基于时间窗约束的居住区共享停车泊位预订分配模型研究

发布时间：2020-05-18 16:26

【摘要】：由于我国城市机动车保有量的不断提高以及停车设施配建不足,“停车难”问题已经成为大城市所面临的通病。居住区配建停车设施具有存量大、潮汐特性明显等特征,其白天大量停车泊位资源处于闲置状态。在互联网环境下,基于手机应用的共享停车泊位预订分配模式能够利用信息化管理手段实现对该部分资源的优化利用,对缓解城市停车问题具有重要意义。首先,本文根据对现状研究的总结,将基于手机应用的共享停车泊位预订分配模式分为实时型与定时型两种类型。通过选取居住区私有停车泊位作为研究对象,提出以停车管理云平台为基础,运营管理商、停车泊位供给用户、停车需求用户为核心要素的系统服务框架,并具体分析各要素在该模式下的应用功能与影响因素,探讨其在居住区实施的可行性。为下文实时型与定时型两种模型的提出奠定理论基础。针对居住区停车泊位的空闲时间呈现片段化的特征,文中将时间离散化为各均等时间段,采用0-1变量表示各时间段的用户需求状态与停车泊位占用状态。基于此,分别对基于时间窗约束的实时型与定时型共享停车泊位预订分配方法进行研究。其中实时型分配模式采用先预订先服务、动态响应的服务方式。为考虑便捷性、停车费率、安全性三方面因素对需求用户停车选择的影响,通过引入基于模糊偏好的多目标决策赋权方法,构造关于停车场的加权评价函数,提出以用户效用最大化为目标的实时型共享停车泊位分配0-1规划模型。最后设计以基于分支定界算法的模型求解为核心,包含权重计算、停车泊位状态更新等步骤的分配流程。而定时型分配模式采取周期性服务的方式。在确定的决策时间点,对上一服务周期内所接收到的停车请求统一分配,该分配问题是加入时间窗约束、备选停车场约束的特殊指派问题。模型在考虑运营商收益、用户出行时间成本的同时,还引入拒绝惩罚因子以加入拒绝用户请求的惩罚费用,构建以系统效益最大化为目标的定时型共享停车泊位分配0-1规划模型。此外还根据模型特点,设计相应的遗传模拟退火算法实现对模型大规模问题的求解。最后,结合佛山中医院与周边居住区的停车泊位共享分配,进行实例应用与验证。基于对停车供给与需求特征的分析,完成模型的基础数据准备。应用实时型与定时型两种模型对不同请求数量规模的问题进行求解,验证两种模型与求解算法的有效性。通过对比分析两个模型在不同供需条件下的评价指标结果,分析总结两个模型的特点与适用性。
【图文】：

统计图,机动车保有量,停车泊位,统计图

ｌ．ｉ研究背景逡逑近年来，随着社会经济的飞速发展，我国城市机动车保有量也在迅猛增长。逡逑如下图１－１所示，由公安部交管局的统计资料［１］显示，截止２０１７年底，我国有１８逡逑个城市汽车保有量超过２００万，其中北京、成都等７个城市更是超过３００万辆。逡逑６００逡逑５００逡逑｜４００逡逑３（Ｘ）逡逑５邋２００逡逑１００邋．逡逑图Ｍ邋２０１７年底汽车保有量超过２００万的城市统计图逡逑Ｆｉｇｕｒｅ邋１－１邋Ｃｉｔｙ邋Ｓｔａｔｉｓｔｉｃｓ邋ｏｆ邋Ｖｅｈｉｃｌｅ邋Ｏｗｎｅｒｓｈｉｐ邋Ｅｘｃｅｅｄｉｎｇ邋２邋Ｍｉｌｌｉｏｎ邋ｂｙ邋ｔｈｅ邋Ｅｎｄ邋ｏｆ邋２０１７逡逑（数据来源：公安部交管局２０１７年统计报告）逡逑机动车保有量的迅猛增长，导致城市快速提升的停车需求与城市有限的停车逡逑设施供给间形成巨大的供需矛盾，，使得停车难问题己经成为各大城市的通病。逡逑６００邋＜逦，，，邋７逦５５９．１逦５６１．９逡逑Ｔｌ邋Ｊ邋Ｈ逡逑Ｉ！邋１邋１邋１邋Ｉ邋１逡逑ｉＸｉｉｌ逡逑２０１１逦２０１２逦２０１３逦２０１４逦２０１５逡逑％逦年份逡逑图１－２邋２０１１－２

停车泊位,比例图,北京市,停车设施

源的利用效率，缓解城市中心区局部区域的“停车难”问题。逡逑居住区配建停车设施是城市各类停车设施中占比最高的。以北京市为例，如逡逑下图１－４所示，居住区配建停车规模占据总量的一半以上。由此可见，居住区停车逡逑设施具有极大的挖掘潜力。在现代互联网技术与停车行业广泛融合应用的条件下，逡逑本文基于共享停车泊位预订分配管理平台，其通过整合收购居住区停车泊位资源逡逑＇逦在白天空闲时段的使用权，基于提出的共享停车泊位分配机制，针对接收到的停逡逑车需求用户的请求信息，考虑用户的停车选择影响因素以及系统运营的收益，实逡逑现对停车泊位资源的合理分配。逡逑３逡逑
【学位授予单位】：北京交通大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：U491.7

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