城市停车诱导信息系统功能设计及关键模型研究

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1、东南大学博士学位论文城市停车诱导信息系统功能设计及关键模型研究姓名：周智勇申请学位级别：博士专业：交通运输规划与管理指导教师：王炜20041201东南大学博士学位论文城市停车诱导信息系统功能设计及关键模型研究摘要城市可持续发展的要求和交通智能化、信息化的大环境改变了传统的静态交通理论框架，赋予了城市车辆停放研究全新的内涵。采用停车诱导信息系统(以下按英文名简称为PGIS)，可以制约并引导停车供需的活动，从而提高停车决策管理的有效性，给城市环境和交通行业共同带来可观的经济效益和社会价值。本文依托国家自然

2、科学基金资助项目“新形势下城市车辆停放关键方法研究”(编号：50308005)开展研究。作者比较全面地概述了国内外PGIS研究、实践的历史和最新动态。论文简要归纳了PGIS内部的结构组成和基本要求；根据驾车者信息需求的特点和信息发布接收的所在位置，将PGIS划分为出行前和出行途中两个传输显示子系统(分别简称为“出行前子系统”和“出行中子系统”)。作者以包括问询和现场观测记录方法在内的4项调查为基础，开展停车行为特征及驾车者对PGIS的反应行为特征研究，获得了一批有参考价值的结论，为出行前子系统和出行中

3、子系统的框架构建、功能设计和相关模型研究提供直接的数据支持和理论前提。论文建立了出行前子系统的框架结构，提供了利用互联网、通信技术和媒体等不同渠道分别传输发布出行前停车信息的具体功能设计。然后以“驾车者使用最便利、可达性最强、出行停放成本最低”为目标，选取停车场至目的地步行距离、停车收费价格、出行至停车场的行程时间这3项可定量指标作为优化参数，提出了约束型多目标智能停车选择模型；采用分等级优化的启发式搜索算法求解。对于可行解集包含的选择方案不止一个的情况，本文引入自评判模糊综合决策和简化决策两种评价方

4、法排序，向用户推荐解集的最优选择。通过自编软件运行东莞市的计算实例，证明该模型、算法和评价方法具有实用性。本文构建了面向用户的多渠道、多层次出行中子系统框架；探讨了车载设备的显示屏界面设计及其与道路可变信息板之间的双向传输；设计了集群移动通信系统的作用效果：着重研究了停车分区、停车小区和目标停车场3级停车诱导模式下，道路可变信息板标准化结构配置的显示式样和内容的优化设计。作者应用排队论原理和“生灭过程”状态方程，以停车高峰时段单独的车辆停放和某停车设施的使用特性作为研究对象，将目的停车场视作可互通的多

5、服务通道损失制系统，采用服从泊松分布的单位时间车辆到达率和服从负指数分布的车辆平均停放时间，建立了出行中车辆从接收信息处到达目的停车场的停放接受条件模型。从道路交通状况受多因素影响的复杂性出发，采用范围域的车辆行程时间表达式，推导出各项主要指标的计算公式。本文定义了停车分区和停车片区的概念，论述了停车小区、停车分区和停车片区的划分原则以及定量标准建议值。基于宏观调控城市全局的静态交通分布，提出了不对等信息显示的停车预调度思想，即根据具体的停车供需状况在城市主要区位不同方向的诱导显示板上分别发布不完全相

6、同的停车显示信息组合，用于从实际上预先诱导驾车者分散选择停车场。模型的研究从车辆到达率高和日常泊位饱和度大的热点停车场入手。将车辆行程时摘要间和停车场泊位饱和度作为停车阻抗，参照Logit模型确定驾车者的停车选择意向。以总行程时间最小建立了目标函数。笔者具体研究了阀值规定和自由组合寻优两种方法，分别确定了约束条件，对前者采用直接迭代算法，为后者设计了遗传算法。通过调用编制的对应软件，在算例应用中体现了不对等信息显示的停车预调度模型比传统的相同信息显示方法具有优越性，其中自由组合寻优法效果最佳。作者还提

7、出了停车片区停车调度的设想。其初衷在于当首选停车场无法提供服务时，利用PGIS引导部分车辆驶往该停车场所在停车片区内具有空余泊位的合适的次选停车场。不对等法的停车预调度内容是针对首选停车场的分配而言，可视为前奏和基础；停车片区停车调度是前者的补充和延伸。二者相辅相承。以首选停车场和备选停车场的平面距离最小为目标函数、在泊位饱和度和车辆接受停放概率等约束条件下，建立了停车片区停车调度模型，设计了结合作图法的两层次搜索算法。由于可行解很可能不止一个，为帮助驾车者现场判断和停放选择，采用模糊优选评价方法给解

8、集各元素排序。模型和算法在东莞市的计算实例中应用很成功。本文建立了PGIS的4级技术评价综合体系。通过适应性分析，对模糊综合评价模型和层次分析法模型取长补短，应用前者确定评价体系的指标值，应用后者在同层级间两两比较确定评价指标(因素)的权重值，采用二次收敛原理，组合成FAHP评价模型。该模型充分体现了系统与单项、定性与定量分析相结合的思想。最后，进行成果总结并展望了未来的研究方向。关键词：停车诱导信息系统；出行前子系统；出行中子系统：停车行为特征及驾车者