多時段預約模式下的醫院停車系統動力學模型研究

冉 越，黃家淙，聶欣月

（1.北京建筑大學，北京 100044；2.揚州市職業大學，江蘇 揚州 225009）

就診車輛集中到達醫院致使醫院停車供需難以平衡，由此引發的區域擁堵已成為城市與醫院管理的關注焦點。

預約就診模式可以平散分布停車需求，進而緩解醫院停車供需矛盾，尤其在疫情爆發及常態化防控期間，為避免醫院內人員的交叉感染、分散患者在院的候診時間，積極推廣并實施分時段就診模式勢在必行。但由于缺少系統化的理論研究，缺少預約就診模式實施的配套機制，其在實踐中并沒有取得如期效果。

本文以系統動力學為分析工具，以預約就診模式達成效果為約束條件，從醫院停車視角研究預約就診模式配套措施，為科學實施預約就診提供理論參考。

1 相關研究綜述

1.1 多時段預約模式研究概述

傳統就診模式下，患者大多在早上或下午上班之前集中到達醫院，但就診服務卻難以及時完成，導致患者就診等候時間過長，造成院內就醫秩序混亂。北京同仁醫院通過測算得出，在整個就診過程中有60%的時間患者處于等候狀態[1]。

傳統就診模式存在較大的就診延誤，不利于醫療資源的高效利用，預約就診模式受到了眾多國內外學者的關注。

Denton B等[2]主要分析了患者準時就診、延誤就診及爽約就診3種情況下對單預約和多時段預約模式產生的影響。Liu L等[3]采用仿真技術論證了多時段預約模式下各個時段就診患者的最優數量值。Erodgan SA等[4]基于提前預約模式下對其最優預約間隔進行研究。國外主要基于醫院實際情況對醫療就診參數進行優化研究，而國內對預約模式的研究尚處于起步階段。金文忠等[5]對比分析了門診排隊和分時段預約掛號兩種情形下患者的候診時間及滿意度，通過實例得出分時段預約可以大大縮短患者候診時間的結論。蔡瑩[6]經過調研挖掘門診預約過程中存在的問題且提出對應的優化辦法，發現經優化后的門診就診效率有顯著性提高。林雅萱等[7]主要研究不同就醫模式下患者的滿意度水平，經實地調研及統計分析得出多元預約就醫模式實現了縮短患者候診時間、提高醫院就診系統服務水平的結論。

1.2 多時段預約模式分類

預約就診模式主要特征在于明晰候診信息、分散患者就診時段，患者通過網絡掛號實現“先約先得、分時段有序到達”的基本就診秩序，可化解停車資源供需矛盾。當前預約模式主要分為單時段預約與多時段預約兩種類型。

單時段預約模式即“先到先得”模式，多時段預約模式是根據不同門診的實際經驗確定就診時長，為每位患者推薦合理的到達時段。依據不同到達規則，可劃分為單時段、固定單人間隔首段多位、固定單人間隔、單人可變間隔、固定多人間隔、首段多位固定多人間隔及固定間隔可變人數共7種策略模式[8]。其中多批次固定間隔模式安排多位患者于每個時段間隔內，有利于均衡使用醫療資源、提高就診系統穩定性、減少患者候診時間，是適用于現階段推廣的醫療模式，是本次研究的關注對象。

國內對于預約就診模式的研究相對分散，當前研究缺少預約模式對醫療系統內部關聯部分的影響研究，然而就診模式對醫療系統的影響是一種連續的、復雜的、多結構的系統性動態反饋過程，因此本文將系統動力學模型應用于醫院停車就診系統研究，在分析當前預約就醫模式的基礎上，建立了醫院就診模式、醫療設施服務能力及停車設施能力之間相互影響和作用的反饋關系圖，并通過仿真模擬對預約就診模式實施前后的效果進行量化分析，最后提出結論。

2 多時段預約模式停車動力學模型

傳統回歸建模方法基于歷史數值并以擬合（甚至過擬合）方式對停車供需時變關系及趨勢進行預測，卻忽視了系統內部間的相互作用及隱藏關系。系統動力學理論是通過建立要素之間的功能分析圖并以解決復雜動態反饋性系統問題的研究方法，可細化并連接系統內外影響因素，能跟蹤系統的短期和長期行為特性及深入觀察系統內各部分的動態變化情況。本次研究選取系統動力學模型研究多時段預約就診模式（簡稱預約就診模式）實施后對醫院停車供需產生的動態反饋作用。

2.1 預約就診模擬流程

預約就診模式下的就診流程為患者到達醫院停車、預約取號、候診、就診及離開5個環節，每個環節均視為一個子系統，各子系統具有不同服務能力且前一子系統的輸出是后一子系統的輸入，因此將到達停車、預約取號、候診、診療等服務作為系統邊界，以此為依據構建系統內各要素反饋關系，見圖1，其中正號（+）表示正反饋，負號（-）表示負反饋。

圖1 醫院停車就診系統因果反饋關系圖

通常情形下醫院所需的停車需求由門診量、駕車就診患者比例及停車周轉率所決定，但泊位實際配建數量少、停車需求多，會造成停車泊位處于高負荷使用的狀態，停車泊位負荷高會使患者因缺少泊位而產生排隊等位現象，加劇了醫院內外交通擁堵問題。按照圖1所列的系統因果關系反饋圖，使用系統動力學軟件Vensim建立醫院停車就診系統的存量流量圖（見第32頁圖2）。

圖2 醫院停車就診流程系統流圖

2.2 參數設定及有效性檢驗

對北京某三甲醫院進行實地調研，可得現有停車泊位數量為440個，患者平均就診時間為105 min，取號機數量為30個，平均取號時間為60 s，開放診室數量為80個，每個診室候診區平均服務7人（不含陪同家屬），平均診療用時為6 min。設定狀態變量初始值為：汽車初始停放量為30輛，取號機服務患者數量、候診患者數量和門診患者數量均為0[8]。基于因果關系分析系統流圖，為準確反映多時段預約模式下就診設施使用狀態的變化情況，確定子要素為小汽車、停車、取號、候診和診療，主要參數變量及結構方程式見第32頁表1。

表1 參與志愿服務的途徑

以實際停車調研數據與仿真模型停車泊位負荷度輸出結果進行比較，各仿真時段相對誤差均在5%以內，滿足模型檢驗要求，因此認為醫院停車就診系統動力學模型具有可信度。

2.3 仿真結果與分析

模型中預約就診模式為多批次固定間隔模式，非預約就診模式即為傳統就診模式。選取仿真時段為06：00—18：00，仿真時間間隔為30 min，小汽車停放量和泊位負荷度分別表示就診停車需求量及停車泊位占用情況。

1）小汽車停放量。兩種模式下小汽車停放量仿真結果見圖3，非預約就診模式下小汽車停放量存在兩個高峰時段，最大停放量約505輛，預約就診模式下小汽車停放量表現為多個小高峰起伏變化，最大停放量僅為340輛。這是由于醫院小汽車停放量取決于小汽車輸入及輸出速率，當小汽車輸出速率低于輸入速率時，表明停車泊位接近飽和狀態，輸入速率將會逐漸趨于0，此時出現車輛排隊入院的現象。預約就診模式可通過分散患者到達時間從而管控小汽車的輸入速率，結果顯示預約模式下的小汽車停放最大值僅為非預約模式停放最大值的77%，這表明控制小汽車的輸入速率能對減少小汽車停放量產生積極有效的作用。

圖3 兩種模式下停放量變化仿真結果

2）停車泊位負荷度。停車泊位負荷度與小汽車停放量呈現相同變化趨勢，非預約模式下泊位負荷度可高達1.19，而預約模式下最大負荷度為0.8，預約模式相較于非預約模式降低了32.77%的停車泊位負荷度，仿真結果表明預約模式能夠通過控制小汽車到達率實現均衡分配醫院停車資源的目的。

3）公交優先政策實施下對醫院小汽車停放量的影響。北京市現行的治堵措施包括：機動車搖號政策、機動車尾號限行政策、公交優先政策等，為了對比兩種模式情形下政策因素對醫院小汽車停放量的影響，本文對大力實施公交優先政策進行仿真，結果見圖4。由于公交優先政策會影響患者的出行方式，因此預約和非預約模式下實行公交優先政策均可減少醫院就診時段的小汽車停放量，但患者出行方式的選擇概率不僅僅由政策因素決定，更多的是在綜合考慮出行成本后進行方式的選擇，由此可得出預約就診模式是緩解停車難問題的最直接、最快速、最有利的手段。

圖4 實行公交優先政策下小汽車停放量變化仿真結果

3 結論

通過對預約與無預約兩種模式進行模型仿真，得到無預約模式下泊位需求數量為505個，預約模式下泊位需求數量為340個。仿真結果驗證了預約模式下可以大幅度減少醫院停車需求配比量，該模式通過控制患者的到達時間來減少患者在院無效等候時間，從而提高了停車周轉率，實現了對停車設施使用時間的“削峰補谷”。

預約模式的優勢在于可以在時間上分流就診患者，使患者到達醫院更均衡，醫院停車泊位利用效率更高，車輛進出醫院更有序；患者候診時間縮短、人均活動空間增加、就醫滿意度更高，傳統就診模式下的醫院停車困難、候診排隊時間長等問題均得到相對緩解，患者“來即診、診即回”，提高了患者的就診效率。