城市路内停车系统运行水平评价研究
2022-03-26廖颖,马骏
廖 颖,马 骏
(中国人民公安大学,北京 100038)
引言
随着城市的发展,机动车数量的增加,停车问题日益严峻。路内停车作为路外停车场的有效补充,在缓解停车压力方面起到了积极的作用。但若缺乏系统规划和合理利用,路内停车反而会浪费道路资源,影响道路通行能力,甚至引发交通事故。因此,需要对城市路内停车系统运行状况进行定量化评估,为城市停车规划、管理提供理论依据,切实改善停车问题。目前,路内停车运行水平研究大多以具体城市为例,结合广泛调查数据,剖析城市路内停车的运行现状,对相关影响因素进行分析。陆洋[1]以定性与定量相结合的方法,结合公共政策理论、系统论及协同论,建立以“经济、环境、社会”因素环绕“交通”因素的路内停车收费评估体系,对深圳市路内停车政策进行系统性地评估;邢翀[2]通过大量的问卷调查,以齐齐哈尔市卜奎综合区为研究对象,调查分析该区路内停车特性及停车问题根源,并针对性地提出该区路内停车管理策略;郭宏伟[3]基于运动轨迹数据对路内停车的交通影响进行分析,并结合该交通影响下的行程时间和延误以及通行能力特性,建立了基于元胞自动机的路内停车对交通流运行状态影响的仿真模型,以进一步提出路内停车规划方法及改进措施。我国在路内停车运行现状方面的研究取得了初步的进展,但是各影响因素还有待进一步定量化的深入研究。
采用定性和定量相结合的方式,从人、车、道路、交通环境四个方面选取管理效能、用户满意度、停车设施利用情况、道路运行状况、交通环境影响作为一级评价指标,构建基于层次分析法及模糊综合评价法的路内停车系统运行水平评价模型,从而确定路内停车系统运行水平各影响因素的相对重要性以及路内停车系统运行水平的评分等级,为合理优化现有的路内停车泊位提供参考。
1 路内停车系统运行水平评价目的与指标
1.1 评价目的
路内停车系统运行水平评价目的在于研究城市公共路内停车泊位的客观状况,系统、准确地分析影响因素,按照其评分高低和重要程度之分,有侧重点地逐一解决,使停车的整体效益达到最大化。
1.2 指标分析
评价路内停车系统运行水平的核心是选取合适的定量化分析方法,构建一个综合分析模型。由于评价目标结构复杂,加上方法的系统性和可推广性,选择层次分析构造路内停车系统运行水平指标体系。在选取指标的过程中不仅要考虑路内停车系统内部的管理机制、收费标准以及停车泊位设施的规划,还应该考虑对外部的道路交通流、道路交通资源的影响[4]。从人、车、道路、交通环境四个方面出发,选取管理效能、用户满意度、停车设施利用情况、道路运行状况、交通环境影响作为主要评价指标,构建的路内停车系统运行水平评价指标体系[5]见图1。
图1 城市路内停车系统运行水平评价指标体系
1.2.1 管理效能(T1)
管理效能(T1)是指为了实现最大化停车效益的目标,停车管理相关部门进行停车设施规划,制定并执行日常管理、惩处规范时,所显示的能力和所获得的效率、效益、效果的综合反映[6]。
管理效能的二级指标分为制度有效性(t1)、监管严密性(t2)、管理人员能力(t3)。制度有效性是指路内停车系统内部、外部以及法规管理等方面的制度设置的有效性和适用性;监管严密性是指交警执法执勤过程的高效性和及时性;管理人员能力是指停车管理人员工作的责任心与执行力。
1.2.2 用户满意度(T2)
用户满意度(T2)是指驾驶人在使用停车泊位的过程中期望值与体验感的匹配程度[7]。
用户满意度的二级指标分为使用便利性(t4)、设施完备性(t5)、信息获取方便性(t6)。使用便利性是指用户存取车辆的方便性以及步行距离;设施完备性是指引导车辆停放标志、停车位标志、辅助标志、标线等交通标志标线的完整性;信息获取方便性是指先进的技术、完善的停车诱导系统,有利于用户准确获取车位信息,减少无效的交通行为。
1.2.3 停车设施利用情况(T3)
停车设施利用情况(T3)是指从时间、空间两个方面反映出停车需求和停车位的使用情况[8]。
停车设施利用情况的二级指标分为停车泊位利用率(t7)、停放周转率(t8)。停车泊位利用率是指路内停车总停车泊位数中被利用的泊位数占比;停放周转率是指在一定时间内每个停车泊位平均停放的车辆次数。
1.2.4 道路运行状况(T4)
道路运行状况(T4)是指车辆驶入、驶出停车位的过程中会占用甚至阻断车行道,影响道路交通的正常运行,并且这种作用是相互的,所以道路的运行状况可反映出该道路上路内停车系统的运行状况[9]。
道路运行状况的二级指标分为车辆行驶速度(t9)、有效行车道宽度(t10)、冲突次数(t11)。车辆行驶速度是指路内停车可能导致道路上车辆行驶速度小于道路的设计车速;有效行车道宽度是指路内停车区宽度超过设计尺寸时,导致有效性车道宽度过小,影响车辆正常行驶;冲突次数是指道路上正常行驶的汽车与驶入、驶出车位的车辆之间发生的冲突次数。
1.2.5 交通环境影响(T5)
交通环境影响(T5)是指道路上车流量的大小影响路内停车系统的运行效率[10]。机动车流量、非机动车流量越大时,驶入、驶出停车位的车辆受到的干扰越大,停车效率低下甚至会发生交通事故。
交通环境影响的二级指标分为机动车流量影响(t12)、非机动车流量影响(t13)。机动车流量影响是指机动车流量影响着行驶车辆与停车车辆之间的相互作用;非机动车流量影响是指混合交通中,非机动车流量会影响车辆驶入、驶出停车位的行为。
2 城市路内停车系统运行水平评价模型
2.1 基于层次分析法的城市路内停车系统运行水平评价模型
应用层次分析法对城市路内停车系统相关指标分解为目标、决策、方案三个层次,并对其进行定性和定量分析[11]。
2.1.1 构造判断矩阵
确立层次结构模型后,求出每一层内各元素相对于上一层有关元素的相对重要性。以上一层的某一元素作为准则,将本层次的元素进行两两比较构造判断矩阵A=(aij)n×n,其中aij表示元素ui与uj针对准则的相对重要性。通常用表1 的九级标度法将比较结果定量化。
表1 判断矩阵标度含义
2.1.2 层次排序及一致性检验
计算每个判断矩阵的最大特征值λmax以及与其相对应的特征向量分量即对应元素的权重值。
当CI<0.1时,表明判断矩阵具有满意的一致性,否则需要修正判断矩阵,直到判断矩阵获得满意的一致性。
RI 为平均随机一致性指标,用于检验判断矩阵是否具有满意的一致性。平均随机一致性指标见表2。
表2 平均随机一致性指标
根据已得各级指标权重,对所有二级指标进行层次总排序,以得出所有二级指标对目标层的相对权重。各二级指标层次总排序权重为一级指标及其对应二级指标层次单排序权重的乘积。运用公式(2)进行层次总排序的一致性检验。
当CR <0.1 时,表明此次层次总排序的一致性比较满意。
式中:CIj—A 层中的元素相对应B 层中的判断矩阵的一致性指标;RIj—A 层中的元素相对应层中的判断矩阵的平均随机一致性指标。
2.2 基于模糊综合评价法的城市路内停车系统运行水平评价模型
根据多个指标对路内停车系统运行水平做出总体评价,选用模糊综合评价法,将定性分析转化为定量分析[12]。首先建立评语集Vm={V1,V2,V3,V4}={优,良,中,差},其次采用问卷调查法,确定隶属度,最后计算得到单因素评判矩阵。若有N位调查对象,第i 层次的j 因素被k(k ≤N)位调查对象认定为评价等级Vm,则该因素的隶属度:
计算同一层次的每个因素得到隶属度,得到单因素评判矩阵:
采用加权平均法处理评价的最终结果,使结果定量化。评语集Vm={V1,V2,V3,V4}对应等级用[100,75)、[75,50)、[50,25)、[25,0]这4 个区间的中值cm表示,最终评价分值:
从而得到量化结果,根据评价分值判断出路内停车系统运行水平等级。
3 实例分析
3.1 构建判断矩阵并计算权重
以四川省泸州市瑞景西路沿线的路内停车系统为研究对象,采用九级标度法表示其相对重要性,构造了相应的判断矩阵:
判断矩阵中的数值为5个指标的相对重要程度,计算得到A 的最大特征值λmax=5.40,最大特征值所对应的的特征向量单位化后的权重向量:
对该矩阵进行一致性检验,得到计算结果CI=0.099 6,RI=1.12,CR=0.089 0 <0.1,因此,矩阵通过一致性检验,具有满意的一致性。经计算后获得各一级指标的权重,结果见表3。对各二级指标的计算过程同上,结果见表4。
表3 路内停车系统运行水平一级指标权重
表4 路内停车系统运行水平二级指标权重
对二级指标加权处理后得到的权重见表5,并进行层次总排序的一致性检验,计算得到CR=0.388 0<0.1,结果具有满足的一致性。
表5 路内停车系统运行水平评价指标体系各指标权重
3.2 评价指标的数据分析
在对城市路内停车系统的运行现状进行评价时,一级指标中,重要性相对较高的是“管理效能”和“停车设施利用情况”;其次是“道路运行状况”和“交通环境影响”;重要性较低的是“用户满意度”。在“管理效能”的二级指标中,“制度有效性”尤为重要;其次是“监管严密性”;最后是“管理人员能力”。在“用户满意度”的二级指标中,“使用便利性”这一指标重要性显著;“设施完备性”和“信息获取方便性”重要性相对较低。在“停车设施利用情况”的二级指标中,“停车周转率”相比于“停车泊位利用率”的重要性显著。在“道路运行状况”的二级指标中,“冲突次数”最为重要;“有效行车道宽度”次之;“车辆行驶速度”相对最弱。在“交通环境影响”的二级指标中,“机动车流量影响”相比于“非机动车流量影响”显得尤其重要。
3.3 构建单因素评价矩阵并计算评分
采用问卷调查的方法,调查样本多是目标路段上的居民(男女满足一定比例,按照2020 年中国驾驶人数据,其中男性占67.57%,女性占32.43%,调查样本中男性有68 名,女性32 名),对决策效果进行打分。经过调查数据的整理与分析,运用公式(3)确定每个影响因素的隶属度,再依据公式(4)计算得出二级指标的单因素评判矩阵:
根据公式(5)计算可得:
则一级指标的单因素评判矩阵:
由公式(6)可知,B=[0.232 2,0.478 1,0.256 8,0.037 9],已知评语集V={V1,V2,V3,V4}对应分值为[100,75)、[75,50)、[50,25)、[25,0]四个区间的中值,最终评价分值为Z=60.304 8,运行水平为良好。
4 结语
层次分析法与模糊综合评价法结合能客观、真实地反应各准则层、各方案层在城市路内停车系统运行水平评判时的重要程度以及路内停车系统运行水平等级,同时帮助公安交管部门有针对性、有侧重点地进行路内停车泊位的规划、改善工作。但由于各城市的基础条件差别较大,路内停车系统的管理政策、收费体系、城市功能及社会发展水平等均不一致,故不同城市的准则层、方案层的判断矩阵、评分矩阵应当有些许差异。建议在构造判断矩阵、评分矩阵时,与当地的城市和交通发展目标及实际需求紧密结合,进一步细化评价指标,充实论证依据。