考虑潜在需求的区域共享泊位滚动时域分配研究

为研究城市道路网络交通状况和停车潜在需求对区域共享泊位选择的影响，本文通过分析历史停车数据得到当日潜在停车需求，以区域共享停车场和道路网络为研究对象，构建考虑潜在需求的区域多停车场泊位动态预约与分配整数线性规划模型。模型以平台收益和用户成本两者综合收益最高为目标，在分配开始前，处理提前预约停车用户数据时考虑潜在停车需求，提前拒绝一部分周转率较差和车位利用率较低的停车预约用户，在开始分配阶段，同时考虑提前预约用户和临时预约用户，根据实时路网交通流状况进行车位滚动时域分配。通过模型评价和算例分析发现，当停车需求较大时，在实时分配预约停车用户过程中考虑潜在需求能够提高后续泊位分配收益。相比单一停车场的共享泊位分配研究，考虑潜在需求并根据路网交通状况和停车用户信息进行区域共享泊位滚动时域动态分配会使停车场收益平均提高10%，停车位利用率和拒绝率分别提高20%和降低8.5%。在考虑潜在需求的情况下，拒绝的停车用户数量和停车时长均显著影响系统收益。模型可为共享停车平台在局部存在多共享停车场和多目的地时的停车分配与管理决策提供理论参考。     

考虑临时和预约需求的共享泊位动态分配方法

为解决多居住区共享停车场同时存在临时共享停车需求和提前预约共享停车需求的动态泊位分配问题，本文提出将未来几个时段的共享停车供需同时考虑到当前时段泊位分配中的单时段泊位分配方法，并将本时段泊位匹配结果延伸到后续时段，从而提出共享泊位动态分配流程。对临时停车需求，以用户成本最小为目标确立优先泊位匹配的原则；对预约停车需求，以系统收益最大为目标确立在当前时段结束时统一分配泊位的原则。定义4个指标评价模型效果。 选择来源于成都市某共享停车APP的3个居住小区一天的数据，对模型进行实证研究以及灵敏度分析。研究结果表明：临时共享停车需求和提前预约共享停车需求所占比例在0.4~0.6时，泊位分配后总目标表现最好；将未来几个时段的供需同时考虑到当前时段中，泊位分配效果更好，且考虑的未来时段越多，泊位分配后总目标越好；在泊位分配时，为了较好地保证临时停车需求能够优先分配到泊位，往往会造成总目标变差。     

弹性激励下多停车场共享泊位竞价有效权分配算法

为保障弹性停车激励机制运营效益，引入排队论中的多级库存管理模式，将多个停车场的停车泊位共享过程转化为竞价有效权在不同停车场间的周转传递过程，本文提出基于Jackson网络的泊位共享竞价有效权分配算法，通过将竞价有效权在各区域停车场的路由选择决策表征为初步判定与二次调整两个阶段，推导其分配过程中有效泊位数稳态分布解及其约束条件，并以美国加州大学伯克利分校为例，探究外部停车需求演化下各子区域停车场的最优分配结果。研究表明：基于Jackson网络的竞价有效权分配算法能使不同子区域停车场在联动运营共享停车政策时，根据外部停车需求与自有共享泊位计算最优的竞价有效权分配数。若各子区域共享泊位配置充足，竞价有效权将按照需求优先级分配予中心区域的停车场，使整体泊位占有率维持在[0.65, 0.80]区间；随着泊位不断消耗，当各子区域停车场有效泊位数低于设定阈值时，竞价有效权在路由选择决策下将得到应急补充，使停车场的泊位占有率维持在[0.90, 1.00]的高位区间，实现在避免共享泊位出现过饱和状态的同时，减少停车场因空置多余泊位所支付的额外成本。     

居住区错时错位泊位共享优化模型研究

为提高居住区泊位的利用率、缓解城市居住区周边"停车难"问题,依据共享泊位概念,提出居住区错时错位泊位共享模型。首先对居住区共享泊位问题进行分析,提出一种居住区泊位"错时错位"停车共享方法,使居住区共享停车泊位能够满足长时间停车需求;其次,建立以平台收益为目标的函数,并进行研究与探讨;最后,通过仿真停车匹配实验,并与传统共享泊位的方法进行对比得出结论。结果表明:该模型不仅能为平台提供更高的收益,而且能使城市居住区的共享泊位时间利用率提高10%左右。     

风险感知视角下弹性停车激励机制泊位定价方法

以弹性停车激励机制为背景，应用条件风险价值函数刻画个体共享泊位的风险感知特征，提出基于风险感知收益最优的泊位定价方法，探究共享停车供需关系对最优租赁价格的影响规律，并以美国加州大学伯克利分校为例，灵敏度分析各关键参数对共享停车政策效能的正负导向效用。研究表明：基于风险感知收益最优的泊位定价方法能根据外部停车需求约束差异寻找出适度的“竞争性”价格，在确保停车泊位有效利用的同时，引导个体积极参与泊位共享过程，避免因损失厌恶情绪影响弹性停车激励机制的顺利推行。泊位的最优租赁价格将随着停车场回收情况而有所波动，若回收的共享泊位数量过多，该方法则倾向于提高租赁价格，以对冲回收成本；反 之，会以牺牲部分停车场利润为代价，设定较低的租赁价格，保障共享泊位的利用效率。     

基于城市交通网络均衡的共享停车容量优化

为研究共享停车容量优化分配对用户出行选择的影响，建立了双层规划模型，上层模型根据停车管理平台总收益与步行费用最小确定共享停车用地的最优停车容量，下层建立共享停车、普通停车与乘坐公交出行的多用户均衡分配模型，用于描述共享停车用户出行方式的选择，通过共享停车选择概率实现上、下层模型之间的联系；设计了相继平均算法求解下层模型，并内嵌于差分进化算法，进而求解上层模型. 对常州市金坛区CBD区域的部分路网进行模拟测试. 研究表明:在不同共享停车容量分配下，停车管理平台收益随着容量的增加呈先递增后减少的趋势，而用户的出行费用随着共享停车容量的增加呈先减少后上升的趋势，说明合理地分配共享停车容量可以实现停车管理平台收益与共享停车需求之间的均衡.      

居住区共享停车泊位分配模型

为了提高停车泊位利用率,减少停车后步行距离,根据商业区和居住区停车需求时段的错峰特征,建立共享停车泊位利用率最大化和步行距离最小化的双目标泊位分配模型.模型考虑了停车泊位供需空间和时间冲突特征,界定了模型的边界约束条件,采用粒子群多目标搜索算法求解.以聊城市金鼎商圈为例,调研了商业区和居住区的停车泊位数量、高峰时段停车需求和平均步行距离等模型参数.通过算法仿真,实验结果验证了模型的可行性.研究结果表明,建立的停车共享分配模型可用于居住区共享停车泊位分配,有效地提高了泊位利用率,降低了停车后的平均步行距离.     

垄断竞争行为模拟停车共享规划研究

通过研究发现,垄断竞争与停车共享两者具有很强的可类比性.以需求效用最大与供给效益最优为目标,并且从替代弹性着手建立了双层CES规划模型,最终实现了停车共享规划后的土地、空间资源节约利用,最大程度满足停车需求高峰时段的供需矛盾问题,并且缩减了建设成本,相对加快了投入回收速率.结合上海市某地块为研究案例,进行了停车共享规划模拟分析,实现了在满足停车需求高峰的需求效用最大,减少办公区泊位数量1 8.2％、居住区停车泊位数量10.6％,土地资源节约6 864 m2,经济成本大幅减少、停车场收益有效增加等供给效益最优的规划目标.     

中心城区机动车停车泊位需求预测框架

在回顾已有停车需求预测方法的基础上,对泊位供给和需求重新进行分类,明确了中心城区停车泊位需求预测的重点。着重探讨了交通政策、泊位共享策略两个因素对停车需求的影响,明确了二者在停车需求预测流程中的作用。结合综合交通规划预测数据,最终形成中心城区停车泊位需求预测框架。以南京市中心城区公共停车场为例,运用这一思路对其泊位需求进行预测,得到不同分区的公共停车场和配建停车场泊位需求数量。     

北京市地铁5号线天通苑地区停车换乘需求预测

针对北京市地铁5号线天通苑北站P＋R停车场规模与实际停车换乘需求不匹配的问题,研究确定其停车换乘需求的预测方法,并提出解决停车设施供给不足的方案。在分析天通苑地区P＋R停车场时间、车辆来源及设施供给情况的基础上,建立Logit随机均衡交通方式选择模型,得到该地区高峰小时停车换乘需求量为1476个泊位。同时,将预测结果与天通苑北站P＋R停车场实际可扩展停车规模进行比较,提出在瓶颈路段设置新的P＋R停车场的方案,并建立了系统优化平衡模型,对该地区的停车换乘需求进行分配。结果表明,新建P＋R停车场规模分别为300,400,500和600个泊位的条件下,停车换乘需求基本按照两个停车场的规模比例分配停车数量。     

考虑匹配优先级的共享混合停车位租用与分配问题研究

为充分利用混合停车场的停车和充电资源，本文依据出行者需求的差异性设置匹配优先级，在此基础上以共享平台接受并出租车位的收益扣除拒绝请求的惩罚成本的总收益最大化为目标，以充电量不超过停车场负荷为约束条件，建立考虑匹配优先级的共享混合停车位租用与分 配(MPRA)模型。基于匹配优先级原则和模型特征改进蚁群算法，设置分块冲突矩阵，根据分块冲突矩阵设计蚂蚁信息素更新策略和路径选择策略并进行求解。最后算例证实了考虑匹配优先级的必要性，并分析了问题规模对MPRA分配方案的影响。研究结果表明：在充电需求匹配率方面，MPRA方案高于利润最大化方案，平均提升率为28.96%，这一优势与出行者数量或车位数量成反比，且利润提升率随着问题规模的增加而增加；车位数量有限时，MPRA方案相较于先到先停方案可以极大化提升车位利用率和充电需求匹配率，平均提升率分别为17.87%和113.96%。     

基于Stackelberg 博弈的停车位分配与定价

考虑到私人运营商追求运营利润最大和政府追求社会总成本最小的特性,本文构建了三层Stackelberg 博弈模型,研究当政府拥有所有的停车位时,私人运营商追求运营利润最大和政府以社会总成本最小为目标的停车位分配策略和停车费定价问题.在模型中,首先,政府决定转让多少个停车位的经营权给私人运营商,接着,根据停车位数量具体的分配情况,政府和私人运营商共同决定停车收费的价格,最后,出行者参考制定的停车位的收费价格来选择自己的出行方式和出行路径.数值算例对不同的交通管理策略进行了比较分析.     

基于改进模糊PID-Smith控制器的高速动车组停车方法

为解决动车组制动过程中电制动与空气制动切换时控制模型参数变化和空气制动延时大的问题, 以提高动车组停车的精确性, 提出了一种改进模糊PID-Smith控制器; 通过分析动车组制动过程中单个车厢的力学模型, 考虑列车制动过程的特点, 建立了关于运行速度和制动力的二阶纯延时传递函数; 将离散化的二阶纯延时传递函数与单个车厢的力学模型结合, 建立了动车组多质点控制模型, 并分析了该控制模型的特点; 提出了一种改进的模糊PID-Smith控制器, 通过引入Smith预估控制器解决了动车组制动过程中空气制动系统延时大的问题, 使用递推最小二乘法在线辨识了模型参数, 以解决动车组制动过程中电制动切换到空气制动时的模型参数变化问题; 采用模糊PID控制器代替Smith预估控制器中的PID部分, 解决了PID参数整定难和鲁棒性差的问题; 采用MATLAB软件对CRH380A型高速动车组进行仿真, 在不同进站速度、不同减速度和不同程度干扰下, 使控制器控制动车组跟踪设定速度, 并与模糊PID控制器的结果进行对比。仿真结果表明: 改进模糊PID-Smith控制器得到的动力单元速度与其设定速度的误差在0.4 km·h-1以内, 而模糊PID控制器的误差在1.0 km·h-1以内; 采用提出控制器得到的停车误差在0.3 m以内, 而模糊PID控制器的停车误差在1.5 m以内; 提出的控制器满足高速动车组运行过程中停车误差小于0.3 m的要求。      

西安市停车问题的解决方案初探

通过模型预测和管理方法解决西安市停车困难的问题。首先,从合理设置停车位数量入手,运用停车发生率模型预测停车位的数量,合理设置停车位;其次,运用路内停车、停车诱导系统、城市自备车位和错时停车等管理措施提高停车位的利用率。     

三类运营机制下两类停车设施定价问题研究

为研究三种运营机制（垄断市场,寡头竞争和社会最优）下两类型停车设施（公 共停车场和停车换乘设施）的定价问题,将停车设施运营者和出行者的相互作用描述为 双层规划问题,其中上层为运营者的停车收费水平决策模型,下层为出行者的旅行选择 行为模型,包括对出行方式、出行路径和停车设施的选择.设计了基于灵敏度分析的启发 式算法来求解该模型.算例结果表明,垄断解导致最高的总利润、最低的社会福利和最低 的交通需求;社会最优解导致最低的总利润、最高的社会福利和最高的交通需求;而寡头 解介于垄断解和社会最优解之间.     

融入偏好信息的列车运行过程多目标优化算法

列车运行过程优化是一个多目标、大滞后、非线性的极其复杂的优化问题.为了更好地解决上述问题,以列车能耗、舒适性、停靠准确性和运行时间为控制目标,以列车运动动力学方程为约束,建立了列车运行过程的多目标优化模型,提出了一种融入偏好信息的列车运行过程多目标遗传粒子群算法.提出的改进策略具有以下优点,在融入偏好信息的基础上通过控制粒子群中个体在解空间的分布能够更好地保持粒子群多样性,从而在进化过程中具有更明显的全局收敛的指向作用.仿真得到的速度距离曲线表明,在列车及其运行线路相同的情况下,本文所提出的算法性能较佳、寻优结果较好.     

基于多中心车辆路径问题的收益分配优化研究

针对多中心车辆路径优化过程中配送中心间合作收益分配不均衡的问题,引进物流服务提供商作为协调者促成配送中心间形成合作联盟.首先,以多中心共同配送总成本最少为目标建立数学模型;其次,应用客户点聚类方法形成初始线路,并设计了GA-PSO混合算法进行线路优化;然后,运用MCRS(Minimum Cost-Remaining Saving)法、Shapley法、比例最小核心法、弱最小核心法和最小核心法分别求解多中心收益分配模型,并应用联盟稳定性方法选择最优收益分配策略;最后,应用严格单调路径方法,以物流服务提供商收益最大化为目标,研究联盟合作序列形成过程和多个联盟的存在形式,并进行了实例验证.结果表明,本文方法有利于促进配送中心间形成联盟,并可应用到以多中心车辆路径优化为基础的物流运输网络合作联盟形成、拆分及网络优化的过程中.     

城市机动车辆停放选择模型

为了增强出行前停车信息查询功能和提高停车诱导效果,提出一种服务于驾驶员出行前对目的地首选以及备选停车场进行车辆停放选择的优化模型,建立了以驾驶员使用最便利,可达性最强,出行停放成本最低为目标的车辆停放选择模型,利用启发式算法计算了模型的备选解集。经实例验证,该模型可以得到多个满足约束条件的合理性停车方案,从而为驾驶员在出行前选择停车场提供了决策依据。