基于EWM的應(yīng)對(duì)中小城市返鄉(xiāng)潮的臨時(shí)停車(chē)場(chǎng)優(yōu)選模型

馮家瑜 徐良杰

(武漢理工大學(xué)交通學(xué)院 武漢 430063)

0 引 言

大型節(jié)假日期間高速公路免通行費(fèi)的政策頒布之后，在外鄉(xiāng)工作的人紛紛選擇自行駕車(chē)回到家鄉(xiāng)過(guò)節(jié).但中小城市內(nèi)配套的停車(chē)供給能力不強(qiáng)、應(yīng)急機(jī)制不夠完善[1]，車(chē)輛數(shù)的驟增，導(dǎo)致以往設(shè)置的停車(chē)泊位并不能給外來(lái)車(chē)輛提供足夠的停車(chē)服務(wù).對(duì)于機(jī)動(dòng)車(chē)數(shù)量穩(wěn)步增長(zhǎng)的情況，可以通過(guò)修建停車(chē)場(chǎng)、增加路外停車(chē)位來(lái)解決停車(chē)問(wèn)題的供需矛盾，但是要滿足節(jié)假日期間驟增的停車(chē)需求，為其單獨(dú)修建停車(chē)場(chǎng)是極其不現(xiàn)實(shí)的:①需要投入大量的資金；②節(jié)假日之后將造成基礎(chǔ)設(shè)施的閑置和資源的浪費(fèi).但如果對(duì)亂停放的行為不加管理，會(huì)使得城市區(qū)域內(nèi)交通擁堵問(wèn)題加劇.同時(shí)，部分建筑配建停車(chē)場(chǎng)節(jié)假日閑置率高，若能合理開(kāi)放，會(huì)緩解停車(chē)難問(wèn)題.

在大城市內(nèi)停車(chē)位供不應(yīng)求的背景下，目前國(guó)內(nèi)外停車(chē)問(wèn)題的研究主要針對(duì)于以下幾個(gè)方面：車(chē)位的占用率在時(shí)間與空間上對(duì)人們出行模式的影響[2]；實(shí)時(shí)更新的車(chē)位信息在縮短駕駛員尋位時(shí)間中的效用[3]；基于Dijkstra算法的大型停車(chē)場(chǎng)內(nèi)部路徑優(yōu)化問(wèn)題[4-5]；停車(chē)位可用率預(yù)測(cè)模型[6-7]等，成功經(jīng)驗(yàn)適用于大城市或特大城市.對(duì)于臨時(shí)停車(chē)場(chǎng)方面的研究相對(duì)較少，主要集中在特定情況下的停車(chē)需求預(yù)測(cè)[8]、大型活動(dòng)的臨時(shí)停車(chē)場(chǎng)規(guī)劃問(wèn)題[9]上，缺乏對(duì)大型節(jié)假日期間中小城市機(jī)動(dòng)車(chē)數(shù)量激增帶來(lái)的停車(chē)問(wèn)題的研究.

文中提出了基于熵權(quán)法(EWM)的臨時(shí)停車(chē)場(chǎng)優(yōu)選模型，可以為中小城市確定大型節(jié)假日期間可用作臨時(shí)停車(chē)場(chǎng)的場(chǎng)地的優(yōu)先開(kāi)放順序，根據(jù)實(shí)際停車(chē)需求逐級(jí)進(jìn)行開(kāi)放.算例表明，模型可以有效提高土地利用率、降低因機(jī)動(dòng)車(chē)亂停放對(duì)城市交通的干擾，避免停車(chē)和管理資源的浪費(fèi).

1 中小城市城區(qū)內(nèi)停車(chē)特征分析

1.1 中小城市停車(chē)需求分析

基于中小城市居民出行調(diào)查，停車(chē)需求分為基本停車(chē)需求和社會(huì)停車(chē)需求.基本停車(chē)需求是由車(chē)輛的保有引起的停車(chē)需求，主要為居民或單位車(chē)輛的夜間停放，需求相對(duì)固定，在駕駛員住所附近；社會(huì)停車(chē)需求也稱(chēng)日間交通需求，是由車(chē)輛的使用引起的停車(chē)需求，主要由社會(huì)、經(jīng)濟(jì)活動(dòng)產(chǎn)生的各種出行組成，停車(chē)需求點(diǎn)主要受駕駛員出行目的的影響，復(fù)雜且分散.

在非節(jié)假日期間，城區(qū)內(nèi)以市民們上下班、上下學(xué)的通勤交通為主，道路交通流有明顯的高峰期，停車(chē)需求點(diǎn)集中在各個(gè)住宅小區(qū)、工作單位以及學(xué)校附近，機(jī)動(dòng)車(chē)可停放在相應(yīng)的配建停車(chē)設(shè)施內(nèi)，且停放時(shí)間較長(zhǎng).城市常住居民的夜間停車(chē)需求由其小區(qū)配建的停車(chē)場(chǎng)或社區(qū)規(guī)劃的車(chē)位滿足，能維持一定的平衡狀態(tài).

隨著城市的發(fā)展，一些過(guò)去未考慮設(shè)置機(jī)動(dòng)車(chē)停車(chē)設(shè)施的建筑物已經(jīng)產(chǎn)生了比較大的停車(chē)需求，尤其是在大型節(jié)假日帶來(lái)的返鄉(xiāng)潮期間，現(xiàn)狀用地的出行吸引與以往相比大有不同：城區(qū)內(nèi)通勤交通驟減，與此同時(shí)大量車(chē)輛入城，以?shī)蕵?lè)、餐飲、游憩為目的的出行大大增加，日間交通需求驟增，路內(nèi)停車(chē)位較之非節(jié)假日期間更加頻繁地被占用.以重慶市綦江區(qū)文龍社區(qū)為例，數(shù)據(jù)顯示，2016—2018年非節(jié)假日期間日均社會(huì)停車(chē)需求從1 856輛增長(zhǎng)到2 212輛；大型節(jié)假日如春節(jié)、國(guó)慶節(jié)期間停車(chē)需求較非節(jié)假日期間有明顯的提升，日均社會(huì)停車(chē)需求增幅可達(dá)1 000余輛，數(shù)據(jù)變化情況見(jiàn)圖1.

基本停車(chē)需求的增量則與中小城市返鄉(xiāng)交通量直接相關(guān)，城區(qū)內(nèi)的停車(chē)設(shè)施供應(yīng)不滿足返鄉(xiāng)潮期間的停車(chē)需求，返城的外來(lái)機(jī)動(dòng)車(chē)因駕駛員居住的小區(qū)、社區(qū)等缺乏空余車(chē)位而只能占用路內(nèi)停車(chē)位或空地進(jìn)行夜間停放，若駕駛員第二天不能及時(shí)挪車(chē)，則會(huì)對(duì)城市道路交通造成一定的影響，嚴(yán)重者甚至造成一定區(qū)域的交通堵塞.

1.2 中小城市城區(qū)內(nèi)停車(chē)設(shè)施分布特征

文獻(xiàn)[10]中規(guī)定，城市停車(chē)位供給應(yīng)以建筑物配建停車(chē)場(chǎng)提供的停車(chē)位為主體，以城市公共停車(chē)場(chǎng)提供的停車(chē)位為輔助.其中，城市公共停車(chē)場(chǎng)是指位于道路紅線以外的面向公眾服務(wù)的停車(chē)場(chǎng).

相較于大城市或特大城市，中小城市發(fā)展較為滯后、基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)還不全面，道路較窄、配建停車(chē)設(shè)施建設(shè)不足，城區(qū)內(nèi)公共停車(chē)設(shè)施較為缺乏.在道路紅線已定、土地使用性質(zhì)無(wú)法變更、建筑物較為老舊的城市區(qū)域內(nèi)，路內(nèi)停車(chē)位占停車(chē)設(shè)施供應(yīng)的比例較大，僅供機(jī)動(dòng)車(chē)作短時(shí)停放使用.建筑物配建停車(chē)設(shè)施供應(yīng)比例近年來(lái)不斷攀升，但多數(shù)車(chē)位并不開(kāi)放，節(jié)假日期間大量閑置.以重慶市綦江區(qū)為例，詳細(xì)數(shù)據(jù)及比例見(jiàn)圖2～3.

圖2 綦江區(qū)開(kāi)放的車(chē)位數(shù)量隨時(shí)間變化圖

圖3 各個(gè)類(lèi)型車(chē)位數(shù)量占比圖

2 大型節(jié)假日期間中小城市駕駛員停車(chē)意向分析

2.1 交通情況變化感知分析

中小城市常住駕駛員對(duì)大型節(jié)假日期間城市交通情況變化感知調(diào)查見(jiàn)表1，共發(fā)放問(wèn)卷700份，其中有效問(wèn)卷671份.數(shù)據(jù)對(duì)比見(jiàn)圖4.

表1 交通情況變化感知表

圖4 感知調(diào)查數(shù)據(jù)對(duì)比圖

根據(jù)調(diào)查結(jié)果，中小城市常住駕駛員對(duì)于大型節(jié)假日期間因機(jī)動(dòng)車(chē)返城所帶來(lái)的道路擁擠和停車(chē)供需矛盾加劇等問(wèn)題感知明顯.

2.2 停車(chē)意向分析

大型節(jié)假日期間中小城市駕駛員停車(chē)意向統(tǒng)計(jì)表見(jiàn)表2，數(shù)據(jù)圖見(jiàn)圖5.

表2 停車(chē)意向統(tǒng)計(jì)表

圖5 意向調(diào)查數(shù)據(jù)圖

3 返鄉(xiāng)潮期間中小城市臨時(shí)停車(chē)場(chǎng)優(yōu)選模型

3.1 建模思想

根據(jù)實(shí)際情況及統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)分析，從本文研究的角度來(lái)看，備選場(chǎng)地類(lèi)型、停車(chē)場(chǎng)至駕駛員目的地的步行距離以及“步行+公交”的組合距離都是開(kāi)放臨時(shí)停車(chē)場(chǎng)時(shí)需要考慮的因素，基于此，建立中小城市返鄉(xiāng)潮期間臨時(shí)停車(chē)場(chǎng)優(yōu)選模型為

(1)

式中：txk為備選場(chǎng)地類(lèi)型的權(quán)重；ti為停車(chē)場(chǎng)至駕駛員目的地的距離的權(quán)重；f(xk)為備選場(chǎng)地類(lèi)型得分分值；g(di)為停車(chē)場(chǎng)至駕駛員目的地距離得分分值；

模型用于對(duì)不同備選場(chǎng)地的類(lèi)型、停車(chē)場(chǎng)至駕駛員目的地的距離等指標(biāo)進(jìn)行綜合比選，以此確定其開(kāi)放優(yōu)先級(jí)順序，p(x)越小則越優(yōu)先開(kāi)放.其中臨時(shí)停車(chē)場(chǎng)開(kāi)放數(shù)量，由其可提供的停車(chē)位和停車(chē)需求量等共同決定，盡可能使得P/N(供需比)達(dá)到1∶1.

3.2 選用熵權(quán)法為優(yōu)選模型各指標(biāo)賦權(quán)

1) 原始數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)化 數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)化公式為

(2)

式中：xij為原始數(shù)據(jù)；rij為標(biāo)準(zhǔn)化之后的數(shù)據(jù).

根據(jù)所得數(shù)據(jù)原始表格，對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化后可以得到數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)化表，見(jiàn)表3.

表3 三項(xiàng)評(píng)價(jià)指標(biāo)數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)化表

2) 計(jì)算各指標(biāo)的信息熵 在有n個(gè)評(píng)價(jià)指標(biāo)、m個(gè)評(píng)價(jià)對(duì)象的評(píng)估問(wèn)題中，第i個(gè)指標(biāo)的信息熵為

(3)

3) 計(jì)算各指標(biāo)的權(quán)重 根據(jù)信息熵的計(jì)算公式.計(jì)算出各指標(biāo)的信息熵為E1,E2,…,En.通過(guò)信息熵計(jì)算各指標(biāo)的權(quán)重：

(4)

表4 三項(xiàng)指標(biāo)信息熵、權(quán)重表

綜上，返鄉(xiāng)潮期間中小城市臨時(shí)停車(chē)場(chǎng)優(yōu)選模型為

minp(x)=0.621 4f(xk)+

α(0.183β·g(d1)+0.195 6β·g(d2))

(5)

4 模型應(yīng)用實(shí)例分析

進(jìn)行充分的考察與調(diào)研工作之后，選取重慶市綦江區(qū)作為研究對(duì)象，以驗(yàn)證臨時(shí)停車(chē)場(chǎng)優(yōu)選模型的可行性和可用性.該城市內(nèi)可用作臨時(shí)停車(chē)場(chǎng)備選場(chǎng)地?cái)?shù)據(jù)信息以及模型計(jì)算結(jié)果見(jiàn)表5.

表5 備選場(chǎng)地?cái)?shù)據(jù)信息表

由表5可知，城市內(nèi)12處臨時(shí)停車(chē)場(chǎng)備選場(chǎng)地的開(kāi)放優(yōu)先級(jí)為：I級(jí)——中山路小學(xué)、綦江中學(xué)；II級(jí)——南州小學(xué)；III級(jí)——南州廣場(chǎng)、沙溪河公園；IV級(jí)——老黨校、大電桿、九龍小學(xué)路；V級(jí)——孟家院、千山國(guó)際；VI級(jí)——康德城路.

在2018-09-29—10-01日連續(xù)3 d進(jìn)行綦江區(qū)出入城車(chē)輛數(shù)統(tǒng)計(jì)工作，處理調(diào)查數(shù)據(jù)得3 d內(nèi)城區(qū)車(chē)輛凈增1 135輛，結(jié)合去年國(guó)慶節(jié)期間機(jī)動(dòng)車(chē)增量的歷史數(shù)據(jù)、城市內(nèi)建筑物(非住宅小區(qū))配建停車(chē)場(chǎng)車(chē)位數(shù)，根據(jù)臨時(shí)停車(chē)場(chǎng)備選場(chǎng)地可提供的車(chē)位數(shù)和開(kāi)放優(yōu)先級(jí)順序，于10-02日起開(kāi)放6處臨時(shí)停車(chē)場(chǎng).臨時(shí)停車(chē)場(chǎng)使用效果見(jiàn)表6.

表6 臨時(shí)停車(chē)場(chǎng)使用前后停車(chē)數(shù)據(jù)對(duì)比

由表6可知，臨時(shí)停車(chē)場(chǎng)開(kāi)放后周邊(360 m輻射范圍內(nèi))日均占道停車(chē)數(shù)減少約91%，總體使用效果良好，日均車(chē)位占用率達(dá)84%.

5 結(jié)束語(yǔ)

中小城市目前日常的停車(chē)問(wèn)題并不非常突出，此時(shí)針對(duì)大型節(jié)假日返鄉(xiāng)潮期間的停車(chē)問(wèn)題做研究，提前采取措施，規(guī)劃將開(kāi)放的臨時(shí)停車(chē)場(chǎng)，在返鄉(xiāng)潮期間引導(dǎo)人們規(guī)范停車(chē)，這對(duì)避免矛盾進(jìn)一步激化，緩解市區(qū)道路擁堵、提升節(jié)日幸福感具有非常重大的現(xiàn)實(shí)意義.

基于大型節(jié)假日返鄉(xiāng)潮期間中小城市居民出行及停車(chē)偏好調(diào)查，在獲取重慶市綦江區(qū)的大量調(diào)查數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)上開(kāi)展研究，構(gòu)建了針對(duì)中小城市返鄉(xiāng)潮特點(diǎn)的基于EWM的臨時(shí)停車(chē)場(chǎng)優(yōu)選模型.數(shù)據(jù)對(duì)比發(fā)現(xiàn)，臨時(shí)停車(chē)場(chǎng)總體使用效果良好，驗(yàn)證了模型的實(shí)用性.研究成果可為中小城市臨時(shí)停車(chē)場(chǎng)規(guī)劃提供理論支持.