淮安市中心城区停车需求预测.doc
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1绪论
1．1研究背景及意义
“买车容易停车难”是不少有车一族的感慨，在淮安市区经常可以看到苦苦寻找停车位的市民，市区车位“一位难求”已成常态。
根据《淮安市中心城区停车场专项规划（2011—2030）》中相关数据资料显示，淮安市中心城区目前的停车泊位建设速度远远落后于淮安市中心城区机动车辆的增长速度。
据资料显示，淮安市区目前停车总需求量为12.4万个，其中基本需求10万个，社会公共停车需求2.4万个。
然而目前淮安市区实际能够提供的基本泊位数只有4万个。
只能满足40%车辆的基本停放需求。
由此可见，就目前而言，大部分机动车辆处于有车无位的状态。
目前，淮安市区正处于一个非常关键的发展阶段，城市机动车数量每年均保持着极快的增长速度，而与之相反的是停车设施的增长速度却远远落后，当然，淮安市区是一个典型的老城区，建市时间较早，较之于其他新兴城市规划的难度较高。
但是面临着如此严峻的形势，增加停车泊位数、公共停车场数已经刻不容缓，只有这样，才能不断满足居民日益增长的物质文化和精神需求。
本文的主要研究目的是通过切实可用的数学模型，对淮安市中心城区的停车需求进行实际可行的预测。
1．2相关概念描述
1.2.1城市中心区域概念
城市中心区域作为城市结构中一个特定的地域概念，目前国内外还没有明确的定义。
从城市整体功能演变过程来看，城市中心区域是一个综合的概念，是城市公共建筑和第三产业的集中地，为城市及城市所在区域提供经济政治文化社会等活动设施和服务空间，并在空间特征上有别于城市其他地区。
它可能包括城市的主要零售中心、商务中心、服务中心、文化中心、行政中心、信息中心等，集中体现城市的社会经济发展水平和发展形态，承担经济运作和管理功能。
在本文研究范围内，我们暂且以清浦区、清河区、淮阴区作为淮安市中心城区。
1.2.2停车需求
停车需求是指出于各种目的驾车者在各种停放设施中停放车辆的要求，分为社会停车需求和基本停车需求。
停车需求是土地开发和利用强度、机动车保有量、停放成本、车辆出行水平以及交通政策等因素影响的效果。
此外，根据国内外研究成果，停车需求具有派生性和二重性两个特征。
派生性：
在人类社会中，对食物、住所等的需求是一种源需求，一而停车需求与交通需求一样，都是一种非源需求，即派生性需求（DerivedDemand）。
它来源于社会—经济活动，伴随着交通出行而产生。
它是一种手段而非目的，也就是说，人们不是为了停车而停车，停车本身并不是最终目的，而是为了达到进行其他活动（即车辆停放特征中的“停车目的”，如上班、业务、购物、娱乐等）的目的而采取的手段。
从停车需求为派生性需求的特性，我们可以得到两点主要的启发:
第一点经济活动、社会活动等本源性需求的变化直接决定停车需求的大小和变化。
因此，如果不考虑社会—经济系统，则无法进行停车需求的分析、预测；第二点，停车者的行为特性直接影响到停车的需求，没有人是为停车而停车，而是为了停车后进行其他活动。
因此，人们希望享受安全、便利、少花钱的停车服务。
停车需求的二重性是指停车需求既存在难以约束的随机性，同时又存在一定程度的可控性。
一方面，城市停车系统是一个开放、动态的系统，用户（停车者）在使用停车系统的时间、地点和停车设施类型上是随机的，停车需求的这种随机性无疑加大了停车系统管理的难度，使其在供求关系的调节上往往难以摆脱被动和滞后的局面。
另一方面，无论是停车需求的产生，还是其时空分布，以及停车者的停车选择行为，均有不同程度的可控性。
从停车需求的二重性，我们也可以得到两点启发：
首先必须提供必要的停车设施，并通过合理的规划设置和管理措施，充分发挥现有设施的潜力，以满足己经产生的停车需求；1第二可以利用停车需求的可控性，对停车需求的产生（包括总量和时空分布）实行宏观调控，这也是调控、管理停车需求的依据。
1.2.3停车场
所谓停车场，是指供车辆（包括机动车和非机动车）停放的场所，停车场的主要作用是为车辆提供服务、缓解城市交通压力和提高城市文明。
1.2.4停车需求影响因素
1、规划区内的土地利用及未来发展状况。
2、规划区内的人口、就业、机动车拥有水平及社会经济发展状况。
3、城市发展战略、交通发展策略、交通整体规划、以及停车管理的水平。
4、规划区内的交通体系构成及运行状况。
5、其他因素，例如某城市的交通政策、地理、气候条件、风俗习惯、文化等，都会对停车需求产生影响。
具体到某个（或某些）停车场，停车需求又受到停车场、停车者等特性的制约。
停车场的地理位置。
收费费率。
停车场结构、周边道路的交通状况等因素都会影响到停车者对停车场的选择，从而影响到停车需求：
停车者年龄、职业、收入以及停车目的等因素都会影响到停车者对停车场的选择，从而影响到停车需求：
停车诱导信息是否完善等因素也会影响到停车者对停车场的选择，从而影响到停车需求。
1.3国内外研究动态
1.3.1国外研究状况
国外对停车问题的研究始于20世纪40年代的美国。
1950年以前，美国主要通过转移路内停车和增建路外停车场以及交通附属设施来减少中心城区地区的交通拥挤。
1950年以后，开始进行大规模的停车调查基础上的停车问题研究，1956年曾针对停车特性与城市规模的关系进行了深入研究，并根据近70个城市的调查结果总结出版了《城市停车指南》，引导人们合理、经济地使用停车设施，减少城市中心区的停车压力。
1971年美国出版的《停车指导原则》中，介绍了111个城市的停车研究成果，其停车指标以城市人口为依据，特性指标有停车供应、设施使用、出行目的、停车集聚、持续时间、步行时间、步行距离及周转率等。
1980年以来，美国非常重视对停车政策的研究，如在中心城区设置停车控制区域对交通系统可能产生的影响，用计算机模拟停车政策对交通流和车速的影响，停车限制政策对不同性质用地的适应性，停车费用对交通方式选择的影响等。
总体说来，以美国为代表的发达国家重视从停车需求管理来解决静态交通问题，采取对城市停车场进行重新评价、使收费系统更加合理、增加停车换乘公交的出行量、减少中心城区的停车场，增加公交出行量等措施，来缓解城市停车压力。
1.3.2国内研究状况
国内对于停车需求预测的研究始于改革开放之后，当时的研究主要以调查研究为主，但是随着国内经济的飞速发展，各个城市的机动车数量迅速增加，简单调查研究已经无法适应新的需要。
这时国内一些专家学者纷纷在学术研究报告中提出自己的观点，他们通常建立一个或者多个实际可用的数学模型来对停车需求做出实际可行的预测。
东南大学的张惠芳和李文权在《城市停车需求预测方法研究》中将常用的停车需求预测模型总结为三类，分别是基相关分析的多元回归停车需求预测模型、基于土地利用性质的停车需求预测模型和基于停车需求与交通出行关系的停车需求预测模型。
[1]广西工程学院的王玉江、叶燕帅在《柳州市城市中心区域停车需求预测研究》中以柳州市为实例，在结合柳州市实际情况的基础上，对停车生成率模型改进进行停车需求预测。
同时，为了克服模型参数简单和预测不精确的缺点，引入了区位理论和汽车保有量等其他相关影响因素。
这种模型的主要步骤有三步，依次为引入区位理论，引入汽车保有量因素，把停车高峰小时周转率和停车高峰泊位利用率引入到模型中。
[2]
此外，结合国内近几年专家学者的学术文献，我们得知停车需求的预测模型大致可以分为停车生成率模型、用地与交通影响分析模型、用地分析模型、出行吸引量模型、交通最-停车需求模型、多元回归分析预测模型、基于G-Logit的停车需求预测模型、基于Box-Coxoogit的停车需求预测模型、静态交通发生率模型、停车需求-供应预测模型、基于城市停车场规划评价系统的综合模型、基于区位分析和诱增流量的停车需求预测模型几种。
其中，停车生成率模型是较为常用的一种，但是也有其一定的局限性。
对于具体问题还需要具体分析，对于淮安市的停车需求预测来说，还需结合相关数据，比如人口数量、人口结构及机动车保有量、上下班高峰时段流量等进行实际分析以确定符合淮安市条件的停车需求预测模型。
2淮安市的停车需求现状
近几年，淮安市的经济发展一直保持着极快的增长速度，伴随着经济的增长，淮安市区的机动车辆也以每年16%的速度在增长。
但是与机动车增长速度相反，淮安市区的停车泊位数量一直处于一个停滞不前的状况。
根据《淮安市中心城区停车场专项规划（2011—2030）》，到2015年，淮安市将会规划建设停车总泊位235168个，其中配建停车泊位189866个，路内泊位10868个，社会公共停车场泊位32319个。
但是想要在2015年前实现这个目标，淮安市任重而道远。
据了解，目前淮安市区停车多以配建停车场、单位院内停车场和临时占道停车形式为主。
根据相关统计数据显示，中心城区现在共有停车泊位约5.7万个，其中临时占道停车泊位0.4万个，含有社会停车场性质的泊位1.3万个，配建停车泊位4万个。
而截至2012年5月份，市区共有机动车343203辆，其中折算成标准小汽车为104162辆，基本停车需求按照一车一位的标准进行设计，则需要泊位10万个。
此外还要加上淮安市区2.4万个社会停车需求的总泊位。
据此估算，现在淮安市区停车总需求量为12.4万个，其中基本需求10万个，社会公共停车需求2.4万个。
然而目前淮安市区实际能够提供的基本泊位数只有4万个，只能满足40%车辆的基本停放需求。
由此可见，大部分机动车辆处于有车无位的状态。
据了解，目前淮安市区停车状况存在的问题主要体现在几个方面。
首先是停车设施总量不足。
近几年淮安的机动车数量增长迅速，并且在未来一个时期都将保持较快增长势头。
这使得淮安市的停车需求变得十分巨大，而现有的停车设施却明显不足。
面对未来的机动车快速发展，供需矛盾日益突出。
第二是停车配建标准低，导致停车供求失衡。
原有建筑配建停车泊位一直沿用老标准的低限，这样不但使得老城区高强度的土地使用普遍存在配建指标过低的现象，而且对于新建、改建的用地功能，也存在着配建指标不足的问题，建筑物配建停车泊位偏少，造成过多的车辆转向社会公共停车场停放，增加停车违章的现象以及额外的社会成本。
第三是停车设施布局不合理。
由于历史原因以及机动车当时发展水平的限制，市区原有道路狭窄，通过近几年的改造建设，虽然道路状况有所改善，但可供建设路外停车场的土地十分有限，不少停车泊位都是在路边和路上的空间通过划线方式产生的，这就带来了一系列问题，如路边停车场规模过小，不易管理；再如，停车场的设立仅根据需求而划，布局的随意性较大，缺少统筹规划，产生布局的不合理。
另外，淮安市停车场空间分布的不均匀也是造成停车供应短缺的一个因素，它使得本来就不足的停车泊位不能得到高效的利用。
第四是现有停车设施利用不充分。
已有停车设施利用不充分主要表现在两方面，一是由于布局选址、规模确定等原因造成的停车设施的利用率不高甚至闲置，另外就是在配建停车中，由于产权拥有者受利益趋向引导将停车场（库）改作它用。
最后是缺乏鼓励停车场建设投资多元化的引导政策。
在城市停车发展过程中，为鼓励民间资金投资停车设施建设，许多城市都有相应的优惠政策，以此来保障停车设施建设的投资利润与其他开发的投资相当，这对城市停车系统，特别是对社会公共停车设施的建设创造了良性的发展环境。
目前淮安市还缺乏系统、明确和有效的鼓励民间资金投资停车设施建设的政策。
本文的研究目的是对淮安市中心城区的停车需求进行预测，根据国内外相关专家学者的文献摘要，我们了解到，停车需求的预测模型大致可以分为停车生成率模型、用地与交通影响分析模型、用地分析模型。
出行吸引量模型，交通最-停车需求模型、多元回归分析预测模型、基于G-Logit的停车需求预测模型、基于Box-Coxoogit的停车需求预测模型、静态交通发生率模型、停车需求-供应预测模型、基于城市停车场规划评价系统的综合模型、基于区位分析和诱增流量的停车需求预测模型等几种。
在本文中，我们结合淮安市的实际情况，运用三种模型，即停车生成率模型、城市多功能共享式建筑模型、交通出行O-D法和路网容量相结合的模型对淮安市的停车需求记性宏观的、局部的、和微观的预测。
其中，交通出行O-D法和路网容量相结合的模型和停车生成率模型用于对淮安市区的停车需求进行预测，即宏观预测。
城市多功能共享式建筑模型主要对淮安市中心城区的淮海广场东南片区进行预测，即微观预测。
3宏观预测
3.1交通出行O-D法和路网容量结合的模型
3.1.1交通出行O-D法
O-D调查即交通起止点调查，又称O-D交通量调查，O-D交通量就是指起终点间的交通出行量。
“O”来源于英文ORIGIN，指出行的出发地点，“D”来源于英文DESTINATION，指出行的目的地。
O-D可分为客流O-D调查和货流O-D前者的调查内容主要有起止点分布、出行目的、出行方式、出行时间、出行距离、出行次数等。
由此可以确定公交线网上的乘客分布规律，为公交线网优化提供数据，也可以确定各线路的乘客平均乘距及乘客平均乘行时间，建立居民出行量与车流量之间的换算关系。
通过个人出行调查获得的数据是进行城市综合交通体系规划与评价的基础数据。
货流OD调查内容主要有各单位的货运人，运出量、调查日各交通区之间及各交通区与外地之间的货物来往量、各单位历年的一些基础数据等。
由此可以为分析、预测货物发生（即各交通区的货运人、运出量），分布（即各交通区之间及交通区与外地之间的货物来往量）提供必要的基础数据。
交通出行O-D法，也叫出行吸引量模型，以交通规划中预测的出行资料为基础,利用D点吸引量数据得出机动车停放次数需求。
该方法在交通规划或其他专项交通研究的基础上进行,适用于停车场的中长期规划。
[1]但该方法仅仅简单地根据区域O-D数据直接推算停车需求,而对路网容量这一影响静态交通的重要因素考虑较少,导致停车规划与城市交通规划之间缺乏必要的联系和反馈,从而影响了驾驶员的出行选择行为,使得停车需求预测的结果缺乏真实性。
为了解决这一问题，我们本章通过综合考虑区域道路现状及未来规划，对规划年的分区停车需求进行调整和修正。
即结合路网条件对分区路网容量进行分析。
[3]修正之后的停车需求预测技术流程见图1.
规划年各类停车场泊位需求
现状泊位供应
规划年待建泊位需求
满足总体规划否
N
Y
分区停车次数需求修正
各类停车场泊位需求
规划区城人口及交通基本特征
泊位需求总体规划
车辆保有量分析
D点吸引量
停车率
停车发展战略
分区路网容量
分区停车次数需求
总体规划
分区规划
战略规划
详细规划
图1停车需求预测流程
3.1.2路网容量的定义及确定方法
3.1.2.1路网容量的定义
路网容量指道路网在一定服务水平下单位服务时间内所能承担的最大交通量或车公里数,他可以用来反映交通供应与交通需求之间的矛盾[4]。
对于一个特定的网络结构,路网容量就是在特定的O-D形态前提下,道路网所能够承担的最大交通量[5]。
路网容量的确定可以为交通流控制与需求管理提供参数基础,可以判断出路网饱和的现状和开发潜力,可以深入分析交通供给情况对社会经济系统产生的影响[6]。
本文在对路网分析的前提下,以满足一定服务水平的路网容量为约束,通过对交通出行O-D进行修正,从而达到优化停车需求预测方法的目的。
3.1.2.2路网容量确定方法
路网容量可采用时空消耗法进行计算。
即对于城市道路来说，在一定时期内资源是有限的，相对稳定的，无法重复使用。
即将城市道路看作由时间和空间决定的一种资源，任何交通个体的的出行都会占用所使用道路一定的时间和空间，消耗时空资源。
路网容量通过机动车道时空资源及单个交通车辆时空消耗计算。
路网容量=公式3.1
=LT=ST公式3.2
式中为机动车道的时空资源，L为机动车道的有效长度，T为高峰时间为单位交通车辆的时空消耗，S为单位交通车辆占用的空间。
3.1.2.3停车需求预测改善方法
交通出行O-D法和路网容量都未考虑到一个问题，那就是静态交通系统作为城市交通系统的组成部分，需要充分考虑与动态交通系统的协调。
因此，在进行停车需求预测是要以路网服务能力为制约条件。
在前面的停车需求预测的流程图中我们可以看出，路网容量的修正系数主要在分区规划阶段。
3.1.2.4分区规划
在分区规划阶段中，我们采用交通出行O-D法预测各交通小区停车次数需求，利用各交通小区机动车D点吸引量以及机动车保有量、各交通校区停车率等。
其中：
=公式3.3
其中为第i区预测停车次数需求，为为第i小区预测D点吸引量，为第i区停车率。
通常使用交通规划中预测数据，在进行停车预测时只计算需要社会停车场中的车种，也就是有专用停车场的车种比如公交出租车等不需要将其计算在内。
通过停车调查获取，同时在确定其值时还可借鉴其他相关城市经验。
通常情况下，其取值范围为0.5～0.8。
3.1.2.5路网容量约束下分区规划修正
进行停车需求预测的修正，即确定在一定的路网容量上，为满足一定服务水平，最大可通过的停车次数需求量：
停车需求=路网容量*服务水平*停车交通行为比例/停车高峰小时系数公式3.4
在得到考虑路网容量约束的各交通小区停车次数需求后，将其转化为不同类型停车场停车泊位需求。
需要确定各项规划年公共停车场路边停车设施等分别承担停车需求的比例。
其中
停车场泊位需求量为=。
公式3.5
式中为第j类停车场泊位需求；为预测停车次数需求，采用修正值；为第j类停车场停车周转率，这里j等于3，即公共停车场、路边停车场、配建停车场。
3.1.3实例应用
我们选择淮安市区为预测研究对象，运用路网容量和O-D交通出行量方法相结合的模型对其2015年停车需求进行预测。
淮安市区由淮阴区、清浦区、清河区构成。
现市区人口约73万，目前市区现有停车泊位5.7万个，其中配建泊位约4万个，配建停车场与公共停车场比例为2.4：
1，现有机动车总数343203辆，标准小汽车数量为104162辆。
根据《淮安市中心城区停车场专项规划（2011—2030）》，到2015年，我市将会规划建设停车总泊位235186个，其中配建停车泊位189866个，路内泊位10868个，社会公共停车场泊位32319个。
分区规划以各规划年单位车及个人车的分区D量为基础，上述已经提到D量可借鉴其他城市经验，这里我们借鉴白玉、薛昆的《基于路网容量的停车需求预测》一文中对于厦门市的相关研究经验，淮安市的各区停车率值为淮阴区0.6，清河区0.7，清浦区0.5。
停车需求预测结果如表1。
表1淮安市停车需求预测
区位
2005
2010
2015
淮阴区
28510
38386
58956
清河区
58456
79987
96856
清浦区
55348
80156
90521
总计
142314
198889
246333
根据2008年淮安市的道路交通规划得知，单位车辆动态需求面积为75平方米，车道宽度为3.5m，单位车辆平均出行时间为25min，由上述公式得知单位交通车辆的时空消耗为8.93。
2005年及2010年淮安各区机动车时空资源见表2，2005年淮安市各区的路网容量见表3。
根据各区经济的发展情况，人口数量等数据，我们将淮阴区，清河区，清浦区2005年服务水平分别取值0.6、0.8、0.7。
2010年取值为0.7、0.9、0.8。
停车交通行为比例以上述三个区的停车率为基准，分别取值0.6、0.7、0.5。
经路网容量修正后的预测结果见表4。
表2淮安市机动车道时空资源分布
区位
2005
2010
机动车道时空资源
比例/%
机动车道时空资源
比例/%
淮阴区
71.05
17.8
100.56
15.6
清河区
185.56
46.4
256.66
40
清浦区
143.35
34.8
285.58
44.4
汇总
399.96
100
642.8
100
表3淮安市区路网容量统计表
区位
2005
2010
路网容量
比例/%
路网容量
比例/%
淮阴区
0.78
17.3
1.25
14.7
清河区
2.15
47.9
3.11
36.7
清浦区
1.56
34.8
4.12
48.6
汇总
4.49
100
8.48
100
表4修正之后的停车次数预测结果
区位
2005
2010
2015
淮阴区
28544
37896
58711
清河区
56986
78456
91425
清浦区
52145
80110
94582
总计
137675
196462
244718
根据上述数据，代入公式算得淮阴区，清河区，清浦区2015年停车泊位数如表5
表5淮安市3区2015停车泊位数
区位
配建
社会公共
路内
淮阴区
35589
2012
8541
清河区
56420
3521
12546
清浦区
75820
4658
7589
总计
167829
10191
28676
由上我们可知根据该方法计算得到的2015年淮安市停车总泊位数为206696个，而淮安市政府规划的2015年的停车总泊位数为235186个，基本吻合。
分算到配建、社会公共、路内停车场，淮安市政府规划的2015年配建泊位数为189866个，预测结果为167829个。
社会公共停车场为10868个，预测结果为10191个。
路内停车场为32319个，预测结果为28676个。
相差度都不高，可见结合交通出行O-D法和路网容量的计算之后，误差相对较小，预测结果基本有效，在合理范围之内。
3.2停车生成率模型
随着淮安市经济水平的增长，以及市民对快捷出行方式的追求，小汽车快速发展初露端倪，但是其中心城区行车难，停车更难，机动车数量和停车位数量明显不成比例。
除了淮安市之外，全国各大城市均面临着上述问题，也就是所谓的“停车难问题”，表6给出了全国几个城市的停车泊位数和机动车车辆数的比例关系。
停车问题就是所谓的静态交通问题，其根源就是因为快速增长的汽车拥有量和车位供给不足造成的。
就目前的情况而言，解决淮安市的停车问题刻不容缓，解决的办法就是加大停车设施的建设力度，而建设并不是无限制的建设，要在合理确定停车需求的基础上，通过增加车位数和合理控制停车需求两方面来达到一个动态平衡。
表6各类似城市机动车与公共泊位比例
城市
天津
成都
深圳
台湾
香港
上海
淮安
机动车：
公共泊位
13：
1
10:
1
4.6:
1
6:
1
3.6:
1
15:
1
6.3:
1
3.2.1停车生成率模型介绍
停车生成率模型，是建立在土地利用性质与停车需求生成率之间关系，其基本思想是将区域内各种不同土地利用性质的地块都看作是停车吸引源，而区域总的停车需求量等于这些单个地块吸引量总和；该方法只适用于近期的分区预测，且用地要求比较单一，对老城区适用性较低。
运用停车生成率模型虽然数据要求简单，但是由于其考虑的影响因素较少，预测精度较低，且时间上只适用于近期预测，所以对其加入一些修正因子，拓展其预测空间的广度和预测时间的长度，提高其预测精度
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