基于停車人視角的道路停車難易程度評(píng)價(jià)方法

胡海鶴，仝 進(jìn)，邵 娟

(1.北京市交通綜合治理事務(wù)中心，北京 100070；2.北京安永達(dá)交通科技有限公司，北京 100071；3.北京交通工程學(xué)會(huì)，北京 100071)

0 引言

隨著城市經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展和城市人口急劇膨脹，機(jī)動(dòng)車保有量連年迅速增長(zhǎng)，給城市交通運(yùn)行狀況及機(jī)動(dòng)車停放帶來(lái)巨大壓力。根據(jù)“互聯(lián)網(wǎng)+”城市智慧停車指數(shù)研究報(bào)告顯示，2015年北京、上海、廣州及深圳4個(gè)城市的平均停車泊位缺口率超過75%，平均至少有超過200萬(wàn)輛車無(wú)正規(guī)車位[1]?！巴＼囯y”已成為城市交通頑疾，不僅嚴(yán)重影響停車人停車體驗(yàn)，也由于尋找停車位產(chǎn)生額外交通量，尤其通勤時(shí)段導(dǎo)致交通量增加20%，嚴(yán)重影響其他車輛正常通行，導(dǎo)致道路通行能力下降[2-3]。

為緩解停車難，國(guó)內(nèi)外學(xué)者已從不同層面開展相關(guān)研究。在工程實(shí)踐層面，通過加速推進(jìn)互聯(lián)網(wǎng)+智慧停車系統(tǒng)建設(shè)與技術(shù)開發(fā)緩解停車設(shè)施短缺、效率不高問題[4]。在研究層面，一直以動(dòng)態(tài)交通為研究重點(diǎn)，近年來(lái)靜態(tài)交通才成為研究熱點(diǎn)，研究?jī)?nèi)容集中在停車特征分析、規(guī)劃方案和管理策略、運(yùn)營(yíng)現(xiàn)狀評(píng)價(jià)3個(gè)方面。

停車特征分析主要包括對(duì)路外停車場(chǎng)和道路停車場(chǎng)進(jìn)行平均停放車輛數(shù)、平均停放時(shí)間、車位周轉(zhuǎn)率、車位占用率及停車場(chǎng)效率等指標(biāo)的分析[5]及其影響因素的探索[6]。如Parmar等[5]基于停車統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)分別分析了累積停放車輛數(shù)、車位占用率、平均停放時(shí)間、車位周轉(zhuǎn)率等基本停車特征，發(fā)現(xiàn)部分地區(qū)停車位出現(xiàn)溢出現(xiàn)象，并提出了定性優(yōu)化建議。在停車行為特征影響因素上，梁麗娟等[7]結(jié)合杭州交通調(diào)查數(shù)據(jù)分析了杭州市道路停車的時(shí)空分布特征及市民停車行為特征，并基于影響因素的交叉分析提出了優(yōu)化建議。劉倩等[8]基于多項(xiàng)Logit模型分析了停車時(shí)長(zhǎng)、停車場(chǎng)類型、有無(wú)引導(dǎo)和車位充裕情況對(duì)停車尋位時(shí)間的影響，發(fā)現(xiàn)車位緊張時(shí)駕駛員傾向于更快的尋找車位，而車位充裕時(shí)駕駛員愿意花費(fèi)更多的時(shí)間尋找合適的車位。

在規(guī)劃方案和管理策略方面，李盼道等[9]運(yùn)用公共物品理論構(gòu)建了停車設(shè)施的市場(chǎng)化指數(shù)模型，界定了不同停車設(shè)施的供給方式。舒詩(shī)楠、劉偉東等[10-11]針對(duì)中心城區(qū)的停車設(shè)施發(fā)展規(guī)劃、政策及管理的調(diào)研數(shù)據(jù)，研究了全國(guó)城市停車設(shè)施發(fā)展規(guī)劃、停車管理政策及停車管理模式。李向陽(yáng)等[12]基于停車需求、路網(wǎng)密度及旅游城市熱點(diǎn)區(qū)域分布情況進(jìn)行分區(qū)研究，借助GIS建立了規(guī)劃策略與供需分析的互動(dòng)反饋機(jī)制，實(shí)現(xiàn)雙向優(yōu)化。

在運(yùn)營(yíng)現(xiàn)狀評(píng)價(jià)方面，王慶剛等[13]在全面分析停車選擇的影響因素基礎(chǔ)上，考慮停車設(shè)施可用性、通行路徑可達(dá)性和停車服務(wù)水平等因素，建立了公共停車場(chǎng)停車服務(wù)指數(shù)模型。黃濺華等[14]以車位占用率為基礎(chǔ)，結(jié)合停車特點(diǎn)建立了停車指標(biāo)體系對(duì)不同空間尺度的車位占用率進(jìn)行評(píng)價(jià)。韓艷等[15]從政府、運(yùn)營(yíng)者、使用者3個(gè)角度，建立了綜合的區(qū)域停車場(chǎng)綜合指標(biāo)體系來(lái)評(píng)估停車場(chǎng)的運(yùn)行效率、服務(wù)水平、交通影響、信息化水平等。近些年，共享經(jīng)濟(jì)的發(fā)展使車位共享成為緩解停車供需矛盾的有效方法，停車資源共享能力評(píng)估成為研究的重點(diǎn)。楊申冒等[16]考慮駕駛員對(duì)停車資源步行距離容忍度差異，基于步行指數(shù)方法構(gòu)建了停車資源共享能力評(píng)價(jià)模型以評(píng)估停車泊位的共享能力。

綜上所述，現(xiàn)有研究大多從規(guī)劃管理者的決策角度出發(fā)，重點(diǎn)在停車特征分析、規(guī)劃管理方案制訂及運(yùn)營(yíng)現(xiàn)狀評(píng)估方面，為城市停車設(shè)施優(yōu)化、智能停車系統(tǒng)建設(shè)提供支撐。然而，盡管少量研究考慮了駕駛員對(duì)停車資源的主觀感受[17]，但駕駛員在停車尋位過程中對(duì)停車資源使用狀態(tài)的主觀感知缺乏量化評(píng)價(jià)方法，無(wú)法直接立足于駕駛員反映停車資源使用狀況，難以直接為駕駛員提供停車尋位指導(dǎo)。

因此，本研究立足停車人視角，以主客觀相結(jié)合的方式構(gòu)建停車難易程度評(píng)價(jià)指標(biāo)，為停車人提供直接、動(dòng)態(tài)的停車建議，減少因停車巡航對(duì)交通流帶來(lái)的負(fù)面影響。通過挖掘停車指數(shù)時(shí)空特征，識(shí)別不同區(qū)域停車難易程度的時(shí)變模式，為區(qū)域停車管理者制訂基于停車人視角的停車規(guī)劃方案和針對(duì)性管理策略提供輔助決策依據(jù)，從而促進(jìn)提升停車設(shè)施綜合效率。

1 停車難易程度評(píng)價(jià)方法

1.1 評(píng)價(jià)指標(biāo)

現(xiàn)有文獻(xiàn)從停車供需匹配程度、設(shè)施使用效率、綜合運(yùn)行情況3個(gè)方面構(gòu)建停車評(píng)價(jià)指標(biāo)以評(píng)估停車場(chǎng)運(yùn)營(yíng)和使用現(xiàn)狀，為本研究指標(biāo)構(gòu)建提供思路。本研究立足停車人視角，認(rèn)為在某特定時(shí)刻、特定場(chǎng)景，評(píng)價(jià)停車難易程度需要綜合考慮停車設(shè)施容量、剩余可用車位數(shù)量和停車人認(rèn)知特性。為使不同規(guī)模的停車場(chǎng)具有可比性，研究基于車位占用率、周轉(zhuǎn)率構(gòu)建停車指數(shù)，用于評(píng)價(jià)停車難以程度。

在實(shí)際調(diào)查中，車位占用率為觀測(cè)時(shí)刻車輛數(shù)與停車設(shè)施容量之比，理論車位占用率r*的表達(dá)式為：

(1)

式中，r為某時(shí)刻實(shí)際車位占用率；λ為觀測(cè)周期內(nèi)的車位周轉(zhuǎn)率；q為觀測(cè)期間某時(shí)刻觀測(cè)到的累積停放車輛數(shù)；C為停車設(shè)施容量。

實(shí)際車位占用率r的取值范圍為[0,1]，而r*的取值可以高于1。當(dāng)r*取值低于1時(shí)，表明有相對(duì)充足的空閑車位，停車人容易找到車位；當(dāng)r*取值高于1時(shí)，表明較難找到車位。因此，本研究以r*取值與1的大小關(guān)系來(lái)界定停車難易程度。

1.2 評(píng)價(jià)方法

結(jié)合問題的二分特征，基于二元Logit模型量化停車難易程度。二元Logit模型能較好地描述決策行為，在居民出行行為選擇研究中應(yīng)用十分廣泛[18]?；谛в米畲蠡僬f(shuō)，停車人感知停車難或易時(shí)的效用值包括可觀測(cè)效用部分和不可觀測(cè)隨機(jī)效用部分，該隨機(jī)效用函數(shù)可表示為：

Ui=Vi+εi，

(2)

Vi=βix，

(3)

式中，Ui為停車人感知為i時(shí)的隨機(jī)效用；i為停車人感知，i=1表示停車人感知停車難，i=0表示停車容易；εi為不可觀測(cè)隨機(jī)效用；Vi為可觀測(cè)效用，βi為特征變量的待標(biāo)定參數(shù)；x為影響停車人感知效用的特征變量，本研究指理論車位占用率r*。

根據(jù)效用最大化理論，停車人感知停車難和易的概率分別為：

p1=prob(U1>U0)=

prob(V1+ε1>V0+ε0)=

(4)

p0=1-p1，

(5)

(6)

I取值范圍為[0-1]，取值越大表明停車人感知的停車難度越高。參考城市道路擁堵指數(shù)評(píng)估體系[15]，依據(jù)I的取值范圍將停車難易程度劃分為5個(gè)等級(jí)，如表1所示。

表1 停車難易程度等級(jí)Tab.1 Parking difficulty levels

為進(jìn)一步探索參數(shù)α的實(shí)際含義，分析不同α取值下停車指數(shù)I隨理論車位占用率r*的變化趨勢(shì)，見圖1。

圖1 α對(duì)I的影響Fig.1 Influence of α on I

第1種為平穩(wěn)型(如α=0.1，參考取值范圍α<1)，該情形下理論車位占用率r*對(duì)停車指數(shù)基本無(wú)影響，在實(shí)際場(chǎng)景中，可表征溫和型停車人的停車感知變化。

第2種為增長(zhǎng)型(如α=1，參考取值范圍1≤α<3)，該情形下理論車位占用率r*與停車指數(shù)基本呈正線性關(guān)系，在實(shí)際場(chǎng)景中，可表征直接型停車人的停車感知變化。

第3種為極端型(如α=10，參考取值范圍α≥3)，該情形下理論車位占用率r*與停車指數(shù)非線形性關(guān)系明顯，理論車位占用率r*在低水平和高水平附近變動(dòng)時(shí)，停車指數(shù)I變化幅度較??；r*在中水平附近變動(dòng)時(shí)，停車指數(shù)I變化幅度劇烈，在實(shí)際場(chǎng)景中，可表征激烈型停車人的停車感知變化。

因此，本研究將α定義為停車人對(duì)停車難易程度感知的耐受度參數(shù)，表征溫和型、直接型和激烈型各類停車人對(duì)停車難易程度的耐受程度。為更詳細(xì)確定某地區(qū)或某片區(qū)各類型停車人的占比及分布，可通過抽樣調(diào)查獲取停車人個(gè)體性格特征、停車行為感知特征進(jìn)行綜合分析。

此外，為進(jìn)一步明確不同時(shí)空尺度下的停車難易程度，利用停車指數(shù)I分別定義區(qū)域停車指數(shù)IS和時(shí)段停車指數(shù)IT，即：

(7)

(8)

式中，n為空間S或周期T內(nèi)各統(tǒng)計(jì)周期停車指數(shù)的樣本數(shù)量。

2 北京市城六區(qū)電子收費(fèi)道路實(shí)證分析

以北京市城六區(qū)2020年10月29日至2020年11月4日637條電子收費(fèi)道路實(shí)際運(yùn)營(yíng)數(shù)據(jù)(數(shù)據(jù)來(lái)源于北京市停車管理事務(wù)中心道路停車電子收費(fèi)系統(tǒng))為例，取耐受度參數(shù)α=6，利用停車指數(shù)評(píng)估停車難易程度，并在道路、行政區(qū)劃等不同空間尺度下，分析其空間差異和時(shí)變特征。

2.1 以道路為單位的停車難易程度評(píng)估

以道路為單位，選擇東城區(qū)東四西大街、南小市口街和西城區(qū)南禮士路二條、新街口七條為研究對(duì)象，分析各條道路停車難易程度時(shí)間變化趨勢(shì)。依據(jù)式(6)依次計(jì)算道路的實(shí)際車位占用率、理論車位占用率和停車指數(shù)，分別如圖2、圖3所示。

圖2 道車位占用率Fig.2 Parking occupancy of roads

圖3 道路停車指數(shù)Fig.3 Parking indexes of roads

可以看出，東城區(qū)東四西大街全天停車難易程度波動(dòng)較大，但整體處于相對(duì)容易水平；凌晨至上午10:00期間有大量剩余停車位，中午時(shí)段停車難度加大，在11:00和14:00這2個(gè)時(shí)刻停車難度相對(duì)較大，但也剛達(dá)到L3級(jí)水平。結(jié)合東四西大街周邊用地性質(zhì)分析，用地以企事業(yè)單位、高校為主，且有足夠的配建停車位，該路段停車位主要服務(wù)于日間辦公訪客人群，且能滿足停車需求。東城區(qū)南小市口街全天理論車位占用率均大于1，表明全天有較高的停車需求；全天停車難易程度大部分時(shí)間處L4級(jí)(I取值在(0.6，0.8]區(qū)間)，停車難易程度整體感知屬于偏難水平。結(jié)合南小市口街周邊用地性質(zhì)分析，用地以居住型為主，該路段停車主要服務(wù)于周邊居住的長(zhǎng)時(shí)間停放需求。

西城區(qū)新街口七條理論車位占用率在1附近振蕩，但其停車難易程度在L1至L4級(jí)內(nèi)大幅波動(dòng)。其中，上午8:00前后處L1級(jí)水平，此時(shí)停車最容易。在8:00—10:00內(nèi)，停車指數(shù)迅速增長(zhǎng)，快速突破至L4級(jí)水平，此時(shí)停車整體屬于偏難水平。結(jié)合新街口七條周邊用地性質(zhì)分析，用地以辦公型為主，使用小汽車通勤的職工在8:00后到達(dá)該路段停車，并在10:00達(dá)到最高值。南禮士路二條在凌晨至早晨7:00停車難易程度在L3級(jí)以上，到8:00后停車最容易，處于L1級(jí)水平，隨后在上午時(shí)段內(nèi)停車逐漸變難，結(jié)合南禮士路周邊用地性質(zhì)分析，用地集合了居住、辦公、學(xué)校等性質(zhì)，該路段停車位夜間主要服務(wù)于周邊居民停車，上午時(shí)段主要服務(wù)于辦公訪客停車。

2.2 以行政區(qū)劃為單位的停車難易程度評(píng)估

以行政區(qū)劃為單位，選擇城六區(qū)為研究對(duì)象，分析各區(qū)整體停車難易程度時(shí)間變化趨勢(shì)。依據(jù)式(8)依次計(jì)算城六區(qū)的實(shí)際車位占用率、理論車位占用率、區(qū)域停車指數(shù)及停車指數(shù)方差，分別如圖4～6所示。區(qū)域停車指數(shù)IS表征全區(qū)停車難易程度與分布情況，指數(shù)越大說(shuō)明區(qū)域整體停車越難，指數(shù)小說(shuō)明區(qū)域停車簡(jiǎn)單。

圖4 各行政區(qū)劃車位占用率Fig.4 Parking occupancies of districts

圖5 各行政區(qū)劃停車指數(shù)Fig.5 Parking indexes of districts

圖6 停車指數(shù)方差Fig.6 Variance of parking index

西城區(qū)晝夜停車難易程度均處于L2級(jí)(I取值在(0.2，0.4]區(qū)間)，晝夜停車需求較均衡。區(qū)內(nèi)的小汽車通勤從7:00左右開始，8:00左右大部分通勤者都在路上(與實(shí)際通勤高峰基本一致)，因此此時(shí)車位空閑最大，此后來(lái)自區(qū)內(nèi)的和區(qū)外的小汽車出行方式陸續(xù)抵達(dá)區(qū)內(nèi)目的地，且在10:00達(dá)到高峰。然而，西城區(qū)停車指數(shù)方差普遍較高，停車供需在區(qū)域內(nèi)部空間分布不均衡。因此，盡管西城區(qū)整體停車需求相對(duì)均衡，實(shí)現(xiàn)了高密度、就業(yè)居住混合開發(fā)的特征，但其內(nèi)部仍然存在停車需求不均衡現(xiàn)象。

東城區(qū)停車指數(shù)略低于西城區(qū)，其時(shí)空分布特征與西城區(qū)相近。朝陽(yáng)區(qū)、海淀區(qū)及豐臺(tái)區(qū)日間停車指數(shù)高于夜間，早高峰開始后停車難度不斷增長(zhǎng)， 16:00左右開始下降，日間小汽車流入量高于流出量，整體上體現(xiàn)了區(qū)域就業(yè)為主導(dǎo)的功能定位。相反，石景山區(qū)在早高峰至晚高峰之間停車難度指數(shù)低于其他時(shí)段，可推測(cè)石景山區(qū)主要呈現(xiàn)居住主導(dǎo)的功能定位。

在各條道路能定位到所屬街道、重點(diǎn)區(qū)域的基礎(chǔ)上，以街道、商圈或景點(diǎn)等重點(diǎn)區(qū)域?yàn)閱挝?，可評(píng)估片區(qū)停車難易程度，停車指數(shù)對(duì)片區(qū)制定緩解停車問題措施能提供輔助決策依據(jù)。

2.3 對(duì)停車難易程度評(píng)估的對(duì)策建議

在駕駛員停車尋位層面，通過路側(cè)信息板或智能車載誘導(dǎo)系統(tǒng)，為駕駛員提供局部空閑車位數(shù)量信息與區(qū)域(道路)停車難易程度指標(biāo)，駕駛員依據(jù)自身出行特征綜合選擇即刻停車或就近停車。當(dāng)區(qū)域(道路)停車難度大、出行任務(wù)時(shí)間緊張時(shí)，建議駕駛員發(fā)現(xiàn)空閑車位時(shí)即刻車，停車后通過一定距離的步行抵達(dá)目的地，降低停車尋位損失的時(shí)間；當(dāng)區(qū)域(道路)停車難度小時(shí)，駕駛員可駕車至出行目的地附近尋找合適車位就近停車，提高出行便利程度。

在管理決策制訂層面，通過道路和行政區(qū)劃的停車指數(shù)分析，發(fā)現(xiàn)不同道路和不同區(qū)域停車難易程度差別較大；因此在一定范圍內(nèi)可將停車資源統(tǒng)籌考慮，利用“削峰填谷”思路來(lái)緩解停車難問題，為解決城市停車問題提供輔助決策依據(jù)。

(1)在街區(qū)或小區(qū)域空間范圍內(nèi)將道路停車資源統(tǒng)籌利用。分析每條道路停車難易程度的時(shí)變特征，挖掘停車需求能互補(bǔ)的道路及互補(bǔ)時(shí)段，通過停車誘導(dǎo)技術(shù)引導(dǎo)停車人到周邊道路停放，從而緩解停車難道路的停車壓力，減少違法停車及尋找空余車位產(chǎn)生的額外交通擁堵，在小區(qū)域內(nèi)實(shí)現(xiàn)道路停車資源利用的效益最大化。

(2)強(qiáng)化道路停車資源是滿足臨時(shí)停放需求的功能定位，減少由于居住、辦公用地停車供給不滿足需求而導(dǎo)致的車輛長(zhǎng)時(shí)間停放在道路的情況。針對(duì)居住停車需求，應(yīng)首先采取在小區(qū)內(nèi)挖潛和增建立體停車設(shè)施，或與周邊路外停車場(chǎng)有償錯(cuò)時(shí)共享等措施緩解停車難問題，確實(shí)不足的，可進(jìn)行道路居住停車認(rèn)證，臨時(shí)停放在周邊道路。對(duì)于辦公停車需求，建議綠色出行，并優(yōu)先利用辦公場(chǎng)所內(nèi)部道路或空地施化停車位，或通過與周邊居住區(qū)有償錯(cuò)時(shí)共享，而不是直接將車輛長(zhǎng)時(shí)間停放在道路停車場(chǎng)內(nèi)。

(3)全市開展停車設(shè)施信息報(bào)送工作，將各區(qū)道路、經(jīng)營(yíng)性備案停車場(chǎng)，居住小區(qū)、企事業(yè)單位、學(xué)校、醫(yī)院等各種用地的停車資源統(tǒng)一納入停車資源平臺(tái)，并落在涵蓋區(qū)、街道、社區(qū)、地塊的底圖上，實(shí)現(xiàn)停車資源在時(shí)間、空間、數(shù)量上的動(dòng)態(tài)更新，實(shí)現(xiàn)轄區(qū)停車資源底數(shù)清、情況明，開展科學(xué)決策，促進(jìn)停車資源共享、平衡和統(tǒng)籌利用。

3 結(jié)論

本研究基于停車人視角，綜合停車感知耐受度主觀特性及車位占用率客觀指標(biāo)，依托Logit模型構(gòu)建了停車難易程度指標(biāo)，并提出了溫和型、直接型及激進(jìn)型的停車耐受模式，通過停車指數(shù)劃分了停車難易程度等級(jí)。以北京市城六區(qū)道路為例，在道路和行政區(qū)劃2個(gè)空間尺度下評(píng)價(jià)停車難易程度。在道路尺度上，發(fā)現(xiàn)停車難易程度時(shí)變模式存在互補(bǔ)現(xiàn)象；在行政區(qū)劃尺度上，通過停車指數(shù)時(shí)變特征分析，發(fā)現(xiàn)西城區(qū)整體上實(shí)現(xiàn)了高密度、就業(yè)居住的混合開發(fā)模式，東城區(qū)、朝陽(yáng)區(qū)和海淀區(qū)是以就業(yè)為主導(dǎo)的功能定位、石景山區(qū)呈現(xiàn)居住主導(dǎo)的功能定位。本研究提出的停車指數(shù)可為停車人提供直接、動(dòng)態(tài)的停車建議，引導(dǎo)停車需求，通過停車指數(shù)特征分析，對(duì)識(shí)別不同區(qū)域停車指數(shù)時(shí)變模式，挖掘區(qū)域停車特征、通勤特征、區(qū)域功能特征有重要作用，同時(shí)從停車資源統(tǒng)籌、“削峰填谷”等角度提出相應(yīng)策略，為解決城市停車問題提供了輔助決策依據(jù)。