본 연구는 광주광역시 도심상업지역의 기계식 주차장 사례분석을 통해, 주차대기행렬에 영향을 미치는 인자들에 대한 현장조사 결과를 바탕으로, 규모별 기계식 주차장의 주차대기행렬 분석을 수행하고, 대기행렬을 고려한 기계식주차장의 적정 대기규모를 제시하는데 목적이 있다. 본연구에서는 기계식 주차장의 특성과 대기행렬 이론 등에 대해 고찰한 후 주차대기행렬에 영향을 미치는 인자인 평균서비스율과 평균도착률에대하여 광주광역시를 중심으로 현장조사를 실시하였다. 현장조사 결과를 이론적 대기행렬 모형에 적용한 결과, 교통강도가 1을 초과할 경우 유의한 결과값을 도출하지 못하였다. 이에 Vissim을 이용한 단순 모델링을 통해 대기행렬을 분석을 수행하였으며, 규모별 기계식 주차장의 적정대기 규모 산정을 위한 모델을 도출하였다. 본 연구에서 제시한 주차대기행렬을 고려한 기계식 주차장의 적정 대기규모 산정모델은 신축 건축물의 승강기식 주차장 설치 시 적정 대기규모를 고려하는데 판단기준이 될 수 있을 것으로 예상되며, 대기공간 부족에 따른 주차대기행렬이 건축물주변의 교통흐름에 미치는 영향을 최소화하는데 이바지할 수 있을 것으로 판단된다.