经济杠杆作用下的路内停车巡航行为分析

丁 浣， 郭宏伟， 王武宏， 张余杰

(北京理工大学 交通工程系， 北京 100081)



经济杠杆作用下的路内停车巡航行为分析

丁 浣， 郭宏伟， 王武宏， 张余杰

(北京理工大学 交通工程系， 北京 100081)

因寻找路内停车泊位而在道路上低速巡航的车辆与其他车辆混合行驶，不仅造成交通拥堵，还增加了能源消耗和环境负担. 基于分析停车过程中的停车巡航时间、停车持续时间、停车后到达目的地的步行时间以及停车费用等因素之间的相关关系，建立经济杠杆模型. 该模型可以解析巡航停车过程中影响停车选择行为决策的关键变量，利用变量间的相关影响实现停车价格的优化调整，从而引导停车选择行为实现路内停车与路外停车的平衡. 并以北京市中关村地区停车选择行为为实例，验证了经济杠杆模型的实用性和可靠性.

路内停车巡航； 路外停车； 停车价格； 步行时间； 经济杠杆

0 引言

交通拥堵已经成为许多城市无法回避的现实问题. 造成交通拥堵的原因有很多，停车系统运行不畅导致的“以静制动”效应已成为造成交通拥堵的重要原因之一. 例如已到达目的地为了寻找停车泊位而低速巡航的车辆，与其他车辆混合行驶就可能造成用地及不必要的能源消耗和尾气排放等问题. 目前许多城市都面临这样的情况——在不拥挤的道路上无巡航车辆，但在相对拥挤的道路上存在大量巡航车辆，并且随停车供需矛盾的加剧导致巡航寻位现象呈现加剧的态势.

研究人员从交通系统角度出发，从宏观层面探讨影响巡航停车行为的停车价格因素. 例如由于路内停车价格过低，美国洛杉矶西木区(Westwood)每年因车辆巡航寻找停车位导致的行驶里程接近100万英里[1]. 相比之下，路内停车的合理定价每年为美国旧金山红木区(Redwood)产生100万美元的停车收益来改善公共服务[1]. Arnott and Inci[2]定量分析了路内停车价格对巡航行为的影响，提出路内停车价格如果小于社会机会成本和辅助停车设施成本时会造成交通拥堵的结论. Arnott and Rowse[3]在分析路内停车价格的基础上，结合路外停车场停车价格的影响，提出调整路内停车价格是诱人的政策，因为它带来了停车时间的减少和停车收益的增加. 也有研究人员在假定所有停车者具有相同的出行目的和期望到达时间的基础上分析了行车巡航行为与交通拥堵的关系，以此探讨通过优化停车管理减少拥堵的措施[4]. 在微观层面上，对于停车者自身行为而言，Shoup[5]通过分析停车过程中停车者个人经济的得与失，探讨如何减少巡航时间的策略. 其研究认为政府对路内停车价格的制定是否合理，决定了车辆驾驶人是否选择巡航. 针对Shoup的模型中存在路内停车和路外停车价格相等时会导致巡航时间为零的问题，研究人员采用荷兰的停车数据来分析影响路内停车巡航行为的非价格因素(个人因素，环境因素等)，并采用线性回归法分析各因素对路内停车巡航时间的影响[6]. 该研究指出停车目的对路内停车巡航行为的影响较显著，特别是以娱乐为目的的出行路内停车巡航现象最严重，巡航时间最长.

巡航停车行为受外部环境、交通状况和个人特征等多种因素的影响而较为复杂，其发生和作用过程具有一定的隐蔽性，但对交通运行产生的负面影响较为显著. 已有研究多从宏观角度分析巡航停车行为的影响因素以及对城市交通运行的影响，研究个人行为模式与巡航停车的研究相对有限. 因此有必要从交通行为模式的角度研究路内停车巡航产生的原因以及相应的影响因素，进而研讨改善停车管理和政策制定的措施. 本研究在分析路内停车巡航行为相关影响因素的基础上，采用经济杠杆原理定量描述影响停车选择行为(路内停车和路外停车)的各因素的相关关系，并以此来解析巡航停车过程中影响停车选择行为决策的关键变量，利用变量间的相关影响实现停车价格的优化调整，从而引导停车选择行为实现路内停车与路外停车的平衡. 最后以北京市中关村地区停车选择行为为实例，验证了经济杠杆模型的实用性和可靠性.

1 路内停车巡航行为的影响因素

分析路内停车巡航行为问题的前提是明确影响路内停车巡航行为的因素，只有从问题的影响因素下手才能从根源上解决问题. 路内停车巡航的影响因素主要包括路内、路外停车收费价格差、停车后到目的地的步行时间、出行目的、停车者特性等[7].

1.1 路内、路外停车收费价格差

个人出行产生的必要条件包括出行机会的产生以及出行的效用大于出行的代价. 小汽车出行者肯定会考虑到如何减少出行代价，因此停车收费作为小汽车出行代价的一个组成部分，必然受到小汽车出行者的关注，人们更有意愿选择停车收费低的停车点停车. 因此路内、路外停车收费价格差对路内停车巡航行为有一定的影响.

1.2 停车后步行时间

对停车者而言，绝大多数人愿意停车后步行很短时间就到达目的地，也有部分人有时宁愿用步行时间来换取停车费用的降低，即停在便宜的地点后行走一段去目的地. 目前，对大多城市而言，城区路内停车的方便程度高于路外停车，从此方面考虑，绝大多数人的停车选择行为偏向于路内停车. 因此停车后步行时间对路内停车巡航行为有一定的影响.

1.3 出行目的

在停车地点的选择过程中，不同的出行目的对停车选择决策起着一定的作用. 如对于以工作出行为出行目的的停车者来说，停车选择决策偏向于停车后步行时间的长短；对于以非工作出行为出行目的的停车者来说，停车选择决策则偏向于停车的价格差. 因此出行目的对于路内停车巡航行为也有一定的影响.

1.4 其他影响因素

停车者特性(停车者的性别、职业、收入、车内人数等)、车辆特性(公家车、私家车等)、停车安全性、停车地点熟悉性等对停车的巡航时间也会产生影响.

这些因素之间存在一定耦合关系，当这种关系共同作用于停车者的行车选择行为决策过程时，会加剧选择行为结果的复杂性. 例如，在分析停车者对停车费率敏感度的过程中，必须考虑到出行目的和停车时长的影响. 通过单一的因素分析无法准确把握多种因素的耦合作用对停车选择行为产生的影响. 但是通过分析可以发现，这些因素可以利用经济原理进行表述和解析[5]. 即停车者会选择对自己最有利的经济结果，获得最大的停车收益.

2 模型建立

对路内停车巡航行为影响因素的分析发现，路边停车和路外停车并不是完美的相互替代关系. 停车者在停车过程中需要考虑的主要因素有停车收费价格和停车后达到目的地的距离，换句话说就是从停车地到目的地的步行时间. 一般情况下，路外停车的方便性高于路内停车，这是因为从路外停车点到达目的地可能会产生额外的步行时间，这个时间显然对停车者是否进行路内巡航的决策起着一定的作用. 其次停车目的等其他影响因素(如停车者特性等)不同程度也影响着路内停车巡航行为.

因此，在建模分析路内停车巡航行为的过程中，模型变量必须体现到路内停车巡航行为的影响因素.

2.1 模型场景假定

为了研究更具有目的性，假定在一个街区内，停车者根据自己的停车目的地只能选择路内、路外停车. 此时会出现2个场景.

场景1：停车者选择路内停车

此时，停车者可能会因为路内、路外停车的价格差(一般情况下路内停车的停车价格小于路外停车)带来停车成本的节约，但与此同时可能会在停车巡航过程中产生额外花费. 选择路内停车所要付出的额外花费为

q1=c(k+nu)

(1)

其中，q1为选择路内停车的额外花费(元)；c为巡航时间(min)；k为燃油消耗成本(元/min)；n为车载人数(人)；u为出行时间价值(元/min·人-1).

场景2：停车者选择路外停车

此时，停车者可避免巡航过程中带来的花费，但与此同时又无法避免由于路内、路外停车收费价格差带来的停车成本支出以及从路外停车点到达目的地可能会产生额外的步行时间. 则在这过程中所要付出的额外花费为

q2=t(w-l)+Δtnu

(2)

其中，q2为选择路外停车的额外花费(元)；t为停车持续时间(h)；w为路外停车价格(元/h)；l为路内停车价格(元/h)；Δt为路外停车地和路内停车地到目的地时间差(min)；n为车载人数(人)；u为出行时间价值(元/min·人-1).

2.2 出行时间价值确定

上述分析中都提到了个人出行的时间价值这一概念，也就是与出行者行车时间的消耗等同的经济收益或支出. 出行时间价值(u)受到多方因素的影响，其中主要的影响因素包括出行者的出行目的(如以工作为目的的出行者的个人时间价值较高，而以娱乐为出行目的的出行者的个人时间价值较低)、个人的职业、经济收入等特性. 相对而言，学历高、收入高的人的个人时间价值较高.

根据已有的研究，出行时间价值计算方法各异，并且必须体现出不同出行目的的停车者个人时间价值的不同. 所以可以从宏观经济学(生产法)和微观经济学(收入法)2种不同经济学分析上考虑不同的个人出行时间价值的计算方法[8].

2.2.1 宏观经济学(生产法)

宏观经济学认为社会劳动力也是一种生产要素. 如果将停车者在停车过程中多消耗的停车时间用于国民生产中，整个社会的生产要素就会增加，相应的国民生产总值就会增加. 所以，可以将停车过程中个人时间价值计算为

u=GDP/(NT)

(3)

其中，GDP为国民生产总值(元)；N为年均就业人数(人)；T为年均工作小时数(h).

宏观经济学上，生产法反映出社会工作时间对于个人出行时间的影响，所以此方法可用于以工作出行为出行目的停车者身上.

2.2.2 微观经济学(收入法)

从微观经济学上来说，如果将停车过程中多消耗的停车时间用于个人的工作中，将会增加个人的经济收入. 所以个人时间价值可以计算为

u=Q/T

(4)

其中，Q为年总收入(元)；T为年平均工作小时数(h).

微观经济学上，收入法反映出个人的工作收入对于个人出行时间的影响，所以此方法可用于以非工作出行(娱乐出行等)为出行目的的停车者身上.

2.3 经济杠杆模型建立

个人出行时间价值确定后，对于选择路内停车的额外花费(q1)和选择路外停车的额外花费(q2)的具体值就可计算出. 当具体值确定后，可以认定，选择路内巡航停车还是路外停车主要是受到选择路内停车的额外花费(q1)以及选择路外停车的额外花费(q2)之间的大小关系决定的，这中间会出现一个经济杠杆，即对于任意一个理性的停车者来说

(5)

当q1=q2时，会出现停车选择概率相等的临界状况，即得到

c*(k+nu)=t(w-l)+Δtnu

(6)

则

(7)

当巡航时间为c*时，停车者会意识到即便选择了路外停车也不会比路内巡航停车付出更多的花费. 路内巡航停车虽然节省了部分停车费用和步行时间，但取而代之的是巡航过程中造成的额外巡航时间和燃油花费. 那么可以认为巡航时间c*就是停车者所能接受的最大巡航时间，即实际巡航时间小于c*时，路内巡航停车现象会比较严重，但如果实际巡航时间大于c*时，对于大部分理性的停车者来说，会选择路外停车. 因此，采取适当方案使得c*的值小于实际中的路内巡航时间，才能减少停车者的路内巡航停车现象，与此同时，就会增加路外停车场的利用率. 因此，必须在具体分析该经济杠杆模型后，才能提出具体可靠的方案.

3 模型分析

以c*为应变量、其他量为自变量，依次对式(6)中各项求偏导数，计算结果见表1.

表1 各变量对c*的偏导数及相关关系

从计算结果可以得出，路内停车价格(l)、燃油消耗成本(k)、车载人数(n)以及出行时间价值(u)对巡航时间(c)起着制约作用. 也就是说，路内停车价格(l)、车载人数(n)以及个人时间价值(u)的数值越大，巡航时间(c)越小；从路外停车到目的地需要额外的步行时间(Δt)、路外停车价格(w)以及停车持续时间(t)对巡航时间(c)起着延长作用. 也就是说，从路外停车到目的地需要额外的步行时间(Δt)、路外停车价格(w)以及停车持续时间(t)的数值越小，巡航时间(c)越小.

从表1中数据可以发现shoup提出的关于提高路内停车价格的结论的正确性，以及Jos N. van Ommeren提出的以娱乐为目的的出行巡航时间要比以工作为目的的出行巡航时间要长的结论的正确性(因为以娱乐为目的的出行人的个人时间价值要小于以上班为目的的出行人). 从这些方面也能看出该模型的合理性，并且在此基础上可以看出从路外停车到目的地可能需要额外的步行时间对巡航时间影响的重要性.

当然，在这些众多影响路内巡航停车的因素中最容易控制的变量就是路内停车价格，因为这是由政府调控的[9]. 经上分析，理论上提高路内停车价格就可以减少路内巡航，并且将路内停车价格调整到使得c*小于目前实际巡航时间c，此时的路内停车价格才是最合理的，因为它既能满足减少巡航时间、改善停车者的停车选择，又不至于出现太高的路内停车价格，使得大多数人无法接受.

4 算例分析

随着北京市机动车保有量的急剧增长，城市交通拥堵、环境污染、路内停车爆满而路外停车场的利用率低等问题逐步突显. 近几年，北京市市政府关于路内停车价格进行的几次提升，希望能减少路内停车的数量提高路外停车场的利用率[10].

本次调查以北京市海淀区中关村为例，因为在这里，为了合理配置资源，提高地下停车场使用效率，中关村西区实行了停车收费价格倒挂，用“地下收费更便宜”的办法将停车者吸引到地下停车场. 下面给出本次调查结果：

本次调查采取问卷调查为主，在中关村西区家乐福购物中心随机调查50位，路内巡航停车人数18人，出行目的是购物、娱乐，具体的出行数据信息见表2.

表2 中关村西区家乐福购物中心出行数据

从表2可发现，大约1/3的人选择路内巡航停车，并且平均巡航时间为5 min，路内巡航停车问题依然严重. 可以说，北京中关村地区巡航问题比较明显. 而且在实地调查中可以发现，路内停车点几乎全部使用，地下停车场使用效率依然不高. 路内停车价格提高后(甚至高于路外停车价格)的路内巡航和停车分布不均匀的问题依然客观存在.

现在将表2中的各项数据代入式(7)中计算得：c*=6；而调查中实际巡航时间为：5 min. 这种差异表示实际中巡航时间(5 min)依然小于c*(6 min)，此时，用经济杠杆模型分析，现今状态处于式(5)中的第2种情形，即选择路内停车的额外花费(q1)小于选择路外停车的额外花费(q2)，所以对于一般停车者来说，首选考虑的停车方式是路内巡航停车，这就可以解释为什么北京中关村西区的路内巡航和停车分布不均匀的问题会依然存在. 深入分析经济杠杆模型后发现，只有当实际巡航时间大于c*时，才能减少停车者的路内巡航停车行为并且增加路外停车场的利用率.

通过此方法发现，虽然现有的停车收费价格倒挂现象已经做到了提高路内停车价格，但还没有达到改变停车者选择路内巡航停车的现象，因此，可以认为是路内停车收费价格提高幅度不够，依然要继续提高，但也不能出现太高的路内停车价格，使得大多数人无法接受，所以需要一个新的合理的定价策略.

将表2中的各项数据代入式(7)，当仅仅改变路内停车收费价格(l)时，可以得到随路内停车收费价格(l)的变化曲线图，如图1所示.

图1 巡航时间(c*)随路内停车收费价格(l)的变化曲线

从图1中发现，当l=10时，c*=4，此时实际中巡航时间(5 min)大于c*，此时状态处于式(5)中的第1种情形，即选择路内停车的额外花费(q1)大于选择路外停车的额外花费(q2)，对于一般停车者来说，首选考虑的停车方式则会转化为路外停车，所以路内停车价格定在10元/h最为合适，此时才能改善路内停车巡航状况以及停车分布不均匀的问题.

因此，可以提出个新的定价策略：将目前的路内停车价格8元/h调整为10元/h.

5 结束语

本文通过车辆路内巡航停车和路外停车的选择决策过程分析停车巡航时间、停车持续时间、停车后步行时间以及停车费用等相关因素之间所影响的车辆路内巡航停车或者路外停车所要额外支付的费用，在此基础上建立了减少路内巡航停车行为的经济杠杆模型，定性分析模型中各要素对巡航时间的影响关系，解析巡航停车过程中影响停车选择行为决策的关键变量，并结合北京市中关村路内停车的实例，实际确定减少路内巡航停车时间的具体方案，从而证明模型和算法实用性和可靠性. 但由于路内、路外停车组成的停车系统内部关系极为复杂，关于路内、路外停车之间更全面的因素量化表征还有待进一步探索.

[1] Shoup D C. The high cost of free-parking[M]. Chicago: Planners Press, 2005.

[2] Arnott R, Inci E. An integrated model of downtown parking and traffic congestion[J]. Journal of Urban Economics, 2006, 60: 418-442.

[3] Arnott R, Rowse J. Downtown parking in auto city[J]. Regional Science and Urban Economics, 2009, 39: 1-14.

[4] Anderson S, de Palma A. The economics of pricing parking[J]. Journal of Urban Economics, 2004, 55: 1-20.

[5] Shoup D C. Cruising for parking[J]. Transport Policy, 2006, 13: 479-486.

[6] Van Ommeren J N, Wentink D, Rietveld P. Empirical evidence on cruising for parking[J]. Transp. Res. A Policy Pract, 2012, 46 (1): 123-130.

[7] 张钧. 城市机动车车辆停放特性分析与停车需求预测研究[D]. 南京: 东南大学, 2005.

[8] 宗芳, 隽志才, 张慧永, 等. 出行时间价值计算及应用研究[J]. 交通运输系统工程与信息, 2009(3): 282-284.

[9] Van Ommeren J N, Wentink D, Dekkers J. The real price of parking policy[J]. J. Urban Econ, 2011, 70(1): 25-31.

[10] 谢卓然. 停车价格调整对城市交通的影响研究[J]. 公路, 2012(5): 282-284.

Analyzing Behavior of Cruising For on-street Parking under the Influence of Economic Leverage

DING Huan, GUO Hong-wei, WANG Wu-hong, ZHANG Yu-jie

(Department of Transportation Engineering, Beijing Institute of Technology, Beijing 100081， China)

Vehicles with low-speed cruising for on-street parking spots mixed with others that running on the road, not only cause traffic congestion, but also increase the energy consumption and environmental burdens. Basing on an analysis of the correlation between the cruising time, parking duration, walking time after parking and parking fee, etc., the economic lever model was established. This model can resolve the key variables affecting the decision of the parking choice during the cruise for parking. This model uses mutual influence between variables to realize optimal adjustment of the price of parking, in order to guide vehicles to achieve a balance of parking choice behavior between on-street and off-street parking. The paper conducted an empirical study of parking choice behavior in Beijing Zhongguancun area, and proved the practicality and reliability of the economic lever model.

cruising for on- street parking; off-street parking; parking price; walking time; economic lever

10.13986/j.cnki.jote.2015.02.009

2014- 10- 30.

国家自然科学基金项目，城市机非混行道路路内停车的管控策略与安全改善(71301010)，平面交叉口辅助中驾驶认知行为形成机理及其支持方法(51378062).

丁 浣(1991—)，男，硕士研究生，研究方向为交通安全、驾驶行为. E-mail: duncan0821@126.com.

U 491.7

A

1008-2522(2015)02-42-05