基于模糊偏好的商业区停车行为决策分析.pdf

第41卷第11期2023年11月文章编号：10 0 9-7 7 6 7（2 0 2 3)11-0 0 5 0-0 5Vol.41,No.11Journal of Municipal TechnologyNov.2023D0I:10.19922/j.1009-7767.2023.11.050基于模糊偏好的商业区停车行为决策分析邓淑婷，明扬*(南昌航空大学土木建筑学院，江西南昌330 0 6 3)摘要：驾驶员停车行为的规律与其心理因素密切相关。基于城市中心商业区建筑物密集、车流量大等特点，研究了驾驶员停车行为规律并建立了停车行为决策模型。该模型将潜变量时间感知与便捷程度感知作为影响因素，拓宽了停车行为影响因素的研究范围；采用了主观因素的客观权重计算方法，分析了各因素权重计算过程。分析结果表明，将下车后步行距离、潜变量便捷程度感知与时间感知、停车成本作为影响驾驶员停车决策的重要影响因素，并应用于停车寻泊算法中，能够作出更优的停车决策。关键词：城市交通；停车行为；多目标决策；影响因素Deng Shuting,Ming Yang*中图分类号：U491.7DecisionAnalysisof Parking in Commercial AreasBased on Fuzzy Preferences(School of Civil Engineering and Architecture,Nanchang Hangkong University,Nanchang 330063,China)Abstract:The law of drivers parking behavior is closely related to their psychological factors.Based on the charac-teristics of dense buildings and high traffic flow in the central business district of the city,the law of parking behaviorof drivers are studied to establish a parking behavior decision model.Taking the latent variable time perception andconvenience degree perception as the influencing factors,the model broadens the research scope of the influencingfactors of parking behavior;The process of calculating the weights of each factor is analyzed by the objective weightcalculation method of the subjective factors.The analysis results show that the walking distance after getting out ofthe car,the latent variables of convenience perception and time perception and the parking cost are taken as the im-portant influencing factors affecting drivers parking decision,and applied to the parking search algorithm,whichcan make better parking decisions.Key words:urban traffic;parking behavior;multi-object decision making;influence factor文献标志码：A城市中心商业区存在的“停车难”问题包括停车泊位供需平衡、停车设施供给结构和停车收费结构等方面。解决“停车难”问题的方法主要有增加泊位数量、限制或调整停车需求和提高停车设施利用率1。早期城市停车产业规划与日渐增加的停车需求不匹配，前2 种方法主要适用于新兴的未发展的城市，而对于已经定型的中心城市，则主要考虑第3种方法。在城市中心商业区，机动车驾驶员面临的停车问题主要表现为停车场数量不足、寻泊时间过长、不满意停车场管理现状和停车费用不合理等。从驾驶员的停车行为角度制订科学的停车需求调整措施，通过规划与管理均衡不同停车场的停车需求，收稿日期：2 0 2 3-0 6-0 9基金项目：南昌航空大学2 0 2 2 年研究生创新专项资金立项项目：基于潜变量的城市中心商业区停车选择行为研究（YC2022-135）作者简介：邓淑婷，女，在读硕士研究生，主要研究方向为停车选择行为。通讯作者：明扬，男，讲师，博士，主要研究方向为交通工程。引文格式：邓淑婷，明扬.基于模糊偏好的商业区停车行为决策分析.市政技术，2 0 2 3,41(11)：5 0-5 4.(DENGST,MINGY.Decisionanalysisof parking in commercial areas based on fuzzy preferencesJ.Journal of municipal technology,2023,41(11):50-54.)第11期是能够最大化地利用停车资源的。目前，相关学者对商业区停车行为的研究主要集中在停车泊位共享与分配、泊位预测与预约方面。如：俞竞伟等2 以博奔思想探讨了停车供应双方的效益目标达成条件，认为未来可考虑将博奔目标扩大至下车步行距离、停车价格等因素；张军等 3 采用偏最小二乘法，以混合用地为对象研究了停车需求预测模型；Liang等 4 运用多项式Logit模型分析后认为，社会属性、驾驶属性和消费属性对停车行为都有显著影响。现有停车行为的研究主要以非集计模型 5、前景理论等为基础。如：郑淑丹等 6 采用前景理论与期望效用理论建立了停车决策模型，其参照点的分类设置考虑到了研究对象的心理活动；秦焕美等 7 从心理感知因素方面研究了重视不同因素出行者的停车行为；Hassine等 8 研究发现驾驶员重视的因素有停车安全性、停车时长与停车费用。当前停车行为研究中考虑的变量有步行距离、行驶时间、停车费用和潜变量等。潜变量是指无法直接观测或测量的变量，需要借助测量变量进行间接衡量和推断。因此，为考虑心理因素的影响，笔者采用考虑模糊偏好的决策方法，通过C315.4%C213.2%C118.1%A314.40%A218.10%A116.90%T320.1%T212.79%T118.1%0%10%注：由于调查数据“非常不同意”“不同意”选项的占比较小，为避免图中数据重叠，故未显示相关数据。Fig.1 Stack diagram of latent variable measurement results部分调查结果统计见表2。由表2 可知，下车后步行距离、停车费用等因素影响系数较大，表明驾驶员在选择停车场时最重视这些因素；表2 中潜变量的Cronbachs 系数均大于0.7,说明量表整体的可靠性较好。综上所述，在考虑停车选择的决策时可采用停车决策评价指标（见表3）。1.2意向调查在确定评价指标后，采用意向调查的方式制定邓淑婷等：基于模糊偏好的商业区停车行为决策分析1停车行为决策1.1评价指标为进一步研究商业区停车行为的规律，选取南昌市铜锣湾商业区为调研区域，采用行为调查的方式进行调研，然后将其中填写时间过短、测谎题填写错误的问卷去除，获得有效问卷4 0 3份并加以整理,其结果见表1、图1。表1潜变量与测量变量设置Tab.1 Setting of latent variable and measurement variable变量Cronbachs潜变量测量变量符号Y1我认为寻找泊位过程很浪费时间时间感知Y2我倾向于选择下车步行时间短的泊位Y3我倾向于选择泊位空闲率高的停车场Y4我倾向于选择熟悉的停车位置便捷程度Y5感知Y6我倾向于选择距离目的地近的停车场32.0%51.1%30.8%52.4%33.5%45.9%32%48.90%33.30%44.20%28.50%51.40%26.3%51.6%24.1%60.5%30.8%48.1%20%30%非常不同意不同意一般同意非常同意图1潜变量测量结果堆叠图属性可接受停车费用5元/h5min可接受下车10min步行时间15min51将决策者的模糊偏好映射到数学模型中,对不同的决策选项进行比较和评估；用潜变量反映驾驶员的心理态度，拓宽停车行为影响因素的研究范围。值0.87我希望停车场附近道路不拥堵0.8440%50%60%70%表2 部分调查结果统计Tab.2 Partial survey results分类3元/h4元/h5元/h80%频率百分比/%影响系数11227.87418.418245.1358.712130.019448.17819.4102.590%100%0.730.8152出行便捷程度感知调查问卷。假定驾驶员的起点为南昌航空大学前湖校区，目的地为红谷滩万达金街，出行方式为自驾，有停车需求。以红谷滩万达金街为圆心，以50 0 m为半径，列出有空闲泊位且下车步行距离在可接受范围内的停车场共4 个。驾驶员在可选择的4 个停车场中选择满足下车后步行距离、停车费用、潜变量等要求的停车场。为在决策中考虑用户的偏好，笔者采用时间感知与便捷程度感知潜变量，通过表1所示的量表反映驾驶员对该因素的重视程度。量表分值越高，代表受访者对该因素的重视程度越高。将以上信息在问卷中体现，选择富有驾驶经验、符合调查对象条件的驾驶员进行问卷调查，共计发放问卷56 份，其中有效问卷50 份。意向调查结果见表4。表4 意向调查结果Tab.4Intent surveyresults影响因素停车场A停车场B停车场C停车场D下车后步行距离/m171.0停车费用/（元/h）5.0时间感知(量表）7.0便捷程度感知（量表）6.02停车行为决策模型2.1多目标决策方法决策者在评价最优备选方案或进行方案排序时考虑多个目标,即为多目标决策 9 。多目标决策的研究方法涉及到统计学、运筹学和管理学等理论，其方法体系已经比较成熟。采用多目标决策方法需要确定各个影响因素的权重。目前确定权重的方法有层次分析法 10 、G1法 11 和唯一参照物比较判断法等主观权重法，以及熵权法 12 、DEA法 13、灰色关联分析法 14 和变异系数法等客观权重法。其中：主观权重法简单可行、操作便捷，但与决策者知识、能力、经验等有关，决策者的选择会直接影响决策的科学性与有效性；客观权重法能够客观处理已有数据，但未考虑决策者偏好程度。笔者考虑驾驶员的模糊偏好，Journal of Municipal Technology表3停车决策评价指标Tab.3Parking decision evaluation indicators评价内容步行容忍度停车成本出行时间感知第4 1卷采用定量的方法计算决策者影响因素的客观权重。2.2决策模型评价指标选取客观因素下车步行距离与停车成本、主观下车后步行距离因素时间感知与便捷程度感知,建立决策模型。潜停车费用变量时间感知与便捷程度感知代表了驾驶员的主量表量表245.0315.03.64.08.25.39.07.5观偏好，模型兼顾主观与客观因素，使决策更加科学合理。以驾驶员下车步行距离L最短、停车成本C最低、时间感知T与便捷程度感知A满意程度最高为目标,建立目标向量集G=L,C,T,A、决策方案集P=(P,P2,P3,P4l、第P,个停车场的属性值(L;,Ci,T,A;/、决策矩阵B=Li,Ci,T,Ai14x4。2.2.1数据标准化在以上4 个指标中，时间感知与便捷程度感知为“愈大越好”的效益型指标，下车步行距离最短与停车成本为“愈小越好”的成本型指标。效益型指标与成本型指标规范化处理公式为：(1)i=11Z=yin-,j=1,2,.,n。yi305.01712453153052.05.03.64.02.0将矩阵Z=6.57.08.25.36.55.56.09.07.55.5J4x40.357 0.249 0.194 0.2000.163 0.226 0.204 0.407规范化处理,得到Z=0.259 0.304 0.196 0.2410.214 0.321 0.268 0.196 J4x4其中,0 Z;1。目标向量集G=(L,C,T,A中各目标的权重w;(i=1,2,3,4)组成权重向量W=(wi,W2,W3,w4)T,其4中,Zwi=1,w;0,i=1,2,3,4。i12.2.2方案决策排序停车场决策方案的属性值差异大小反映了该属性对决策方案的影响。若属性值差异愈大，则其对决策方案影响程度愈大；若属性值差异愈小，则其对决策方案影响程度就愈小。因此，在决策时通常对差异大的属性值赋予的权重更大，对差异小的属性值赋(2)按照上述公式第11期予的权重更小。在特殊情况下,若属性值不存在差异，则其对决策方案无影响,此时可令其权重为零 15。对于规范化矩阵Z,目标为Gi。决策方案B,与其他决策方案的偏差为：nD,(w)=Z/2z-zl/w=-Zd(zg,zu)w.。K=1式中,i=1,2,3,4;j=1,2,3,4。令4D(w)=Z D;(w)=Z Zd(zg,zk)w,=1,2,3,4.(4)j-1则对于目标Gj,D(w)表示所有决策方案评价与其他决策方案的总偏差。选择总偏差之和最大的权重向量W。构造偏差函数模型4444max D(w)=Z D(w)=Zd(zj,zm)wi;(5)i=14s.wi=1,w.0,i=1,2,3,4。-1构造 Lagrange 函数444F(W,a)=ZZZd(zj,zt)w:+a(i=1j=1h=1对w;和入分别求偏导数，令偏导数为零,得：4.4aF(W,2)=2 d(2g,za)+2/w=0,=1,2,3,4;(8)aF(W,a)-2vi-1=0.4=1将式(8)化简并代人式(9）,得：44414221j-1K=1即得：4入=21j-1=1化简,并进行归一化处理,得：44j-1k-=1W=一计算得到模糊偏好下多目标的客观权重向量W=(0.437,0.063,0.187,0.313）T。权重大小反映了驾驶员对各个影响因素的偏好程度。下车后步行距离因素在停车行为决策中的重要性占比4 3.7%，说明邓淑婷等：基于模糊偏好的商业区停车行为决策分析(3)4k=1i=144=lj=1k=1(wi-1)。(7)4(9)T2(10)44,i=1,2,3,4。53该因素对决策行为具有较大的影响力；便捷程度感知因素的重要性占比31.3%,意味着该因素具有相对较高的影响力；停车费用与时间感知的重要性占比分别为6.3%与18.7%,在决策中影响相对较小。方案B,的综合属性值与目标权重之间的关系式为：(13)计算得到4 个决策方案B=(0.282,0.280,0.218，0.219),方案排序为B,B2B4B3,因此首先考虑停车场A作为停车选择方案。3结 论1)为分析驾驶员在商业区的停车行为，建立了停车行为决策模型，研究各影响因素对停车选择的影响程度。决策结果表明，下车后步行距离是驾驶员进行停车决策时最重要的影响因素，其他因素如便(6)捷程度感知、时间感知等是停车决策的主要影响因素。该结论与调查结果相符，表明研究结论与实际停车情况一致，具有实际意义。2)考虑模糊偏好的决策模型能够更好地处理决策过程中的不确定性和模糊性,同时还充分考虑了驾驶员个体差异和主观感受。3)模型中创新设置时间感知、便捷程度感知潜变量，考虑了驾驶员心理因素的模糊偏好，克服了当前停车决策行为研究存在的主观性，丰富了停车行为影响因素。4)下一步研究应以缩短驾驶员步行距离、弱化对停车耗费时间的感知与便捷程度为切入点，即：一方面，对于停车场在设置与管理上改善停车体验，如减少步行时间，在步行空间中设置特色墙面、文化宣传长廊等吸引人们注意力，以弱化时间感知；另一(11)方面，对于停车软件在停车寻泊相关算法中考虑下车后步行距离、便捷程度感知等影响因素，减少驾驶员寻泊时间，最终达到提升驾驶员停车体验感，均衡停车资源的目的。(12)参考文献【1杨晓芳，金杨，付强.不同因素对共享停车选择行为的影响程度分析 J.物流科技,2 0 18,4 1(11):55-58,6 2.（YANGXFJIN Y,FU Q.Analysis of the influence of different factors on theselection of shared parkingJ.Logistics sci-tech,2018,41(11):55-58,62.)54【2 俞竞伟，万千，阳建强，等.城市商业区夜间共享停车泊位分配模型研究 J.森林工程，2 0 18,34（5）：9 1-9 5，10 0.（YUJW，WAN Q,YANG J Q,et al.Distribution model of shared parkingspace in urban business district at night J.Forest engineering,2018,34(5):91-95,100.)【3张军，冯悍.商业区公共停车场需求预测模型研究 J.现代电子技术,2 0 2 0,4 3(17):12 3-12 5,12 9.(ZHANG J,FENGH.Re-search on 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