基于停车共享的已建成区停车需求分析方法

在大城市中心城区提倡实施停车共享策略的背景下,着重考虑多种停车共享措施组合实施因素,在区域层面提出停车泊位需求分析方法。构建停车规划平衡区,依据地块间的步行距离和动态停车需求互补性,将区内各地块间的共享拓扑关系抽象为两地块共享结构和链式结构、环式结构、混合结构等多地块共享结构。针对各类结构的特点提出共享条件下总泊位需求的分析流程,并重点面向链式结构和环式结构建立双层规划模型,兼顾泊位资源配置的效率和均衡性。将这一方法应用于南京市中心城区典型区域内,发现考虑多种停车共享措施组合实施的泊位总需求比不实施停车共享措施时减少20%~25%。该方法适用于估算各地块在实施停车共享措施条件下的静态泊位需求,为已建成区域拟定共享措施和调整停车配建标准提供支持。     

基于时空容量的配建停车资源共享匹配方法

为了提升城市中心区多类型用地配建停车设施的泊位利用效率,基于车辆停放的空间和时长占用特性,明确基于时空消耗的多类型用地组合停车设施容量概念,建立停车时空资源消耗模型。结合停车共享理念,设计片区组合停车设施时空资源匹配的优化流程,建立面向"溢出停车需求、共享泊位供给、时空资源分配"的理论模型和计算流程。进而以组合用地各停车场泊位综合占有率最小为目标,运用用户均衡理论建立了停车供需时空匹配优化模型,并将所提方法应用于居住区、行政办公区、商场、酒店、医院这5种典型用地类型配建停车设施构成的算例进行研究。结果表明:各类停车设施服务居住区停车需求的共享泊位分配数量由停车场泊位需求的空间数量和停放时长共同决定,并非所有存在剩余泊位的停车场都适用于通过开放共享来提升片区停车设施的利用效率;行政办公区配建停车设施(匹配占有率39%)无论长时还是短时,均最适合匹配居住区溢出的夜间停车需求,其他依次为匹配效果接近的商场(匹配占有率16%)和酒店(匹配占有率15%),医院(匹配占有率0)与居住区溢出需求的匹配最差。提出的停车资源匹配方法能够精确计算不同停车需求时空特征所对应的泊位共享分配方案,可为精细化共享停车策略的制定提供量化支持。     

路侧停车行为对车流行程时间的影响

为实施精准化、动态化路侧停车管理策略,协调道路行车与停车之间的关系,剖析了路侧停车行为对交通流的干扰机理.选取北京市4处典型路侧停车带,基于路侧停车订单和实地调研数据,对停车设施利用特征、停车时长分布特征、停放车辆数目分布和驶入车辆数目分布等典型的停车行为特征进行了量化,建立了道路周边用地性质与停车行为的映射关系;并根据以上特征规律建立路侧停车带设置于机非混行路段的仿真模型,分析最高允许停放时长、路段交通量和停车需求量等关键因素对路段机动车行程时间的影响规律,定量描述了各因素不同区间值对行程时间波动程度与波动范围的影响.选取新街下坡路侧停车带为例,以控制车流行程时间延误为目标,综合考虑各时段的交通流特征、停车设施利用效率和停车需求量等要素,从停车泊位数目设置、停车需求控制和停车时长角度提出了相关的优化措施.结果表明,限制停车时长为1h能有效降低道路交通影响,道路机动车交通量低于440 veh/h或停车需求下降30% 时,行程时间的波动程度和波动范围趋于稳定,交通影响的改善效果达到瓶颈期.      

考虑个体停车需求的医院泊位分配优化

为缓解医院停车供需不平衡的现状,依托智能停车系统归类分析停车区块泊位,按需求分区处理医院停车场,建立基于个体需求特性的泊位分配双层规划模型.上层模型以社会效益最大为目标函数,考虑分区停车管理难度、停车管理成本和系统中个体逗留时间,引入停车管理指数判别停车泊位优化方案的可行价值;下层模型以泊位时变状态为基础,基于同类需求个体的停车紧迫程度和时空需求相似,引入停车方式、停车缴费方式、停车位数量、是否与周边共享的停车场外部特征变量对SEM-Logit结构方程模型进行改进,实现各类需求下个体效用最大化的停车泊位配置.设计模拟退火算法求解算例模型,对模型关键参数进行灵敏度分析,运用Matlab软件模拟仿真.结果表明,医院全天停车需求稳定不变的前提下,削弱早晚高峰峰值,进入医院车辆数分别下降9.8%和10.3%,全天最大排队长度减少38.5%.案例分区密集程度指标为2时,泊位分配模型实现停车场使用效率最佳(0.66),社会效益最优(0.96).考虑个体停车需求的泊位分配方式,按需求条理化的停车需求管理显著改善车辆停放秩序,提高医院停车利用效率,为有效缓解医院停车问题提供策略.      

城市综合体项目停车共享研究

城市综合体多位于城市中心区域,由多种建筑业态构成,呈密集开发态势,停车设施供应紧张.停车共享是提高停车位使用效率,解决停车问题的有效手段之一.通过对各建筑业态的停车高峰时间错峰特性,以及固定停车位、临时停车位使用特性进行分析,提出基于临时车位的停车共享配置方法.通过停车周转模型计算共享条件下的停车位需求量,并选取步行距离和停车费用为共享影响因子对模型进行校核,修正实际所需的停车位数量.将这一方法应用于武汉王家墩CBD核心区综合体项目中,在保障固定停车位数量的前提下,实施共享配置后停车位数量可减少12.7%.      

基于多智能体深度强化学习的停车系统智能延时匹配方法

“互联网＋”模式下区域停车“用户-资源”优化匹配是解决找车位难问题的有效途径，传统研究主要关注动态匹配机制设计，缺乏对用户匹配时机的考虑。在随机动态环境下，用户到达目的地附近后进行适当的延时等待，往往可以获得更优质的泊位资源，但取决于当前的停车供需模式。据此首次提出智能延时匹配策略，将每个停车用户抽象为智能体，构建多智能体深度Q学习模型(M-DQN)。结合系统的停车供需状态学习，用户自主决策延时等待时间，进入分配池后，系统利用匈牙利算法进行泊位匹配。在智能体总数量可变的环境下，利用集中式训练与分布式执行的框架，实现多智能体协同优化。为对比智能延时策略的效果，设计等待零时长策略(Greedy)和等待最大时长策略(Max Delay)。在算例中，结合同济大学四平路校区实测停车数据，设计3种不同的停车供需模式场景。在工作日早高峰时段，Greedy是最优的匹配策略，M-DQN和Max Delay的平均停车过程总用时会增加，匹配成功率下降；在工作日非高峰时段，M-DQN的平均停车过程总用时相较于Greedy和Max Delay分别减少23.8%和22.4%，效果提升明显；在工作日晚高峰时段，M-DQN的平均停车过程总用时相较于Greedy和Max Delay分别减少了12.8%和14.5%，M-DQN可以结合供需状态学习到最优的匹配策略。研究结果表明：在停车供需相对平衡的环境下，所提出的延时匹配策略和多智能体深度强化学习方法可以有效减少用户停车的平均行驶时间和步行距离，且停车周转率越高效果越好；但延时策略在应用方面仍有一定的局限性，不适用于停车供给紧张，停车周转率较低的场景。     

共享经济下的停车位系统设计研究

如今汽车数量日渐暴增,现有停车位尽管满足了一部分泊车车主的需要,然而还是存在停车位资源利用紧张的现象,因此有必要提出共享停车位设计理念。建立在共享经济背景下,这一设计措施在保证固定停车位数量的前提下,改善先前停车紧张的状态,其最大的特色是可以使私有停车位共享,以施展停车位的最大价值,从而使私有车位在空闲时,能够直接转化为经济利益并便利其他车主临时泊车需要,推进停车资源的错时利用。本文从我国现有停车位存在的问题进行分析,分析共享停车位系统的必要性。在视觉观感设计和技术创新方面阐述了共享停车位的设计系统。作为共享停车系统的平台为解决私家泊位共享提出实现途径,并对共享停车系统进行了完整的框架设计。     

共享停车泊位数量可变下交通流逐日演化规律

为了揭示在共享停车泊位数量可变条件下的网络交通流逐日演化规律,首先构建了共享泊位交易系统,并考虑了交易市场中的共享泊位提供者可以选择2种异质性的价格预期方式,即理性预期方式和幼稚预期方式;而后对共享泊位的均衡价格、2种提供者的占比差、高峰时段公交和小汽车需求的演化规律进行了分析;其次,以2条平行路径的路网为例,对网络交通流量分配的最终演化结果进行了分析;最后,在对上述2个系统的最终演化状态给出定量判据后,以北京市实际路网为例进行了数值试验。理论分析和数值试验结果表明:①对于共享泊位交易系统,若供给曲线斜率小于需求曲线斜率,则共享泊位交易系统的唯一均衡解可实现无条件渐进稳定;否则若理性提供者的交易与预测成本之和大于幼稚提供者,则存在临界提供者选择强度,使得共享泊位交易系统在大于此临界值条件下出现分岔或混沌现象;②对于网络交通流系统,若出行成本对路径流量敏感度小,路径选择概率对出行成本敏感度小,小汽车需求量不大,则系统唯一的均衡解可能是渐进稳定的,否则系统会出现分岔或混沌状态;③当共享泊位交易系统处于渐进稳定状态时,若提供者对共享泊位的价格变动不敏感,用户对其价格变动敏感,潜在共享泊位需求量不大,理性提供者的交易与预测成本之和并非远大于幼稚提供者,提供者选择强度不大,则由于受到共享泊位交易总量的限制,高峰时段的均衡小汽车需求不大,导致网络交通流系统的最终演化状态容易趋向于渐进稳定;④当共享泊位交易系统处于混沌状态时,网络交通流系统会产生更加严重的分岔与混沌现象。     

共享停车泊位的分配-定价-收益分配机制

为科学管理共享停车资源,构建一种共享停车泊位的分配-定价-收益分配机制。首先,以存在多个地块的区域为对象,根据出行者对不同地块及停车时间模式的选择偏好构建停车许可证的最优分配-定价模型,其中,最优分配模型为组合拍卖竞胜标确定问题(NP困难问题)。其次,利用Benders分解原理、对偶理论及新型升价拍卖代理系统构建调优法对停车许可证进行拍卖。最后,为调动共享泊位提供者的积极性,利用沙普利值法构建基于对社会福利贡献程度的停车收益分配模型。由理论分析及数值试验可知,运用上述机制可精确实现社会福利最优状态,最小竞争均衡价格与公平的收益分配。结果表明:①相较VCG机制与Leonard机制,调优法不仅可精确求解停车许可证的最优分配-定价,而且在算法最坏时间复杂度方面拥有更高效率;②在调优法的每个步骤中,即使停车许可证的分配并非最优,通过机制所实现的收费定价依然具有防止策略性操作的重要性质;③调优法可在较少的步骤之内实现较高的社会福利;④新型升价拍卖代理系统拥有多项式型的最坏时间复杂度;⑤通过最优分配-定价机制可获得每位出行者的选择偏好,进而可计算不同泊位提供者组合条件下的社会福利,实现沙普利值法在现实应用中的可计算性。     

高铁站配套停车场停车特征及利用率估算模型研究

通过对高铁站配套公共停车场的现场调查,分析了高铁站配套停车场的停车特征,包括车辆平均停车时长、泊位平均利用时长、泊位空间利用率、泊位时间利用率等,建立了一套高铁站停车场泊位时间利用率估算预测的模型.该停车特征分析结论和估算模型对停车场投资运营企业的前期投资测算和决策,以及后期提升停车场运营管理收益有着理论支撑作用.