停车诱导信息系统中停车收费 对路网交通影响研究

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3.0 刘畅 2024-11-07 6 4 3.53MB 78 页 15积分
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摘 要
随着现代化的不断进程和小汽车保有量的不断增加，不仅动态交通问题需要
解决，“停车难”的静态交通问题也亟需解决。为了缓解此类问题，专家学者提出
运用停车诱导信息系统来诱导驾驶员停车路线。此系统既可以解决找停车位的问
题，也能缓解道路上由于“巡游”交通量而造成的拥堵现象。
停车诱导信息系统主要涉及信息采集、信息处理、信息传输以及信息发布。
系统通过区域内停车场采集到的相关数据，通过简单处理后传输给管理中心，管
理中心将接收到的数据进行融合处理后将会通过停车诱导信息牌进行信息发布，
一般发布的信息有停车场的剩余车位数等。停车诱导信息系统作为智能交通系统
的分支，起到缓解交通拥堵的作用。
在停车诱导信息系统中，作为停车行为中重要因素之一的停车收费，使驾驶
员因为停车费用的影响而改变停车策略。因此在不同停车费用的情况下，城市道
路网络上的交通也会受到影响，本文主要研究的就是停车诱导信息系统中停车收
费对路网交通影响。
本文首先对停车诱导信息系统、该系统国内外研究的理论以及项目的实施情
况进行了简述。然后，对停车诱导区域内的驾驶员停车行为进行了停车调查，将
处理后的调查数据运用于本文建立的集计与非集计模型相结合的停车需求预测模
型，该模型分为三部分，第一部分是对停车分区内停车需求的总量进行预测，第
二部分对各个停车小区内的停车需求进行预测，第三部分是对每个停车小区内各
个停车场的停车需求进行预测。
之后结合实际的路网情况以及停车收费的因素，建立起停车收费对路网的影
响模型，得到不同费率下路网平衡分配后的交通量。最后，本文以五角场中心区
域为案例，进行了交通仿真，并且分析了不同费率下，此区域内的路网交通量的
变化情况。
关键词：停车需求 停车收费 停车诱导
ABSTRACT
With the continuous process of modernization and increase of car ownership, not
only dynamic traffic problems should be addressed, but the static traffic problems of
“Difficult Parking” should be solved. In order to alleviate these problems, the experts
and scholars proposed to apply the parking guidance information system to induce the
drivers’ parking routes. This system can solve the problem of finding parking spaces as
well as ease the congestion phenomenon caused by the traffic volume of “Cruise”.
The parking guidance information system mainly involves the collection,
processing, transmission and dissemination of information. The system simply
processes the related data collected in the parking lot area and transmits the data to the
management center. Then the management center processes the received data and
disseminates the integrated data by the parking guidance information board, where
generally disseminates the information of the numbers of remaining parking spaces.
The parking guidance information system plays an active role in alleviating the traffic
congestion as a branch of the intelligent transportation system.
Parking fee, as one of the important factors of the parking behaviors in the
parking guidance system, which has influenced the driver’s parking strategies. Just
because of this, the traffic on the urban road network will also be affected in the case
of the different parking fees. This paper is to research on the influence of the road
network traffic caused by the parking fees revolves around parking guidance
information system.
This article firstly makes a brief study of the parking guidance information system,
the domestic and foreign research theory and project implementation status of the
system. Then investigates the parking behaviors of the drivers in the area of the
parking guidance area so as to apply the data and information into the parking demand
forecasting model, which is combined with the aggregate and disaggregate model. This
model is divided into three parts. The first part is to predict the total amount of the
parking demand in the parking zone. The second part is to forecast the parking demand
of each parking district. And the third part is to calculate the parking demand of each
parking space in each parking district.
And then it is to establish the road network impact model according to the factors
of the road network and parking fee to get the statics of the traffic amount after road
network equilibrium distribution under different fee rates. Finally, this article will take
the Wujiaochang regional center as example so as to have the traffic simulation and to
analysis the change condition of traffic amount in this area under different rate.
Key words： Parking Demand，Parking Fee，Parking Guidence
目 录
中文摘要
ABSTRACT
第一章 绪论 .............................................................................................................. 1
§1.1 研究的背景 .................................................................................................. 1
§1.2 研究的意义 .................................................................................................. 1
§1.3 国内外停车诱导项目实施现状 .................................................................. 2
§1.3.1 国外停车诱导项目实施现状 ............................................................... 2
§1.3.2 国内停车诱导项目实施现状 ............................................................... 3
§1.4 国内外停车诱导理论研究情况 .................................................................. 5
§1.4.1 国外理论研究进展情况 ....................................................................... 5
§1.4.2 国内理论研究进展情况 ....................................................................... 5
§1.5 本文的主要内容 .......................................................................................... 6
§1.5.1 本文研究的内容 ................................................................................... 6
§1.5.2 技术路线 ............................................................................................... 7
§1.6 本章小结 ...................................................................................................... 8
第二章 停车诱导信息系统区域内驾驶员停车行为调查分析 .............................. 9
§2.1 驾驶员停车行为调查目的及意义 .............................................................. 9
§2.2 驾驶员停车行为调查的设计 ...................................................................... 9
§2.2.1 驾驶员停车行为调查的原则 ............................................................... 9
§2.2.2 驾驶员停车行为调查问卷的设计 ..................................................... 10
§2.3 驾驶员停车行为调查的数据汇总 ............................................................ 11
§2.3.1 驾驶员个人属性汇总 ......................................................................... 12
§2.3.2 驾驶员停车行为汇总 ......................................................................... 13
§2.3.3 停车诱导信息牌的相关信息汇总 ..................................................... 18
§2.4 驾驶员停车行为调查的数据分析结论 .................................................... 21
§2.4.1 驾驶员个人属性特点 ......................................................................... 21
§2.4.2 驾驶员停车行为 ................................................................................. 22
§2.4.3 停车诱导信息牌的相关信息 ............................................................. 23
§2.5 本章小结 .................................................................................................... 24
第三章 停车诱导信息系统中停车需求预测模型研究 ........................................ 25
§3.1 与停车需求相关的概念 ............................................................................ 25
§3 .1.1 停车区域划分 ..................................................................................... 25
§3.1.2 停车需求的概念 ................................................................................. 26
§3.1.3 停车需求预测模型综述 ..................................................................... 27
§3.2 停车诱导信息系统中停车需求预测模型建立 ........................................ 29
§3.2.1 停车需求预测模型前提假设 ............................................................. 29
§3.2.2 停车需求预测模型建立 ..................................................................... 29
§3.3 停车诱导信息系统中停车需求预测模型求解 ........................................ 31
§3.4 本章小结 .................................................................................................... 32
第四章 停车诱导系统中停车收费对路网的影响模型 ........................................ 33
§4.1 路网内交通量分配分析 ............................................................................ 33
§4.1.1 路网交通分配理论研究情况 ............................................................. 33
§4.1.2 经典的交通分配模型 ......................................................................... 34
§4.2 停车收费对路网的影响模型定义 ............................................................ 34
§4.2.1 定义混合交通路网 ............................................................................. 35
§4.2.2 定义不同交通方式的广义出行成本 ................................................. 36
§4.3 停车收费对路网的影响模型建立 ............................................................ 37
§4.3.1 假设条件以及平衡的条件 ................................................................. 37
§4.3.2 模型建立 ............................................................................................. 39
§4.3.3 模型的证明 ......................................................................................... 40
§4.3.4 模型求解 ............................................................................................. 42
§4.4 小算例 ........................................................................................................ 42
§4.5 本章小结 .................................................................................................... 44
第五章 五角场中心区域案例分析 ........................................................................ 45
§5.1 案例情况概述 ............................................................................................ 45
§5.1.1 案例背景 ............................................................................................. 45
§5.1.2 案例研究的范围 ................................................................................. 45
§5.1.3 案例研究的目的 ................................................................................. 46
§5.2 停车现状情况调查 .................................................................................... 46
§5.2.1 研究区域内现状交通情况 ................................................................. 46
§5.2.2 研究区域内停车相关数据 ................................................................. 50
§5.3 区域内停车需求的预测 ............................................................................ 51
§5 .4 研究范围内案例仿真 ................................................................................ 52
§5.4.1 五角场中心区域 AIMSUN 交通仿真模型建立 ................................. 52
§5.4.2 与驾驶员相关参数标定 ..................................................................... 54
§5.4.3 研究区域现状交通分析 ..................................................................... 56
§5.5 案例仿真结果分析 .................................................................................... 59
§5.6 本章小结 .................................................................................................... 63
第六章 结论与展望 ................................................................................................ 64
§6.1 本文研究的结论 ........................................................................................ 64
§6.2 可继续研究的方向 .................................................................................... 64
参考文献 .................................................................................................................... 66
附 录 .................................................................................................................... 66
在读期间公开发表的论文和承担科研项目及取得成果 ......................................... 73
致 谢 .................................................................................................................... 74
第一章 绪 论
1
第一章 绪 论
§1.1 研究的背景
21 世纪以来，我国的经济水平不断上升，催生了各地较高的汽车增长率。比
如上海。截止至 2011 年末数据，上海的汽车保有量已达到 189.4 万辆，与 2010
年同期相比增加了 23 万辆，增长率上升了近 14%，其中小型客车 155.8 万辆，
占汽车总量的 82.26%。由于道路上的停车设施的建设速度远不及汽车保有量的增
长速度，这就引发了道路上的交通拥挤以及车辆停车问题。有统计称今年本市中
心城区有 78 万个停车泊位，但是停车缺口的比例仍然达到 32%。居住小区以及
商业办公的车位缺口分别为 27.2 万个和 10.4 万个，缺口比例分别为 37%和26%[1]。
下表 1-1 表示的就是上海非居住区域内停车车位的缺口情况，可以看出在浦西停
车缺口比例达到 28%，亟需解决停车问题。同时，由于道路上缺少对驾驶员停车
的指引，增加了驾驶员为了停车而在道路上“巡游”。据统计，交通量中约有
12%~15%为巡游交通量。最后，“巡游”中的车辆所额外排放出的尾气中的 CO，
氮化物等也严重影响到了周围的环境[2]。
表1-1 本市非居住区域内停车位的缺口情况
本市非居住区域
供给量
需求量
停车缺口
缺口比例
浦西
中心区
10.5
15.7
5.2
33%
外围区
14.0
18.5
4.5
24%
小计
24.5
34.2
9.7
28%
浦东
中心区
5.1
5.3
0.3
5%
外围区
6.4
6.8
0.4
6%
小计
11.5
12.1
0.7
6%
中心城合计
36.0
46.3
10.4
22%
由此看出，“停车难”正慢慢成为制约城市交通发展的核心难题之一。由于加
快新建停车场需要耗费较多的人力财力，并且取得的结果也不甚理想。因此，停
车诱导信息系统（PGIS）在我国各大城市得到应用。通过将停车诱导信息的发布，
将停车信息告知驾驶员，减少其为寻找停车位的“巡游”时间，从系统角度看，
达到了减少系统内车辆整体的行程时间。
§1.2 研究的意义
在智能交通系统中，停车诱导信息系统（PGIS）是其很重要的一个子系统[3]。
它是由信息采集、数据无线传输、控制中心以及信息发布这四部分组成。它通过
发布停车相关信息，如停车场位置、停车场泊位数以及停车场周围交通情况来诱
导驾驶员的停车行为，能够有效利用停车场以及周边道路情况[4]。由此看出，停
停车诱导信息系统中停车收费对路网交通影响研究
2
车诱导信息系统（PGIS）具有以下几方面的优势：
（1）对于驾驶员而言，可以减少其为寻找停车场而花费的时间以及其到达停
车场的等待时间；并且能够降低驾驶员因找不到停车场而自身产生的焦躁感、慌
张感，从而有效控制违章行为产生。
（2）对于停车场而言，可以整合一定区域内的停车场资源，减少产生某个停
车场总是停车爆满，而其周围停车场却较为空闲的现象，提高了停车场的使用效
率。
（3）对于道路而言，通过停车诱导信息系统（PGIS）的诱导使得道路上的“巡
游”车辆减少。整个区域内由于“巡游”交通量的减少而缓解了交通拥堵，系统
内的交通运行效率有所上升。
（4）对于环境而言，停车诱导信息系统（PGIS）的应用为商业区域增加了更
多的经济活动和吸引力；另外，由于道路上减少了“巡游”交通量，通过车辆排
放物对环境造成的影响也相应减少。
综上所述，停车诱导信息系统（PGIS）对人、车、路、环境等交通的各个方
面都产生了积极影响，整体上提高了交通环境以及生态环境的社会效益和经济效
益。另外，由于停车收费深远的影响着停车行为，因此要研究透彻停车行为的相
关问题，停车收费的研究不能忽视。所以本文主要研究停车诱导信息系统（PGIS）
中停车收费对路网的影响。
§1.3 国内外停车诱导项目实施现状
§1.3.1 国外停车诱导项目实施现状
最早在 20 世纪 60 至70 年代，先进的出行者信息系统（ATIS）是停车诱导
信息系统的雏形[5]。此系统确立了交通出行信息体系，而停车诱导信息系统就是
其中一个子系统。随着时间的推移，欧洲、美国、日本等国都相继对其进行了研
究，其中德国作为最早建立停车诱导信息系统的国家，在此领域也研究的比较详
尽。
（1）德国
世界上第一个 PGIS 就是德国亚琛市在 1971 年建立的[2]。随后在法兰克福、
科隆、柏林等城市也建立了 PGIS。科隆市所建立的 PGIS 比较有特色。在近 5平
方公里的中心区域用四种颜色进行了区分，区域内的近 40 个停车场和 P+R 停车
设施都由 PGIS 系统管理，共有泊位一万七千个。该系统内运用动态的实时更新
的指示牌来引导驾驶员停车，共有指示牌 280 多个[2]。
（2）日本
摘要：

摘要随着现代化的不断进程和小汽车保有量的不断增加，不仅动态交通问题需要解决，“停车难”的静态交通问题也亟需解决。为了缓解此类问题，专家学者提出运用停车诱导信息系统来诱导驾驶员停车路线。此系统既可以解决找停车位的问题，也能缓解道路上由于“巡游”交通量而造成的拥堵现象。停车诱导信息系统主要涉及信息采集、信息处理、信息传输以及信息发布。系统通过区域内停车场采集到的相关数据，通过简单处理后传输给管理中心，管理中心将接收到的数据进行融合处理后将会通过停车诱导信息牌进行信息发布，一般发布的信息有停车场的剩余车位数等。停车诱导信息系统作为智能交通系统的分支，起到缓解交通拥堵的作用。在停车诱导信息系统中，作为...

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