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基于互联网出行数据的停车设施选址规划方法

于晓飞 刘兵 陈汐 贾婷婷 马晓磊

于晓飞, 刘兵, 陈汐, 贾婷婷, 马晓磊. 基于互联网出行数据的停车设施选址规划方法[J]. 交通信息与安全, 2023, 41(3): 119-127. doi: 10.3963/j.jssn.1674-4861.2023.03.013
引用本文: 于晓飞, 刘兵, 陈汐, 贾婷婷, 马晓磊. 基于互联网出行数据的停车设施选址规划方法[J]. 交通信息与安全, 2023, 41(3): 119-127. doi: 10.3963/j.jssn.1674-4861.2023.03.013
YU Xiaofei, LIU Bing, CHEN Xi, JIA Tingting, MA Xiaolei. A Method for Planning of Parking-facility Locations Using Internet Mobility Data[J]. Journal of Transport Information and Safety, 2023, 41(3): 119-127. doi: 10.3963/j.jssn.1674-4861.2023.03.013
Citation: YU Xiaofei, LIU Bing, CHEN Xi, JIA Tingting, MA Xiaolei. A Method for Planning of Parking-facility Locations Using Internet Mobility Data[J]. Journal of Transport Information and Safety, 2023, 41(3): 119-127. doi: 10.3963/j.jssn.1674-4861.2023.03.013

基于互联网出行数据的停车设施选址规划方法

doi: 10.3963/j.jssn.1674-4861.2023.03.013
基金项目: 

国家重点研发计划项目 2021YFB1600100

详细信息
    作者简介:

    于晓飞(1996—),硕士研究生. 研究方向:停车设施选址. E-mail: xiaofei_66@buaa.edu.cn

    通讯作者:

    马晓磊(1985—),博士,教授. 研究方向:交通信息工程及控制. E-mail: xiaolei@buaa.edu.cn

  • 中图分类号: U121

A Method for Planning of Parking-facility Locations Using Internet Mobility Data

  • 摘要: 为解决不确定需求下的停车设施选址问题,提出了基于互联网出行数据的停车设施选址规划方法。该方法基于居民通勤数据估计停车需求、识别备选停车设施点,并以停车设施的建设维护成本、停车设施到停车需求点的步行距离最小化为目标,构建不确定需求下的停车设施选址优化模型。为验证模型的可行性,基于北京市2021年9月—11月的居民通勤数据,针对海淀区中关村附近区域,构建并求解模型,并对建设维护总成本变化与停车需求不确定性之间的关系进行研究。研究结果表明:停车设施点的最优配置数量及其车位规模会随着停车需求被满足的置信水平(即实际停车需求小于或等于停车设施容量的概率)的提高而增加,且当置信水平达到0.9时,建设维护总成本变化显著提高,此时停车设施点的数量为30个,停车位总数为28 862个。此外,建设维护总成本对停车需求不确定性水平较敏感,会随着停车需求不确定性的提升而增大,在停车需求不确定性水平分别为0.4,0.5,0.6时,停车设施建设和维护的相对总成本变化率分别为1.25,1.75,2.25,而在同一置信水平下,停车需求不确定性越高,相对总成本变化率越大,相对总成本对需求不确定性也较敏感。本研究对停车设施选址规划者,通过掌控设施点的停车容量与需求波动的情况,来有效地控制系统总成本,保证选址方案的鲁棒性。

     

  • 图  1  北京市主要行政区域需求统计量

    Figure  1.  Demand statistics of major administrative regions in Beijing

    图  2  北京市海淀区通勤终点空间分布

    Figure  2.  Spatial distribution of commuters' destination in Haidian District

    图  3  研究关系及流程

    Figure  3.  Research relationships and processes

    图  4  备选停车点与原有设施点分布对比

    Figure  4.  Comparison of distribution of alternative parking spots and original facilities

    图  5  研究区域及备选点分布

    Figure  5.  Study area and distribution of candidate points

    图  6  停车需求确定时停车点的选址分布

    Figure  6.  Location distribution of parking when parking demand is certain

    图  7  原有停车点和所选停车点位置对比

    Figure  7.  Comparison of the original parking spot and the selected parking spot

    图  8  总成本与置信水平关系

    Figure  8.  Relationship between total cost and confidence level

    图  9  不确定水平不同时相对成本变化

    Figure  9.  Relative cost changes with different levels of uncertainty

    表  1  居民通勤数据示例

    Table  1.   Residential commuter data example

    起点经度/(°) 起点纬度/(°) 终点经度/(°) 终点纬度/(°) 驾车人数/人
    116.352 58 40.025 653 116.181 09 40.161 566 1
    116.366 68 40.011 251 116.302 07 39.858 236 2
    116.370 20 40.003 150 116.340 83 40.032 853 4
    116.372 55 40.0103 51 116.296 20 39.896 040 1
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    表  2  停车需求点到备选停车设施点之间的距离

    Table  2.   Distance from parking demand point to alternative parking facility 单位: m

    A D
    1 2 87 88
    1 1 077.57 1 318.09 1 029.59 506.43
    2 1 810.18 1 608.66 1 716.60 1 045.76
    3 1 295.63 957.55 1 328.96 902.42
    4 1 316.63 1 259.25 1 276.30 713.81
    39 510.84 1 250.07 338.77 842.48
    40 723.34 1 069.24 979.65 1 172.67
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    表  3  停车需求点的停车需求数目

    Table  3.   Parking demands at the parking demand point

    需求点 需求量/个
    1 398
    2 394
    3 372
    86 104
    87 101
    88 100
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    表  4  模型假定参数

    Table  4.   Model assumed parameters

    参数 赋值 参数 赋值
    $m$ 40 $f_{i}$ 1000
    $n$ 88 $q_{i}$ 80
    $d_{i j}$ 表 1 $\lambda$ 1
    $U_{\min }$ 0 $\beta_{j}$ 0.5
    $U_{\max }$ 2000 $u_{j}$ 表 2
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    表  5  容量排名前10的停车设施点

    Table  5.   Top 10 parking facilities by capacity

    编号 选址位置的POI 容量/个
    11 知春东里社区 1512
    24 万泉小学 1135
    21 苏州街地铁站 1115
    13 双榆树中街 1068
    28 北京市海淀区妇幼保健院东南院区 1062
    26 品质伊网 956
    18 汇新家园 686
    22 艾瑟顿国际公寓 583
    12 中航广场 489
    25 万泉新新家园26号 382
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    表  6  设计容量排名前10的停车设施点及停车需求量

    Table  6.   Top 10 parking facilities by capacity and parking demand

    编号 选址位置的POI 需求量/个
    11 知春东里社区 1479
    24 万泉小学 1053
    21 苏州街地铁站 1035
    13 双榆树中街 971
    28 北京市海淀区妇幼保健院东南院区 970
    26 品质伊骊 945
    18 汇新家园 651
    22 艾瑟顿国际公寓 619
    12 中航广场 492
    25 万泉新新家园26号 365
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    表  7  不同置信水平下的选址方案

    Table  7.   Parking location at different confidence levels

    $p_{j}$ $C L$ $P$ $P V$ $T$ $R C C$ $R C \%$
    0.50 0.50 28 22118 3959242 1459814 58.4
    0.45 0.55 28 22719 4066043 1566615 62.7
    0.40 0.60 28 23344 4177392 1677964 67.1
    0.35 0.65 29 24009 4320614 1821186 72.9
    0.30 0.70 29 24721 4460560 1961132 78.5
    0.25 0.75 29 25513 4614234 2114806 84.6
    0.20 0.80 28 26414 4863813 2364385 94.6
    0.15 0.85 29 27483 5064700 2565272 102.6
    0.10 0.90 30 28862 5399144 2899716 116.0
    0.05 0.95 30 30963 5882328 3382900 135.3
    0.01 0.99 31 35052 6895008 4395580 175.9
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  • 收稿日期:  2022-07-20
  • 网络出版日期:  2023-09-16

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