基于ISM的智慧停车场建设影响因素分析

2022-12-30李锦华曹丹丹

天津城建大学学报 2022年6期

李锦华，曹丹丹

（天津城建大学经济与管理学院，天津 300384）

2021年政府工作报告中提出要推动绿色发展，坚持走生态优先、绿色低碳的发展道路，绿色交通的应用对于城市绿色发展至关重要.但随着生活水平的不断提高，汽车用量不断上升，静态交通压力不断增加，传统的机械停车场已经不能满足城市绿色交通发展的需求，学者们就此问题展开研究，正如刘潇元等[1]提出，停车难的问题主要是因为现有停车位作用发挥不够，因此基于MOTT协议对智慧物联网的停车系统展开研究；杨丽君等[2]为解决传统停车场近距离的车辆识别方式执行效率低而且管理成本高的问题，设计出由超声波车位探测仪、RS584信号通信串口等构成的智慧停车场管理系统；杨波等[3]为解决城市停车难等问题，基于物联网设计出以智慧停车系统的安全网络架构、云信息管理平台和终端系统3个方面为基础的智慧停车系统；刘振[4]认为传统的停车运营模式耗费了过多的成本，收费制度和方式的透明性低，基于此问题提出了“无感支付”的智慧城市停车云服务平台，提高了停车效率，简化停车信息的管理，相较于传统的机械停车场，智慧停车场的建设能够快捷有效的处理城市停车存在的相关问题，诸多学者对智慧停车场的发展模式和经营管理等方面研究较多，但对智慧停车场建设影响因素的研究还停留于表面.对不同领域的影响因素分析各位学者采用了不同的分析方法，郭会宁[5]采用通径分析的研究方法，以终南山景区旅游服务业为研究对象进行环境影响因素分析；刘明显等[6]采用层次分析法对金融生态环境影响因素进行研究；向鹏成等[7]利用Tobit模型对中国30个省近十年建筑业碳排放约束下绿色全要素生产影响因素进行分析；胡文发等[8]建立绿色建筑发展的影响体系，采用BP-WINGS模型，通过BP神经网络对影响因素进行训练，但以上研究多停留在对影响因素的罗列，对各因素间关系的研究不够深入，且缺乏对影响因素的定性分析，ISM模型可以有效分析诸多影响因素之间的层次因果关系，挖掘深层根本影响因素，消除评价者的主观性，避免因数据缺失而造成的评价指标不全面，本文选取河北省某智慧停车场为研究对象，借助ISM模型智慧停车场建设影响因素进行定性分析，深入研究各影响因素之间的层次因果关系，并依据各层次影响因素提出针对性对策及建议.

1 研究对象概述

1.1 研究区域

研究区总面积2 007 km2，常住人口达到60万，人口和城市规模居全市区县之首.研究区停车场建设数量为219处，接近1.6万个停车位.研究区停车场分布主要集中在研究区中部地区，其分布存在明显的空间不均衡，导致各停车场的使用程度不平衡.研究项目建设区域以研究区主城区域为主，首先对研究区原有路内停车泊位、路外公共停车场、社会停车场进行智慧改造，其次根据城市规划发展需要、规划分区用地的特殊需求、考虑相邻区域停车供需平衡、周边路外设施的供给及泊位利用情况、公共停车场规划、短时停车的客观需求及周边建筑物的特殊要求，在满足规划原则和准则的前提下，规划布设智慧停车场，主城区域全部治理完成后逐步扩展至其他区域.

1.2 智慧停车场概述

智慧停车场平台架构主要采用B/S模式（浏览器和服务器架构模式），遵循面向接口设计的思想，实现可抽取、可替换的“抽屉”式架构，主要包括IAAS（基础设施层）、DAAS（数据层）、PAAS（应用及支持层）、SAAS（服务层）.IAAS（基础设施层）为本地化部署的服务，包括服务器集群、云计算中心、存储设备设施和安全防护边界等.DAAS（数据层）对数据进行梳理、加工、清洗和统计分析，支持大数据的综合处理，提升系统扩展能力.PAAS（应用及支持层）提供统一的数据访问接口，降低软件架构耦合度，提高架构的适配性.SAAS（服务层）对接外部服务，包括诱导服务、公安交警、城市管理、智慧城市、视频监控等，实现数据共享.通过信息整合及数据分析，基于物联网、云计算等技术，搭建智慧停车诱导与管理的应用服务平台，提供快速引导停车、实时停车场信息等服务，改善局部交通微循环、缓解交通拥堵，构建便捷高效、智慧安全、环保有序、收益共赢的智慧停车系统.

2 智慧停车场建设影响因素模型构建

2.1 智慧停车场建设影响因素识别

以“智慧停车场”、“智慧停车场建设”、“停车场建设”等为关键词，利用知网、Web of Science等数据库检索筛选确定有效文献105篇，并依据智慧停车场建设全寿命周期及研究区停车现状分析结果，确定智慧停车场建设为前期决策、设计、施工及运营维护4个阶段，基于文献[9-11]对停车场建设选址问题、投资问题、政策引导问题、管理体制问题及运营环境问题的研究，确定前期决策阶段及运营阶段影响因素为项目资金来源、停车设施建设相关政策、运营方案等；根据文献[12-14]对停车场建设施工过程中施工进度管理问题、质量问题、环境问题等方面的研究，选取施工方案、施工质量等作为施工阶段影响因素；基于文献[15-17]对智慧停车场设计的研究，确定设计阶段影响因素包括停车场物联网建设、停车位智慧化改造等.利用李克特5级量表法设计调查问卷，对影响因素进一步筛选，并以智慧停车场项目管理人员、一线工作人员及从事智慧停车场研究的相关科研人员为调查对象，采用纸质和电子问卷2种形式展开问卷调查，本次发放问卷共计320份，最终确定有效问卷262份.利用SPSS软件对有效问卷进行信度和效度检验，以确定初步识别影响因素及问卷设置的可靠性及合理性.结果表明，信度系数Cronbach α为0．846＞0．7，说明调查问卷信度较高，问卷题目设置良好；效度系数KMO值为0．853＞0．5，Bartlett球形度检验为0．000，说明所识别的影响因素统计量相关性较强，可进行因子分析.且校正的项（CITC值）＞0.4，表明题项间有较高的相关性.剔除有效问卷中90%以上认为不太影响的因素，提炼出23个符合本文研究主题的影响因素，如表1所示.

表1 智慧停车场建设影响因素

2.2 智慧停车场影响因素ISM模型建立

ISM法主要用于分析复杂系统的构成元素以及它们之间的相互依赖、相互制约关系，将模糊不清的观点转化为直观的、层次分明的逻辑结构，尤其适用于分析构成元素众多、关系复杂的系统[18].

2.2.1 建立邻接矩阵

邻接矩阵A是用来描述系统中各组成的影响因素两两之间的直接关系，A中元素aij取值如下：

邀请具有相关专业经验的高校教授、高级工程师、施工单位总工组成ISM专家小组，由ISM专家小组对影响因素两两之间的关系进行判定，并以达到或高于75%专家判定某两个影响因素之间存在关系为界定对23个影响因素进行判定，经过3轮判定结果汇总及再讨论，得出影响因素相邻矩阵A如下所示.

2.2.2 建立可达矩阵

可达矩阵用来反映系统中各要素之间存在的直接联系及间接联系，即可达关系，将邻接矩阵A与单位矩阵I求和得到的A+I进行幂运算，直至（A+I）k-1≠（A+I）k=（A+I）k+1，则P=（A+I）k，其中k为迭代运算次数.运用MATLAB进行（A+I）的迭代得到可达矩阵P如下所示.

2.2.3 建立ISM层级结构

在生成的可达矩阵中，构建可达集合R（Si）和先行集合A（Si），其中可达集合R（Si）表示因素Si可以到达因素的集合，先行集合A（Si）则表示可以到达因素Si的全部因素的集合[10]，即可达集R（Si）为可达矩阵P行元素为“1”的列的集合，先行集A（Si）为可达矩阵P列元素为“1”的行的集合，共同集为C（Si）=R（Si）∩A（Si），且L1=C（Si）=R（Si）时，Si为第1层要素，然后划去第1层要素对应的行和列，重复操作，分解可达矩阵P得到各要素的层级，如表2所示.

表2 各影响因素层级划分

2.2.4 ISM层级结构分析

以确定的层级关系为依据绘制多级递阶有向图，建立智慧停车场建设影响因素的递阶结构模型.首先对系统中各要素按层级从上至下依次排列，其次对各级之间存在联系的要素用有向箭头进行连接，得到智慧停车场建设影响因素各层关系如图1所示.

图1 智慧停车场建设影响因素的ISM结构模型

3 智慧停车场建设影响因素分析

3.1 表层直接影响因素

表层因素是影响智慧停车场建设最直接的因素，具体包括第2层影响因素项目资金来源、居民生活水平、不规范停车状况、施工环境质量、施工方案、施工质量及生活环境质量7个方面.智慧停车场作为城市交通绿色发展的重要基础设施建设项目，其建设资金投融资模式的选择直接决定了项目建设的可行性程度.智慧停车场的建设对技术、设计和运营的要求较高，所需资金偏大，政府单一投资将增加财政压力且提高建设风险，私营企业自身制度体系建设不够健全，工作管理规范性较低，财务风险防控力度不足，多元化的投融资模式能够弥补政府及企业自身不足，提高建设成效；研究区居民生活水平提高，汽车拥有量上升及不规范停车现象加剧，导致城市静态交通压力增加，直接影响智慧停车场建设的必要性；施工环境质量直接影响智慧停车场建设过程中的生态环境，针对施工过程中机械设备及运输产生的施工噪声、废气及废水，物料搬运、土方工程等造成的扬尘和固体废弃物以及施工人员生产、生活过程中产生的废水、生活垃圾等按照国家标准处理得当程度，决定了智慧停车场建设过程中对生态环境的影响程度高低；智慧停车场建设项目施工难度偏高且工程量大，施工方案对施工过程中的人工、材料、机械、空间布置、工期安排及关键部位的操作工艺等进行部署，施工方案的实际可行性、经济性、合理性、针对性及创新性直接影响智慧停车场建设的质量及建设进度；施工质量直接决定智慧停车场建设与设计文件的符合程度以及项目实际的经济性、实用性等.

3.2 中间层间接影响因素

停车设施建设相关政策、城市违法停车管理、闲置资源开放共享、智慧停车APP、停车收费制度、项目总体方案、原始停车能力、停车泊位增建方案、运营环境质量、运营资源消耗、运营方案11个方面为智慧停车场建设的中间层影响因素，受到深层（第3层、第4层）根本因素影响的同时对表层影响因素产生直接或间接影响.停车设施建设相关政策对表层因素产生直接影响，进而影响智慧停车场建设，2015—2020年国家相关部门就智慧停车解决停车难问题出台《关于加强城市停车设施建设的指导意见》、《城市停车规划规范》、《河北省城市停车设施配置及建设导则》等一系列政策文件，对全国及地方的智慧停车场建设进行规范，明确支持社会资本投资停车设施建设，以推动城市停车设施建设；城市违法停车管理、闲置资源开放共享、原始停车能力及停车收费制度是智慧停车场建设前研究区静态交通所处状态，决定了智慧停车场建设的必要性；运营方案的完整性、合理性及实用性是智慧停车场建设核心价值的重要体现，用户贡献内容和消费内容的生态闭环直接影响智慧停车APP与用户的交互性.

3.3 深层根本影响因素

停车位智慧化改造、云服务平台、停车指挥中心及停车场物联网建设4个方面属于深层（第5层至第7层）根本影响因素，对智慧停车场建设的作用路径最长且影响最大，对中间层因素产生直接或间接影响.停车位智慧化改造，采用符合道路要求的高位视频、NB地磁等智能化水平较高的采集设备，是停车位状态实时采集的准确性和及时性的重要保障；智慧停车政府大数据中心软件对停车信息资源采集、处理并通过资源整合、多维数据结合分析、动静数据结合分析等多方面的综合分析以掌握城市交通现状，智慧停车场云服务平台与智慧化改造的停车位相结合以达到信息源的全方位采集，实现停车管理与收费等业务的全过程监督，公众云服务平台直接面向于智慧停车场的用户，为其提供稳定、便捷且安全的服务平台，3类服务平台之间的交互性以实现停车场资源的合理配置，增强智慧停车场的实用性；停车指挥中心包括多项系统结构，大屏终端控制对接入的外部视频信号进行管理和处理以支持客户端各项操作，停车指挥中心技术、设备的实用性、先进性，安全保密技术的可靠性，诱导系统、交通管理信息、导航路况信息发布的实时性、准确性，直接影响云服务平台的建设；停车场物联网是利用智慧停车位借助云服务平台传播媒介，以达到全面感知、可靠传递及智能处理的新型智慧化网络模式，停车场物联网建设对智慧停车场的建设作用路径最长且影响最大.

4 对策与建议

ISM模型将智慧停车场建设影响的因素进行递阶划分，有效地确定了智慧停车建设全过程中各层级的影响因素，为提升城市整体形象，改善交通秩序，促进智慧绿色城市发展，将深层根本影响因素作为智慧停车场建设的参考重点，并提出以下相关建议为决策者推进智慧停车场的发展提供参考依据.

4.1 坚持科技创新，强化智慧停车场建设能力

引进国内外高新物联网技术，将物联网与停车场建设相融合，强化云服务平台建设，构建多功能监控网络，运用先进科技技术建立指挥中心各项系统，实现更精准且清晰的检测、抓拍和处理等过程，提高数据资源之间的开放共享，实现政府部门、企业与公众三者之间全面交互性.科技兴则民族兴，科技强则国家强，引进高新科技，促进研发物联网、智能控制、IT类、通讯类和企业管理软硬件等领域的产品，在智能化行业不断创新和创业，配合城市发展向智能、绿色、便捷、畅通的绿色城市转型.

4.2 提高建设质量，打造高质量智慧化基础设施项目

引入具备智能建设相关经验人才，增强施工人员专业素养，建立完整、有效的施工人员安全、科学的施工机制；对智慧停车场建设过程中不同专业建立针对性、专业性、合理性及创新性的施工方案，优化施工方法，提高施工质量；建立健全质量监管体系，深入监管智慧停车场各环节建设质量，同时建立后期维护及追责机制，对各方人员形成法律、行政等方面的制约，降低人为造成的质量风险.

4.3 强化政策引导作用，提高公众意识

加强交通执法力度及交通规范、法律法规的宣传教育，提高公众道德素养是其运营方案中的重要环节.加强路面交通执法力度，对不规范、不文明停车行为及严重违反交通行为进行依法严管，政府采用市场运营方式和价格手段，调控城市停车需求，降低商业步行街和城区中心地段私家车出行带来的停车压力和交通拥堵压力，充分利用网络、报刊、广播等多种传播媒体，积极拓展宣传渠道，协调调动新闻媒体力量，向市民宣传交通规范及法律法规，引导群众自觉遵守停车及交通规范，创建良好的停车环境.

4.4 加强生态环境保护管理，建设绿色智慧停车场

智慧停车场建设在施工阶段时必须采取严格的植物绿化、声音屏障、隔声门窗、环保拆迁等有效的噪声防治措施，施工阶段材料运输路线须选择道路平坦、远离居民区且运距较近的路线，对施工现场严格管理，严格控制现场材料进出扬尘，避免由于物料搬运及土方工程造成的扬尘影响大气环境.加强运营环境质量、水资源消耗及电力资源消耗的管理力度，降低汽车进出等活动产生的噪声，促进智慧停车场建设的绿色运营.