基于泊位共享理论的城市停车场选址优化模型研究

李炜基

（深圳市蕾奥规划设计咨询股份有限公司，广东 深圳 518000）

由于时间、空间与资金的限制，在短时间内修建大量停车设施的解决方式并不可行，停车资源与停车需求的矛盾日益凸显，并且建筑物性质不同，车辆的到离特性[1]也会有所差异。现阶段的城市停车设施不合理，通车后步行距离较远、停车收费价格不合理等问题都导致了停车水平过低。针对目前存在的问题，提出基于泊位共享理论的城市停车场选址优化模型设计。泊位共享理论是指在一定区域内利用一天中不同时段的停车特性在各种用地性质的停车场间共同使用停车位的停车组织形式，将泊位共享理论应用到城市停车场选址中能够缓解交通拥挤状况和用地紧张状况，一定程度上节省了出行者停车时间。

此次设计的城市停车场选址优化模型主要从两方面对城市停车场选址进行了优化，首先利用大数据分析技术，对居民的停车特征进行分析，制定了城市停车场选址优化目标；在此基础上，确定停车场选址优化方案，完成了城市停车场选址优化。

1 城市停车场选址优化模型设计

1.1 制定城市停车场选址优化目标

在城市停车场选址之前，制定城市停车场选址优化目标，首先利用大数据分析技术，对居民的停车特征进行分析，为制定城市停车场选址优化目标提供指定基础。居民的停车特征会受到以下几方面的影响：第一，停车费率[2]影响，停车费用的支付不同对于停车费率的敏感程度也不同；第二，停车后的步行距离也影响着居民的停车意愿，分析结果表明，居民有时宁愿步行来交换停车费用；第三，停车场的使用方便程度对居民停车也有一定的影响，停车场使用方便程度受抵达停车场难易程度、到达停车场后入库等待时间等影响，通常入库等待时间越长，选择停车场的车辆较少，选择路侧停车的车辆就会越多，会对路上交通造成一定的影响；对城市道路容量的影响，如表1所示。

表1 路边停车对单行道的容量影响

表1为路边停车对单行道的容量影响，表2所示为路边停车对双行道的容量影响。

表2 路边停车对双行道的容量影响

分析表1、表2可知，路边停车对双行道对道路容量影响较大。

在对居民特征分析完成后，此设计将待规划区域划分为多个小区，该区域内共有n个停车需求点，将i个停车需求点的坐标表示为（x，y），该区域内拟建的第j个颅内停车场坐标为（x，y），将目标函数[3]分为两个部分，分别为泊车者步行距离和规划区域内停车泊位总量。其中泊车者步行距离表示为：

路内停车泊位总量为：

通过上述计算完成目标函数的制定，为城市停车场选址优化提供优化目标。

1.2 确定停车场选址优化方案

根据居民停车特征分析居民停车需求，确定停车场选址优化方案。首先，进行数据准备，根据所选区域的道路网特性及周围土地利用性质，对待规划区域进行划分，建立此地坐标系[5]，将待规划区域在平面坐标系内表现出来。并对研究区域的道路网进行勘查，按照道路和交通条件设置路内停车位的路段集合，按照服务对象进行划分，并得到停车供给函数曲线，如图1所示。

图1 停车供给函数曲线

根据停车供给函数曲线，制定停车场选址优化目标，将停车布局选址问题转化为在一个平面内进行停车位数量分配与位置选取的优化问题，并对该区域内的停车布置点坐标进行确定，从而建立模型的路内停车设施备选点坐标集合[6]，同时考虑多个对停车设施选址的影响，在约束条件下对停车场选址进行优化，针对实际情况中各方需求，确定目标的约束条件，约束模型为：

在此基础上，提出自适应算法，针对不同的优化问题，确定合适的较差和变异概率，以确定最终的城市停车场选址优化方案，自适应调整公式为：

式中：Hd——最大迭代次数；——变异率比例系数；m ——自适应算法因子，此次计算不做定向分析。

上述算法能够保证算法的全局收敛性，减少迭代次数[8]。通过上述制定城市停车场选址优化目标和确定停车场选址优化方案完成了城市停车场选址优化，通过该优化模型能够提高城市停车设施的合理性，更加方便居民停车。

2 实例论证与分析

上述设计只是从理论上证明了此次设计的有效性，为了证明此次设计的方法具有一定的实际应用意义，对其进行实际应用，为保证实验严谨性，将传统的城市停车场选址模型与本文设计的城市停车场选址优化模型进行对比。

以某城市为例，假设该区域路内的需求量为300个标准泊位，分布于规划区域之中，各个路内的泊位需求点的坐标以及泊位需求量是已知的，实验在该环境下进行，并将实验测得的数据采用第三方软件进行分析，获得实验分析曲线，对比结果如图2所示。

图2 实验对比结果

根据实验对比结果图分析，本文设计的基于泊位共享理论的城市停车场选址优化模型匹配程度高，能够合理对城市停车场选址，因为其首先制定城市停车场选址优化目标，并根据停车者的需求，对停车场址进行选择。通过上述实验基本能够证明此次设计的优化模型的有效性。

3 结语

由于传统的场址选择模型存在着一定的弊端，为减少城市矛盾，提出了基于泊位共享理论的城市停车场选址优化模型设计，该模型充分考虑到停车场的多方面因素，并能够根据区域特点区别对待需要考虑的因素。该模型从制定城市停车场选址优化目标和确定停车场选址优化方案两方面完成了城市停车场选址优化，实验对比结果表明，此次设计的优化模型比传统的选址模型匹配程度高。