本發(fā)明涉及共享停車，具體涉及一種考慮停車用戶出行費(fèi)用和路網(wǎng)管控成本的共享停車區(qū)域需求預(yù)測方法。

背景技術(shù)：

1、共享停車需求的產(chǎn)生主要源于城市停車資源的緊張與不均衡分布。隨著城市化進(jìn)程的加速和汽車保有量的持續(xù)增長，停車難問題日益凸顯，特別是在一些繁華的商業(yè)區(qū)、居民區(qū)或?qū)W校周邊，停車位的供需矛盾尤為突出。停車設(shè)施的建設(shè)往往滯后于城市發(fā)展的速度，導(dǎo)致停車位的數(shù)量無法滿足實(shí)際需求，在高峰時段，許多停車場都會面臨停車位飽和的情況，使得駕駛者難以找到合適的停車場所。停車資源的分布不均衡也是導(dǎo)致共享停車需求產(chǎn)生的重要原因，一些區(qū)域的停車位數(shù)量相對充足，而另一些區(qū)域則可能面臨嚴(yán)重的停車位短缺問題。這種不均衡的分布使得部分區(qū)域的停車位利用率低下，而部分區(qū)域則出現(xiàn)停車位一位難求的情況，溢出的停車需求即可被認(rèn)為是共享停車需求。

2、停車需求預(yù)測是城市交通管理和規(guī)劃中的重要問題之一，目前的研究現(xiàn)狀涉及數(shù)據(jù)驅(qū)動方法、基于智能交通系統(tǒng)的研究、行為模型和心理學(xué)研究以及城市規(guī)劃和政策研究幾個方面，具體包括使用歷史停車數(shù)據(jù)、交通流量數(shù)據(jù)、經(jīng)濟(jì)數(shù)據(jù)等進(jìn)行建模和預(yù)測，這些方法包括時間序列分析、機(jī)器學(xué)習(xí)方法(如回歸模型、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)、決策樹等)、基于地理信息系統(tǒng)的空間分析等；利用傳感器、智能停車系統(tǒng)、車載設(shè)備等技術(shù)獲取實(shí)時數(shù)據(jù)，結(jié)合數(shù)據(jù)挖掘和機(jī)器學(xué)習(xí)技術(shù)，進(jìn)行停車需求的實(shí)時預(yù)測和管理；考慮駕駛?cè)说某鲂行袨?、偏好和決策過程，結(jié)合調(diào)查問卷、實(shí)地觀察等方法，探索停車需求的形成機(jī)制和影響因素；結(jié)合城市發(fā)展規(guī)劃、交通政策、停車政策等因素，分析城市結(jié)構(gòu)、人口分布、交通網(wǎng)絡(luò)等對停車需求的影響，制定相應(yīng)的管理措施和政策建議。

3、目前對于停車需求的預(yù)測主要依靠宏觀政策、地區(qū)生產(chǎn)總值、人均工資以及小汽車保有量等因素，針對區(qū)域停車預(yù)測主要使用停車生成率法采用分時段停車率疊加的方法得到停車需求，對于共享停車需求的定義不明確，缺少考慮停車用戶出行費(fèi)用和路網(wǎng)管控成本的共享停車需求預(yù)測方法。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本發(fā)明的目的在于提供一種考慮停車用戶出行費(fèi)用和路網(wǎng)管控成本的共享停車區(qū)域需求預(yù)測方法，以解決上述背景技術(shù)中提出的現(xiàn)有技術(shù)中存在的問題。

2、為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供如下技術(shù)方案：

3、一種考慮停車用戶出行費(fèi)用和路網(wǎng)管控成本的共享停車區(qū)域需求預(yù)測方法包括以下步驟：

4、s1：進(jìn)行道路網(wǎng)絡(luò)和停車屬性數(shù)據(jù)調(diào)查；

5、s2：根據(jù)停車費(fèi)率、步行距離和尋位時間，計(jì)算停車用戶成本；

6、s3：根據(jù)停車用戶繞行距離，計(jì)算路網(wǎng)交通管控成本；

7、s4：在停車用戶共享停車需求決策約束、共享停車需求量約束和共享停車場泊位數(shù)量約束下，建立共享停車區(qū)域需求預(yù)測方法；

8、s5：運(yùn)用遺傳算法計(jì)算共享停車區(qū)域需求。

9、優(yōu)選的，所述s1的具體方法為：

10、設(shè)z′為停車用戶停車目的地的附屬停車場，z為共享停車場，z為停車場總數(shù)，停車需求總數(shù)為m，單位時間間隔停車費(fèi)用fpar，停車用戶的平均步行速度v，wc表示步行時間成本價值系數(shù)，共享停車場z到目的地des的距離lzd，平均行駛速度v1，tc表示行駛成本時間價值系數(shù)；tf表示停車場內(nèi)部尋位時間；

11、m為共享停車需求，為停車需求m與共享停車場z的關(guān)系，當(dāng)停車需求m選擇的是共享停車場z時否則為0；決策變量矩陣為m＝1,2,...,m；z＝1,2,...,z；

12、zn表示共享停車場z的共享泊位n的數(shù)量，zn′表示目標(biāo)停車場z′的停車泊位n的數(shù)量；mz表示共享停車場z的停車需求，mz′表示目標(biāo)停車場z′的停車需求；表示共享停車需求m從目的地停車場繞行共享停車場的繞行距離。

13、優(yōu)選的，所述s2的具體方法為：

14、共享停車用戶在選擇停車泊位時遵循自身停車成本最低的原則，停車用戶成本公式如下：

15、

16、式中cmn表示共享停車需求m選擇共享泊位n的停車成本；xmn表示若共享停車需求m選擇了共享泊位n則xmn＝1，否則xmn＝0；

17、停車用戶成本cmn包含了三部分，包括停車費(fèi)率、步行距離和尋位時間：

18、cmn＝fpar+cv+cf

19、式中cv表示步行成本，cf表示尋位成本；

20、停車用戶的步行成本包括共享停車場到目的地的步行距離和步行速度；通過停車用戶的時間成本系數(shù)將所計(jì)算步行時間轉(zhuǎn)換為可量化的金錢價值作為停車用戶的步行成本，步行成本函數(shù)計(jì)算表達(dá)式如下：

21、

22、式中wc表示步行時間成本價值系數(shù)；

23、尋位成本涵蓋了用戶在前往共享停車場途中的繞行成本，以及在停車場內(nèi)尋找泊位所耗費(fèi)的時間成本，尋位成本需要綜合考慮距離、速度、停車場管理多個因素，以優(yōu)化停車資源的配置和使用效率；尋位成本函數(shù)表達(dá)式如下：

24、

25、式中表示共享停車需求m繞行至共享停車場z的距離。

26、優(yōu)選的，s3中所述路網(wǎng)交通管控成本計(jì)算函數(shù)為：

27、

28、優(yōu)選的，所述s4的具體方法為：

29、(1)停車用戶共享停車需求決策約束

30、每個停車用戶只能對某一個共享停車場產(chǎn)生停車需求，表達(dá)式如下：

31、

32、(2)共享停車需求量約束

33、共享停車需求的產(chǎn)生是由于目的地停車需求溢出而產(chǎn)生，所以數(shù)量應(yīng)不大總停車需求與目的地停車場停放數(shù)量的差值，表達(dá)式如下：

34、

35、(3)共享停車場泊位數(shù)量約束

36、每個共享停車場泊位數(shù)量有限，共享停車需求不應(yīng)大于共享停車場泊位數(shù)量，表達(dá)式如下：

37、

38、優(yōu)選的，所述s5的具體方法為：

39、考慮停車用戶出行費(fèi)用和路網(wǎng)管控成本的共享停車區(qū)域需求預(yù)測模型如下：

40、

41、約束：

42、

43、運(yùn)用遺傳算法計(jì)算共享停車區(qū)域需求的方法為：

44、s51：設(shè)計(jì)染色體編碼；

45、s52：初始種群生成；

46、s53：求解適應(yīng)度函數(shù)；

47、s54：對染色體進(jìn)行交叉和變異；

48、s55：進(jìn)行可行性檢驗(yàn)及終止條件判斷，輸出所得的最優(yōu)解。

49、與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果是：

50、1、本發(fā)明基于區(qū)域內(nèi)溢出的停車需求，通過考慮停車用戶成本以及繞行時間兩部分，以停車用戶成本最低和繞行距離最短為目標(biāo)建立共享停車需求預(yù)測方法，基于此預(yù)測模型設(shè)計(jì)遺傳算法進(jìn)行求解，通過調(diào)節(jié)區(qū)域內(nèi)過于集中的停車需求，減少停車用戶尋位時間和步行距離，節(jié)省用戶出行成本。

51、2、本發(fā)明在共享停車泊位分配模式下，出行用戶能夠提前了解出行目的地，減少繞行距離，節(jié)省用戶的出行成本，共享停車作為共享理念在交通方面的應(yīng)用有助于提高停車資源的利用率，減少城市停車難題，降低停車成本，促進(jìn)經(jīng)濟(jì)和環(huán)境可持續(xù)發(fā)展，提升用戶的停車體驗(yàn)。