校园停车收费系统研究
——以四川文理学院为例

张艾萍 杨 菊 蒋 凤 赵家儒 张庆东 / 四川文理学院数学学院

校园停车收费系统研究
——以四川文理学院为例

张艾萍 杨 菊 蒋 凤 赵家儒 张庆东 / 四川文理学院数学学院

此文章为解决我校交通堵塞和师生外出打车难问题，通过外来车流量、学生外出量与车辆最大免费停留时间构建线性优化模型，寻求最优车辆免费停留时间。

校园停车收费；最优化；交通堵塞；打车难

一、引言

（一）研究背景

1.城市机动车数量增加和我校的快速发展。

自改革开放以来，我国经济高速发展，达州的机动车保有量一直保持着较高的增长率。我校的外来车辆也逐年增加，其中外来出租车数量更是突出。主要有两个原因：（1）随着经济的发展，人民生活水平提高，吃苦能力减弱，用车取代了走路。（2）我校新区莲湖校区地处郊区，交通不方便，公共汽车只有一个线路，乘车不方便，所以大多数师生选择滴滴，出租车。

2.我校停车收费系统不合理。

在我校经常出现交通堵塞问题，从而造成师生出行的不便。于是我校设计了外来车辆门禁系统，及增加了停车收费系统。（备注：进入校园车辆开始计时，前15分钟免费，超过15分钟按照标准进行收费。）由于系统未全面的了解师生外出量，及外来车流量等数据，导致车辆最大免费停车时间设置的不合理。该系统免费时间为15分钟，校园道路设置了单行道，一般外来出租车进入校园下客后就必须立即出校，没有时间等待出校师生。从而我校师生在很多时候想要打车出校时不能打到车或者打车花费时间过多。在保证校园交通不堵塞，解决我校师生外出打车难。合理的车辆最大免费停车时间是我们研究的中心和目的。

（二）研究目的

本文以研究我校校园停车收费为研究对象，为改善学校交通堵塞问题，提高我校师生打车效率。通过对原有方案和其他地方方案的借鉴和基础上，对我校校园交通进行特点性的深刻剖析，设计一条合理的收费方案，并探讨出可操作的方法和途径。

（三）研究意义

高校校园是城市空间的重要组成成分，它既是城市中的一个相对独立的元素，也与所在城市的周边环境密切相关。随着国家高等教育的发展，高校与社会的联系越来紧密，城市的快速发展也给高校校园带来了一定的影响，与此同时，城市机动车数量不断增加导致校园交通问题也日趋复杂和严重，校园内部交通量日益增加，而校园道路狭窄。导致高校交通堵塞和打车难的问题普遍严重，严重影响了高校学生的学习和生活。因此每个高校对校园停车收费系统引起高度重视。

本文以我校四川文理学院为例，研究对外来出租车如何收费，可以使我校交通问题得到突破性进展，同时也解决我校的打车难的问题，具有较强的现实意义。

二、实验假设

1.假设每分钟内供应车流量和学生外出量恒定。

2.打车过程中不会出现拼车的情况。

3.此文章只考虑出租车与滴滴等外来交通运输车辆收费情况。

4.假设供应车辆等客时，搭载人后才会离开。

三、实验模型的建立及求解

随高校的改革发展，我校师生人数的快速上升，出行交通量日益增多，大学生成为出租车、滴滴等交通车辆的重点工作区域。于是众多外来车辆穿梭于校园内，等待出行师生，但我校师生外出量有限，且校内道路狭窄，这样势必会导致校内交通堵塞。设置合理的停车收费系统，有利于合理解决校园内交通堵塞问

（一）当供应车流量α大于学生外出量β，将会出现校园交通堵塞

当平均每分钟供应车流量α大于平均每分钟学生外出量β,师生外出时总能在很短时间内打到车，不存在打车难问题。但校园内将会出现等客车辆，随着时间的增加，当车辆数目达到学校最大车容量为c时，将会导致校园交通堵塞，为了保证校园交通畅通，则设置最大停留时间T内不收费，超过此时间，则需要强制收费。通过此收费系统措施，可以有利的缓解校园交通堵塞。

通过调查校园门口行车记录仪器，统计分析得到平均每分钟内供应车流量为α=5，通过问卷调查及结合学校门口行车记录仪外出车流量得到平均每分钟内学生外出量为β=4。调查分析，在我校主干道上最大车容量c=20。

为保证校园交通不堵塞，则最大免费时间T

模型求解

应用数学软件lingo对以上线性方程组求解得T=20。

（二）当供应车流量α等于学生外出量β

当平均每分钟供应车流量等于学生外出量，即学生外出时有车可乘，外来车辆有客可拉，交通也不会出现堵塞情况，学生也不会出现打车难问题。

（三）当供应车流量α小于学生外出量β

当供应车流量α小于学生外出量β，不会出现校园交通堵塞，但会出现师生外出打车难的问题。可能因为学校地处偏远郊区，我校周围人流量不多，这是一个客观存在的问题，与校园停车收费系统无关。可以适当增加校车出车数量，有利于解决我校师生出行难问题。

四、结论

根据上述实验模型及结合我校实际情况，在保证学校交通不堵塞的情况下，师生外出不存在打车难的问题。

1.当供应车流量α大于学生外出量β，将会出现校园交通堵塞。根据上述优化模型，在满足最大车容量为c=20时，得到最大免费停车时间T=20分钟。这样既保证校园交通不堵塞，又可以解决我校师生打车难问题。

2.当平均每分钟供应车流量α等于学生外出量β，即学生外出时有车可乘，外来车辆有客可拉，交通也不会出现堵塞情况，学生也不会出现打车难问题。此时为最理想的状态。

3.当供应车流量α小于学生外出量β，不会出现校园交通堵塞，但会出现师生外出打车难的问题。可能因为学校地处偏远郊区，我校周围人流量不多，这是一个客观存在的问题，与校园停车收费系统无关。可以适当增加校车出车数量，有利于解决我校师生出行难问题。

随着科技的进步，汽车的猛速发展，我国汽车拥有量急剧增加。停车收费系统作为交通规划的重要组成部分，人们都希望能达到方便，快捷及安全的效果。在我校设置合理的停车收费系统，正确的校园交通规划，不仅仅改善校园交通堵塞和师生外出打车难问题，也可以推动学校经济发展。无论是停车收费系统的还是出租站台的设置都可以显著改善校园交通情况，使其规范化更易于管理，以解决现在打车难的难题。

[1]李凯.高校校园机动车静态交通规划与管理方法研究——以西安高校为例[D].长安大学，2017年10月.

[2]《运筹学》，北京：清华大学出版社，2012年.

[3]姜启源.数学模型[M].北京：高等教育出版社，2010年.

四川文理学院2016年大学生科学研究项目《校园停车收费系统研究——以四川文理学院为例》（项目编号：X2016Z004）。

张艾萍（1996—），女，四川广元人，现四川文理学院数学学院2015级1班学生。