城市停車設施智慧化水平提升博弈分析研究

摘"要：為探究城市停車設施智慧化進程中參與方決策對智慧停車市場的影響，提升城市停車設施智慧化水平，梳理智慧停車發展階段，分析城市停車設施智慧化發展中的核心利益相關者，基于非合作博弈理論構建博弈模型，探究行業主管部門、智慧停車設施運營者及用戶在城市停車設施智慧化水平提升過程中的決策與策略互動。研究表明：運營者提升停車設施智慧化水平的決策主要受到行業規制、用戶需求及競爭壓力的共同影響；行業主管部門的懲罰成本、用戶需求、成本收益及競爭環境中的利潤激勵是運營者提高停車設施智慧化水平的關鍵因素，依據博弈結果提出城市停車設施智慧化水平提升策略。研究為制定有效停車設施智慧化政策和促進智慧停車服務質量提供理論基礎。

關鍵詞：交通工程；城市停車設施；智慧化水平提升；非合作博弈

中圖分類號：F2"""""文獻標識碼：A""""""doi：10.19311/j.cnki.16723198.2024.24.012

1"核心利益相關者分析

智慧化停車設施的建設和升級受經濟和社會等多重因素影響。《智慧城市智慧停車》（GB/T"42442.1-2023）指出“按照服務對象類型劃分，智慧停車應用服務可分為監管服務、運營服務以及公共服務3類，智慧停車建設管理可根據實際管理服務需求進行應用服務功能的組合”。即在城市智慧化停車設施發展過程中，核心利益相關者為行業主管部門、智慧停車設施運營者以及用戶。行業主管部門追求城市交通管理和市民出行的整體利益。智慧停車設施運營者追求經濟效益和市場競爭力。用戶追求個人出行體驗的優化。這些利益相關者在政策制定、運營管理和服務質量等方面均存在博弈關系。

2"智慧停車發展階段分析

全國智標委（SAC/TC426）《智慧停車發展及智慧停車系統白皮書》指出智慧停車的發展可分為基礎信息化、駕駛員泊車輔助和自動駕駛泊車3個階段。為匹配停車設施智慧化發展與優化需求和博弈模型特性，將智慧停車發展階段劃分為兩個階段：第一階段為基礎信息化階段，即智慧停車發展的早期階段。通過停車資源信息化和停車運營管理信息化建設，整合城市停車資源，實現集中運營管理，目前國內智慧停車應用處于該階段。

第二階段由駕駛員泊車輔助和自動駕駛泊車組成的智慧停車發展新階段。隨著產業升級和信息通信技術的不斷發展，感知計算、定位導航及云計算等技術將廣泛應用于停車設施數字化和智能化改造，為車主提供智能化停車輔助服務，進一步提升車主停車效率和體驗。

3"非合作博弈模型建立與分析

3.1"智慧停車設施運營者與行業主管部門之間的博弈

3.1.1"智慧停車設施運營者與行業主管部門之間的短期博弈

（1）基本假設。

假設1：行業主管部門和智慧停車設施運營者擁有城市交通、停車數據及停車場運營基本信息等，且雙方知曉彼此之間的決策信息。

假設2：行業主管部門具有政策制定權和監管能力，可通過政策和法規指導和規范智慧停車發展，并掌握一部分關鍵的城市停車資源。智慧停車設施運營者則控制著停車場的具體運營管理，擁有實施智慧停車技術的能力。

假設3：部門會考慮通過強化監管以優化停車資源配置，提高智慧停車服務質量。智慧停車設施運營者會考慮在成本控制條件下進行投資技術升級以提高運營效率和用戶滿意度。

假設4：行業主管部門的行為策略集合為｛監管，不監管｝。智慧停車設施運營者的行為策略集合為｛技術升級，不技術升級｝。

假設5：假設行業主管部門以q概率選擇監管，以（1-q）的概率選擇不監管，智慧停車設施運營者以p的概率選擇技術升級，以（1-p）概率選擇不技術升級。

假設6：行業主管部門選擇監管需要付出的成本為-T，智慧停車設施運營者給行業主管部門帶來的收益為Q。

假設7：智慧停車設施運營者技術升級的成本為-T1，技術升級后會獲得的收益為Q1，在短期經營過程中，Q1=0。

假設8：行業主管部門選擇監管后，若發現智慧停車設施運營者未履行激勵條件要求，則對其進行懲罰。此時智慧停車設施運營者需要支出的懲罰成本為-T2，這部分罰款將會轉化為行業主管部門的收益T2。

（2）混合策略博弈模型的建立及分析。

根據上述假設，建立行業主管部門與智慧停車設施運營者之間的短期博弈模型。

智慧停車設施運營者技術升級的概率隨懲罰成本和行業主管部門監管成本的變化而變化。懲罰成本越高，行業主管部門的監管成本越低，智慧停車設施運營者越傾向于技術升級。

在實際中與監管成本相比，調整懲罰成本更為靈活。智慧停車設施的運營商升級技術的可能性隨著懲罰成本的增加而提升；表明對于負責部門來說，通過提升懲罰成本的方式，可有效促進智慧停車設施運營商提升服務品質。

監管部門采取監管行動的可能性受懲罰成本和運營商為技術升級所需承擔的成本影響。當懲罰成本較低，而運營商升級技術所需支付的成本較高時，監管部門更可能采取監管措施。

當運營商面臨相同成本以進行技術升級時，較低的懲罰成本促使行業主管部門更加傾向于實施監管。同時，在懲罰成本固定的情況下，對于那些需要支付更高成本以提升服務質量的運營商，監管機構的監管傾向也會增加。

3.1.2"智慧停車設施運營者與行業主管部門之間的長期博弈

基本假設：

假設1：長期來看，行業主管部門及智慧停車設施運營者都會考慮推動技術創新與應用，以提升社會效益。行業主管部門考慮制定激勵政策以提升停車管理的智能化和精細化水平，獲得正面收益Q2，當其選擇不制定時，則會產生損失-Q2。智慧停車設施運營者評估技術創新對運營模式和成本的影響并履行激勵政策，獲得形象正面收益Q3，反之則會產生聲譽損失-Q3。

假設2：智慧停車設施運營者與行業主管部門相關部門有良好的合作關系，就會獲得合作收益Q4，反之則會有合作損失收益-Q4。

假設3：在較長時間的運營中，智慧停車設施運營者實施政策獲得的收益Q1gt;0。

假設4：假設行業主管部門以q概率選擇制定相關激勵政策，以（1-q）的概率選擇不制定，智慧停車設施運營者以p的概率實施政策，以（1-p）概率選擇不實施政策。

根據上述假設，建立行業主管部門相關部門與智慧停車設施運營者之間的長期博弈模型：

智慧停車設施運營者執行行業主管部門相關部門發布的政策，主要受部門制定策略付出的成本的影響，執行政策后行業主管部門的形象收益有多少以及不執行所產生的罰金多少。

行業主管部門制定有關停車場的改善策略的主要影響因素有：智慧停車設施運營者執行政策需要付出的成本，執行政策后產生的收益、智慧停車設施運營者執行政策后產生的正面形象收益、智慧停車設施運營者與行業主管部門合作產生的收益及智慧停車設施運營者不執行政策需要付出的罰金。

3.2"智慧停車設施運營者與用戶之間的博弈

在實際生活過程中，智慧停車設施運營者與用戶之間的博弈主要體現在價格方面。智慧停車設施運營者提高服務質量以提升競爭力，但提高服務質量就會付出更多的成本，隨之收費標準也會有所浮動。而用戶則想要享受優質的服務質量的同時，支付較低的價格。

3.2.1"考慮用戶不流動時的博弈

基本假設：

假設1：智慧停車設施運營者與用戶之間信息對等，雙方知曉彼此之間的決策，且用戶是流動的。

假設2：智慧停車設施運營者決策是否提高停車場服務質量，用戶決策是否停車。

假設3：若用戶選擇停車，需要為服務質量提升付出成本-C。

假設4：智慧停車設施運營者為提高服務質量需投入的成本為-C1。

對表3進行分析，存在納什均衡（不停車，不提高），在不考慮用戶行為的情況下，用戶不會選擇停車，也不會選擇提高服務質量。

3.2.2"考慮用戶流動時的博弈

假設1：智慧停車設施運營者提高服務質量，將會讓用戶獲得便利收益S1。停車場服務質量提升，將吸引更多客戶從而獲得收益S2，相反若智慧停車設施運營者不傾向于提高服務質量時，口碑跌落乘客將會陸續流失而面臨損失-S3。

假設2：若智慧停車設施運營者提高服務質量，可適當提高收費標準，相較于不提高服務質量獲得收益S4。

由此可得：當獲得的收費收益和吸引更多客戶得到的收益總和大于所需要付出的成本（停車場提升服務付出的損失和不提升用戶流失的損失）時，智慧停車設施運營者通常會選擇提高服務質量。反之，智慧停車設施運營者則不會選擇提高服務質量。

3.2.3"智慧停車設施運營者與其他停車場之間的博弈

在智慧停車設施運營者達到基本停車條件后，要提高收益就應該考慮與其他停車場之間的競爭所帶來的收益和損失。

基本假設：

假設1：在同一片區域存在智慧停車場和其他停車場時，用戶將對比收費標準及服務質量進行選擇。

假設2：智慧停車場和其他停車場雙方信息對等，都知道彼此之間的策略選擇。

假設3：雙方停車場投入成本A來提高服務質量，在停車場提高服務質量之前雙方停車場各自的收益為Ua。

假設4：雙方停車場有一方提高服務質量而另一方不提升，選擇提升服務質量的停車場獲得收益B1，不提升服務質量損失為B1。

假設5：雙方停車場都選擇提高服務質量，則都獲得收益B2。

當停車場服務質量提高后利潤比提高之前低的話，即Ua-A+B2＜Ua，則B2-A＜0。此時0＜A-B2＜B1，存在納什均衡（提高，提高）；若A-B2＞B1時，存在納什均衡（不提高，不提高）。

當停車場服務質量提高后利潤比提高之前高的話，即Ua-A+B2＞Ua，則B2-A＞0，存在納什均衡（提高，提高）。

綜上，當智慧停車設施運營者在提高服務質量之后短期獲得的利潤高于之前的利潤的話，無論競爭對手選擇什么策略，智慧停車設施運營者都會提高服務質量。

4"博弈結果分析

4.1"行業監管政策的影響

行業監管政策通過設定標準和懲罰機制，對運營者提升服務水平具有重要影響。增加懲罰成本能夠有效促使運營者提升服務水平，即通過增加違規成本來激勵合規行為。行業主管部門在制定政策時，需要平衡政策的制定成本和潛在的形象收益，同時考慮政策的實施效果和公眾接受度，確保政策既嚴格又可行。

4.2"運營者與用戶之間的博弈

運營者在決定是否提升服務質量時，會權衡收益與成本。當智慧化改造的總收益大于投入成本時，將提升服務質量。這一點突出了用戶支付意愿和服務需求在運營者決策中的重要性。因此，運營者需深入了解市場需求，合理定價，并提供符合用戶期望的高質量服務。

4.3"停車場間的競爭博弈

在競爭環境中，每個停車場運營者的決策不僅受到自身成本收益分析的影響，還要考慮競爭對手的策略。長期的市場競爭視角鼓勵運營者即使面臨短期成本，也應投資于服務質量的提升，以獲得長期的市場優勢。這種策略的采用，有助于提升整個行業的服務水平，但同時也需要政府或行業協會的支持和引導。

4.4"綜合考慮各方利益與策略

提升城市停車設施智慧化水平的關鍵在于構建一個平衡各方利益的框架，這要求行業主管部門設計有效的監管和激勵機制。監管不僅要有力，還應公正、透明，同時激勵措施能夠有效鼓勵運營者采納新技術，提升服務水平。此外，政策設計需要充分考慮用戶的需求和支付意愿，確保智慧化改革既能提升效率，又能滿足用戶期待，促進停車市場的健康發展。

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