为150万辆÷ 1000辆/个= 1500个停车场。
3.计算需要建设的新停车场数量：假设每个新停车场可以停放n辆汽车，那么需要建
设的新停车场数量为1500个- 1000个= 500个。
4.计算建设这些新停车场需要的资金：每个新停车场的建设成本为100万元，所以需
要的资金为500个× 100万元/个= 5亿元。
结论：
该城市需要建设500个新停车场才能满足需求，建设这些新停车场需要的资金为5亿元。
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案例16 停车场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，对停车场进行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，对停车区域进行优化设计，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办法。
假设某公共场所附近有一块空地，如果不考虑建设地下或多层结构，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，最好的办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，如何进行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。
根据实际调查和经验数据，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0.9α=,大型客车所占的比例为10.1α-=，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，城市内比较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5L C =米，宽 2.5W C =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12.5L B =米，宽3W B =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1 5.5C =米，与此同时，汽车转弯时转向中心到汽车内侧转向车轮轨迹间的最小距离为21 1.7 3.8C C =-=米，如图1所示。
对于大客车，我们设其最小转弯半径为110B =米，与此同时，大型车转弯时转向中心到内侧转向车轮轨迹间的最小距离为21 2.27.8B B =-=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(0)2πθθ≤≤，其中2πθ=便是车辆垂直从通道驶入车位，0θ=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图1有车位都保持着和该车位相同的角度平行排列，如图2所示。
上图中，小轿车是自东向西行驶顺时针转弯θ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1C 为最小转弯半径，R 为通道的最小宽度。
我们假定小轿车的最外端在半径为1C 的圆周上行驶，且此时轿车的最内端在半径为2C 的圆周上随之移动，然后以θ角度进入停车位，所以通道的最小宽度12cos R C C θ=-。
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则，我们来看一下一排车位之间的各个数据，见图4。
图2图3每辆车均以角度θ停放，用W 表示小轿车停车位宽度，L 表示小轿车停车位长度（这里L 的最上方并没有取到最上端是考虑到车身以外的小三角形区域可以留给对面停车位使用），o L 表示停车位末端的距离，易见他们分别是停车角θ的函数，且有sin W C W θ= 1sin cos 2L W L C C θθ=+ 01(cot )cos 2L W L C C θθ=+ 11cos 2W L C θ= 现在按照图4所示，计算一下每辆车占据的停车场面积()S θ.考虑最佳排列的极限情况，假设该排车位是无限长的，可以忽略该排车位两端停车位浪费掉的面积012L L •，因为它们被平均到每个车位上去的公摊面积很小，可以不计。
从车辆所占的停车位来看，它占据的面积为W L •，另外，它所占的通道的面积为W R •。
考虑到通道对面（也就是图4的下部）也可以有类似的一排车位可以相互借用此通道，所以可以对占用的通道面积减半，于是我们得到：()212cos cos 122sin 2sin 2sin W W W W L C C C C C S WL WR C C θθθθθθ=+=++- （1） 我们的目标就是求出()S θ的最小值。
将1 5.5C =米，2 3.8C =米，5L C =米， 2.5W C =米代人（1）式，可得图4() 6.875 1.625cos 12.5sin sin S θθθθ=+-，()21.625 6.875cos sin S θθθ-'=， 所以当 1.62513cos 6.87555θ==，即76.33θ︒≈时，()S θ达到最小，且(){}min 19.18S θ=平方米。
需要说明的是，当0θ=时车位与车道平行，此时每辆车都得采用平行泊车的方式进入车位，这是现实生活中马路边的停车位常见的情况，在一般的停车场中几乎很少看到。
平行泊车对驾驶员的技术要求较高，所以我们不考虑这样的情况。
事实上，即便要计算在这种情况下每单位车辆所占据的停车场面积()S θ也不困难，只不过对于平行泊车，所要求的每个车位的长和宽不应再是上面所说的L C 和W C ，特别是停车位的长度L C 将变得更长（否则，停泊的车辆将无法进出），其所要求的行车道的最小宽度也得足够大，以便能让泊车车辆通过，车位图形需按小轿车路线重新绘制，读者可以自行计算并得到这些数据，计算结果表明，平行泊车是每辆车所占的平均面积明显地大于19.18平方米。
上述对车位的局部分析表明，当停车位与通道夹角76.33θ︒≈时，可以使每单位车辆占据停车场的面积达到最小。
二 仅有一种车型的全局车位排列上面的局部分析告诉我们，如果保持一排车位方向一致，且与单向通道的夹角为76.33θ︒≈，可使单位车辆占据的面积最小，此时宽度为R 的单向通道分别提供给其两边的停车位使用。
在通道两边都各安排一排小轿车车位时，考虑到路线的单行性质，通道两边的停车位角度θ应该相对，如图5所示。
对每一排停车位，其一边为通道，另一边则可以是另一排停车位或者是停车场的边缘。
所以停车排数C P 最多只能是通道数I P 的两倍，即：2C I P P ≤ （2）另一方面，如果按照一排停车位，一条通道，一排停车位这样三排一组的形式加以组合，依次排列，确实也可以达到2C I P P =。
即（2）式中的等号是可以成立的。
此时，车位数可以达到停车位位置的最大值，排列情况同样可以见图5. 图5显示，在每排车位数相当大或者说，在不考虑整个停车场四角浪费的那些面积时，我们可以使每单位车辆占用的停车场面积最小，并且对于小轿车来说，此最小值在车位角度76.33θ︒≈时达到。
我们再来计算一下停泊车辆均为大型客车时的最佳角度，将模型（1）修改为：()212cos cos 2sin 2sin 2sin W W W W L B B B B B S B B θθθθθθ=++- （3） 并且将相应数据代人（3）得到：()157.2cos 37.5sin sin S θθθθ=+-， ()27.215cos sin S θθθ-'= 取θ使()0S θ'=，即7.2cos 0.4815θ==，求得当61.31θ︒≈，此时每单位大型客车占据的停车场面积最小，每辆车占据的面积为()50.66S θ=（平方米）。
综上所述，对于只有一种车型的足够大的停车场，按照现有的车辆尺寸大小图5计算，我们将采用图5的排列方式设计停车位。
对于小轿车，设计车位角度为76.33︒，单位车辆占据的停车场面积为19.18平方米。
对于大型客车，设计的车位角度为61.31︒，单位车辆占据的停车场面积为50.66平方米。
三 两种车型的停车场设计的理想情况对于两种车型，即小轿车和大型客车同时存在的情况，如果对于足够大的停车场地，我们可以根据:(1)9:1αα-=的比例要求，计算出所需的小轿车车位排数和大型客车车位排数，以及每排的停车数目。
根据第二部分的讨论，我们可以按一排停车位，一行通车道，一排停车位这样三排为一组的方式组合出停车场的结构，设小轿车有g C 组，大型客车有g B 组，每组的一排长度为G 米。
根据第一部分，对于小轿车的停车位置宽度 2.5 2.573sin sin 76.33W C W θ︒===（米），而对于大型客车，其停车位置的宽度3 3.420sin sin 61.31W B W θ︒===（米）。
所以，对于小轿车，每一组可以停放的车辆数目为22.537G •，该停车场中总共可以停放22.537g C G••辆小轿车，而对于大型客车，同样可以得总车位数为23.420g B Gg g 。
根据22:9:12.537 3.420g g C G B G ••••=的比例要求，我们可以得到: 6.77:1g g C B =。
综上所述，对于足够大的停车场地，我们可以用一排停车位，一条通车道，一排停车位为一组的形式来平行设计车位，大体结构可参见图 5.至于小轿车组和大型客车组的比例，可以按照近似于6.77：1的形式，例如，取近似值7：1，13：2，20：3,27：4，34：5等比例建造。
四 具体停车场车位设计上面我们讨论的都是理想情况，现实中很多停车场的占地面积并不一定很大，而且从图5的设计安排来看，理想情况下的每一组车位都必须为车辆能够自由进出而设置一个入口和一个出口，这样的设计既不经济也不安全。