居住区共享泊位资源优化配置模型及算法

对于缓解城市停车难问题,基于泊位共享的理念充分挖掘现有私人或者专用停车位资源以供社会车辆停放的方法成为一种新的思路.由于共享车位可利用的停车时段通常具有严格的时间窗约束和片段化特征,导致共享车位资源在实际运营中难以得到高效利用.本文旨在通过设计优化配置算法,以提高共享泊位利用率为目标,将居住区泊位拥有者愿意出租的停车时段与停车需求进行匹配,从而实现共享车位的高效利用.首先,基于具有颜色约束的加权顶点着色问题,建立共享车位资源优化配置模型;其次,针对以上NP-C问题,分析蚁群算法的路径选择及信息素更新策略并设计求解算法;最后,根据居住区泊位空闲特性设计仿真实验,并与"先到先服务"的停车位资源配置方法对比,结果显示,本文提出的优化方法可以将泊位利用时长提高11.82%.     

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。     

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.     

基于泊位共享的停车需求预测

常用的停车产生率模型存在局限性,对于混合土地利用模式可能高估停车需求。为解决这一问题,对建筑物停车泊位共享进行研究。以停车泊位共享理论为基础,提出混合土地利用模式下基于泊位共享的停车需求预测模型及方法。将泊位共享理论应用于无锡市某地块,结果表明,按照基于泊位共享的停车需求预测方法计算,高峰停车需求总量减少20％,项目设计的机动车停车泊位可以满足要求。因此,实行泊位共享可以降低建筑物停车配建规模,减少总停车泊位建设成本,节约社会资源。     

基于预约需求的共享停车平台泊位分配方法

为解决在预约需求下，考虑预约时刻、时长及延时需求的共享停车分配问题，提出一种共享停车泊位分配模型. 以平台收益和停车步行距离为优化目标，将需求分为基本及延时两种情况，确定停车预约请求的分配策略. 根据模型结构，设计随机解集生成方法，利用蒙特卡洛法确定模型的最优解. 以医院停车场及周边停车场为案例，测试模型. 结果表明，模型能较好地服务于共享停车泊位的分配，实现平台收益与满足需求之间的平衡.     

基于居住区共享停车的双层规划诱导模型

为了缓解因城市停车资源有限造成的停车难问题,根据共享停车理论和智能交通诱导策略,提出了居住区泊位参与的共享停车诱导服务流程,探讨了实现居住区共享停车的基本条件,建立了诱导服务的泊位协调控制双层规划模型.该模型上层以高峰泊位空闲指数差异均值最小为目标,作为衡量该诱导服务能否实现区域范围停车资源均衡利用的指标;下层以驾驶员停车后平均步行距离最小为目标,作为衡量共享停车是否可行的依据.根据双层规划模型的求解原理和粒子群算法优化思想,设计了该模型的粒子群嵌套优化算法,并进行仿真实验.结果表明:鹤祥园小区最低泊位空闲指数为0.301,最大高峰泊位对外共享率为0.093,即只利用了不足1/3的闲置泊位就缓解了远洋城的停车问题;平均步行距离为160.59m,说明共享方案可行.      

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.     

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。     

基于泊位共享的新城区停车需求预测

基于泊位共享的停车需求预测可以降低新城区开发建设成本,提高泊位利用效率,可实现土地、空间资源的节约利用。以停车生成率法为基础,探讨了基于泊位共享的停车需求预测方法,并考虑共享泊位效用的折减量。同时,提出采用类比法对现有停车配建指标按照规划目标进行调整的方法。结合长沙市洋湖垸片区规划案例进行分析,应用泊位共享的停车需求预测模型,得到总部经济区共享停车模式的泊位需求为31064泊位,比常规停车需求预测方法得到的泊位需求降低了11.5%,减少建筑面积约12.5万m2。     

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。     

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%。     

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。     

自动驾驶对交通运输系统规划的影响综述

车辆是交通运输系统的重要组成部分,伴随着自动驾驶技术的发展与应用,交通运输系统 将发生深刻变革。本文聚焦于自动驾驶技术对交通运输系统规划的影响,综述自动驾驶特点下 交通数据采集与管理手段、土地利用、停车需求、交通供需、交通需求预测、交通网络布局等方面 发生的新变化。在此基础上,从规划的角度出发,实现对自动驾驶环境下交通运输系统的再认 知,总结自动驾驶环境下交通需求预测、城市交通网络布局等新的交通规划方法与技术。通过对 交通运输系统的再认知发现：在自动驾驶环境下,交通数据具有细粒度、高鲜度的新特点;土地利 用模式将发生改变,城市将呈扩张和去工业化趋势,停车需求减小;交通系统供给能力和可靠性 提高,出行需求的时空分布将更为分散。交通系统规划方法的变化体现在交通需求预测和交通 网络布局两个层面：交通需求预测框架从“四步”框架转变为模型组合化和出行行为一体化的预 测框架,同时,需求预测的各阶段需引入对自动驾驶特征及其系统性影响的分析;交通网络布局 设计采用连续时域上的布局设计框架,有望解决传统交通网络布局设计的时滞性问题,可适应并 服务于动态变化的土地利用及交通需求。本研究认为,未来需重点研究自动驾驶对交通安全、交 通拥堵、公共交通规划、慢行交通规划等方面的影响。此外,解决自动驾驶实测数据缺乏的困境、 解析异构交通阶段交通系统的运作机理、应对交通需求反弹引起的供不应求、评估难以衡量的外 部成本等问题将是未来研究的难点。     

停车需求分布的双层规划模型及算法

针对停车需求给定条件下的停车设施选择问题,建立了描述停车设施选择和出行路线选择行为的双层规划模型,并基于在部分增广乘子法中嵌套Frank-Wolfe算法的思路设计了求解模型的有效算法.上层模型在满足停车需求和设施停放车辆数有限条件下,力图最小化实际停车需求分布与期望分布间的差异.下层模型假设出行者路线选择行为遵循用户均衡原则.上下层模型通过设施选择概率函数实现有效关联.部分增广乘子法中嵌套Frank-Wolfe 算法求解上层模型可以有效利用上层模型的单纯形式约束特征.算例分析验证了新模型与算法的有效性.研究结论拓展了现有理论的应用场景,为相关研究提供了新的建模分析思路.     

基于演化博弈的政府鼓励条件下共享停车行为分析

为研究在政府鼓励措施下出行者和车位拥有者参与共享停车时的策略对共享停车匹配结果的影响，建立出行者和车位拥有者演化博弈模型并进行演化稳定状态分析，结合仿真说明不同收益和成本及策略选择对共享停车的影响。研究结果表明：在政府鼓励措施下双方演化博弈中出行者和车位拥有者均能通过不断学习最终演化至稳定均衡状态，但演化速率和演化波动性受双方收益制约；通过分析发现，想要演化至(使用，共享)状态则需要较高初始比例，可以通过提高收益和减少成本等措施诱导出行者和车位拥有者使用共享停车，同时在初始比例较高时收益分配比例对演化过程也有较大影响。研究发现，当共享平台给出合理收益和支出费用时，政府鼓励 政策对共享停车发展起促进作用。     

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。     

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.      

北京市商业建筑物停车需求调查与分析

建筑物停车需求研究是建筑物停车配建研究的重要内容,其受到城市机动车保有量、路网容量、交通体系构成及运行状况等宏观因素的影响,也受到建筑物停车供给水平、停车泊位共享、公交服务水平、消费行为、个人收入水平等微观因素的影响。通过在北京市西单地区对这些微观影响因素进行问卷调查,分析商业建筑停车需求的影响因素,可为商业建筑停车需求研究提供依据。     

居住区泊位对外共享能力评估模型

从停车资源共享理念出发,研究居住区泊位对外共享服务能力评估模型.首先分析了实施停车泊位共享的基本条件,然后分析了居住区的泊位空闲特性,在此基础上构建了停车泊位共享服务能力评估模型,并应用统计学方法对模型参数的取值、分布规律进行了拟合分析.统计结果表明,相邻两车进出泊位平均用时为62.6 s.数据拟合结果表明,居住区泊位空闲时间服从负指数分布,共享车辆停放时间服从Gamma分布.为保证模型实用性,给出了泊位状态参数.Gamma分布形状参数、标度参数的参考数据.算例估算结果表明：居住区停车泊位共享能够为毗邻建筑提供相当于居住区泊位55%左右的停车泊位资源.