基于价格弹性和行为选择的共享停车动态定价方法研究_汪义路.pdf

第 卷 第 期 年 月公 路 交 通 科 技 .收稿日期：基金项目：国家重点研发计划项目（）；浙江省自然科学基金项目（）；浙江省公益技术应用研究项目（）；宁波市交通运输科技项目（）作者简介：汪义路（），男，安徽六安人，硕士（.）：.基于价格弹性和行为选择的共享停车动态定价方法研究汪义路，叶晓飞，李 敏，陈 峻，闫星辰（.宁波大学 海运学院，浙江 宁波；.宁波市港口贸易合作与发展协同创新中心，浙江 宁波；.东南大学 交通学院，江苏 南京；.南京林业大学 汽车与交通工程学院，江苏 南京）摘要：以发挥价格在供需均衡中的调节作用为出发点，以动态定价为手段进行研究，解决价格调节停车需求作用不显著的问题。首先，通过 和 调查，提炼出影响停车者选择的行为要素，构建了短时共享停车情景并建立了停车用地类型多项 模型。然后，通过停车场利用率与停车价格数据分析，确定了停车者在共享停车情景下改变停车选择行为的价格阈值，构建了共享停车需求价格弹性模型。最后，建立了停车占有率动态平衡的定价方法及流程，对比分析了动态定价前后各停车设施停车行为选择变化、停车需求变化和停车收益变化情况，论证了动态定价方法的有效性。结果表明：在短时停车情景下，停车者在进行停车选择时主要考虑步行距离和收费价格 个影响因素，在价格增加 元时，大多数停车者会改变自己的停车选择；为理想泊位占有状态，为使附近停车设施的停车占有率保持在较为理想的水平，当共享停车场占有率低于 时需降低价格幅度从而吸引更多的停车需求，当停车场占有率高于 时需上涨价格幅度抑制更多停车需求的涌入；动态定价可使得片区组合用地停车场选择概率均值下降，并提高片区组合用地停车设施泊位利用率和平均收益。关键词：交通工程；价格弹性；调查；动态定价；共享停车；行为选择中图分类号：.文献标识码：文章编号：（），（.，；.，；.，；.，）：.，.，.，第 期汪义路，等：基于价格弹性和行为选择的共享停车动态定价方法研究 ，.（），.（）.，.，.（），.：；引言随着小汽车保有量的高速增长，城市停车供需矛盾日益突出，其中，停车供需矛盾最突出的是土地开发强度高、人口密集、交通需求庞大的城市中心区。停车难问题严重制约了城市中心区可持续发展，其中存在的主要问题是停车收费经济杠杆作用不显著。共享停车能够有效地整合城市停车设施资源，使相邻的土地使用者共用停车设施，从而降低整体停车泊位需求总量，并结合动态定价发挥停车收费经济杠杆作用，有利缓解停车难问题。然而，现有停车价格经济杠杆作用不显著，表现在：（）城市中心区与其他区域收费价格之间差距不显著，片区内部各用地类型停车设施收费价格倒挂现象严重，尤其是路内、路外停车收费价格倒挂严重。（）在选择停车场的过程中缺乏价格提示信息，大多数停车者遵循“有车位就停放、先停放后付费”的行为惯性。（）现行停车价格体系仅 ，或更长才调整 次，未考虑停车价格与供需的互动关系。这都说明现行价格体系难以成为管理者缓解停车难问题的有效手段，难以引导停车者选择行为，难以发挥调节供需的作用。停车定价研究可分成静态定价和动态定价。静态定价主要采用经济学原理和定价理论，对停车设施进行成本定价、需求差异定价、区段定价及最优定价策略，并逐渐建立了停车行为选择、停车意愿、停车价格、出行特征等因素之间的相互关系模型。动态定价在停车领域理论和实践应用方面均引起了广泛关注，西雅图 项目对核心商业区内的 个街区及周边 个街区的路内停车设施实行以停车占有率为依据的动态定价政策，每年根据实际停车占有率调查数据调整 次费率。尝试类似政策还有旧金山 项目和洛杉矶 项目等。学者们依托这些项目充分论证了停车动态定价实践可行性和有效性，认为停车占有率被成功控制在目标水平，动态定价能够引导停车需求的再分布。认为 项目定价算法过于粗糙，应采用路段级占有率数据而不是总占有率作为定价依据，建议进一步缩小停车占有率目标区间（）和调整周期（每月），使得价格变化更为敏感。陈峻等构建了停车选择行为与停车价格的关系模型，提出了动态平衡的共享停车浮动收费方法。梅振宇等构建了基于 停车仿真模型，评估了不同停车定价策略的有效性，但仍缺乏针对多种类型组合停车场动态供需关系的动态定价研究。因此，本研究通过 模型分析短时共享停车情景下停车者对多种用地类型停车设施的行为选择，构建共享停车需求价格弹性模型，并提出基于行为选择和价格弹性的共享停车动态定价方法和流程，充分发挥价格在调节共享停车供需关系的作用，缓解停车供需矛盾。考虑多用地类型停车选择行为 模型.多项 模型非集计模型的理论基础是随机效用理论，该理论是假设停车者在进行相应的决策时追求“效用”最大化这一假说。那么，停车者 选择方案 所带来的效用函数为：（，；，），（）公路交通科技第 卷式中，为第 个停车者对于第 个选择方案的解释变量；为随机项；为解释变量 的系数。停车者 在进行停车选择时选择方案，当且仅当方案 的效用高于一切其他方案，故停车者 选择方案 进行停车的概率可写为：（）（，）（，）（，），（）式中，（）为停车者 选择方案 的概率；为选择方案的合集；和 分别为停车者 选择方案 和方案 的效用函数；为第 个停车者对于第 个选择方案的解释变量；为随机项。当 服从二重指数分布时，经迭代可得 模型：（）（）（），（）式中，；为自变量的集合；为第 个选择方案的截距；为第 个自变量；为第 个选择方案第 个自变量的回归系数；（）为第 个选择方案的概率。选择第 个方案的概率为：（）()。（）.特征变量选择多项 模型在短时停车情景下的因变量有不改变自己的停车选择、医院、商场、酒店、行政办公、居民小区，将因变量转换为 为不改变自己的选择，为医院，为商场，为酒店，为行政办公，为居民小区。选取性别、年龄、驾龄、工作单位、月收入、熟悉度、步行距离、停车价格 个影响因素为自变量。用于多项 模型的特征变量，如表 所示。表 自变量定义.变量符号说明系数性别男，女年龄 岁，岁，岁，岁，岁，岁驾龄，工作单位行政办公，商场娱乐，宾馆餐厅，学校，医院，其他月收入 元，元，元，元熟悉度不太熟悉，熟悉，非常熟悉步行距离，停车价格取值，.参数估计以宁波城隍庙、天一广场为研究区域，以停车者为研究对象，采用线下和线上问卷调查 种方法进行数据收集。最终，共回收问卷 份，其中线上问卷 份，线下问卷 份，无效问卷 份，有效问卷共 份。利用调查数据，得到自变量和常数项的估计值。若显著性水平小于.，说明该影响因素对停车者的行为选择有显著影响。从参数估计结果可知，性别、年龄、驾龄、工作单位、月收入、熟悉度、步行距离、停车价格 个因素对停车者的行为选择有着显著性影响。通过以上分析，将影响不显著的因素去掉，得到停车者行为选择预测模型。根据有序多分类 回归分析，得到表 中的标定结果，只陈列显著性值小于.的变量，在的置信水平下，各自变量对因变量都有显著影响。表 短时共享停车行为选择模型标定.分类符号估计标准误差 值自由度显著性置信区间下限上限.步行距离.停车价格.性别.年龄.第 期汪义路，等：基于价格弹性和行为选择的共享停车动态定价方法研究续表 分类符号估计标准误差 值自由度显著性置信区间下限上限年龄.驾龄.驾龄.驾龄.工作单位.工作单位.工作单位.工作单位.收入.收入.熟悉度.熟悉度.共享停车需求价格弹性模型需求价格弹性指价格变动的比率所引起的需求量变动的比率，即需求量变动对价格变动的反映程度。需求价格弹性有 种模型：（）线性模型 ，（）式中，为停车需求量；为停车价格；，分别为待定系数；为影响因素变量，可以是毛收入、步行距离等某一重要因素。（）半对数模型 ，（）式中，为各影响因素变量；为各影响因素变量对应的系数。该模型表明停车需求量 是停车价格 的对数和变量 的对数的线性函数。（）对数模型 。（）该模型表明停车需求量 的对数是停车价格 的对数和变量 的对数的线性函数。通过设计停车场利用率与停车价格调查问卷，调查停车场 的饱和度分别为，的情景下，存在另一个距目的地距离相近的停车场，并且停车场 与停车场 相比相对空闲，当停车场 的停车费用发生变化时，停车者的选择也会变化如何。图 为综合饱和度下的需求价格函数。整合各个饱和度下的数据进行计算分析，得出以下模型。线性模型为：图 综合饱和度下的需求价格函数.，为.，为.。半对数模型为：.，为.，为.。对数模型为：.，为.，为.。的数值大小反映趋势线的估计值与对应的实际数据之间的拟合程度。趋于 时，可靠性最高。的数值大小反映了预测值与真实值之间的吻合程度，趋于 时，模型误差越小。通过对比，对数模型的可靠性最高，所以选择对数模型 .为综合饱和度下的停车需求价格弹性模型。多用地类型停车设施动态定价方法.动态定价流程分析在共享停车状态下，确定在以停车占有率为基公路交通科技第 卷础进行动态定价调整之后，需要考虑调整的几个关键参数，即调整的时间间隔、单次调整幅度及价格调整的上下限。在前面章节中求得的停车用地类型多项 模型和停车需求价格弹性模型的基础上，分别将参数设置为 、价格幅度 初始价格、初始价格的，具体情况如表 所示。表 短时共享停车情景下停车价格动态调整幅度及方法.停车位占有率每 费率调整调整幅度调整周期提高 初始价格保持不变低于 降低 初始价格调整幅度为初始价格的 确定了关键参数后，对短时共享停车情景下以停车占有率为基础，动态调节收费价格的流程如图 所示。短时停车情景下，目的地附近有 个开放共享的停车设施，分别为医院、商场、酒店、行政办公和居住小区，记为，。医院、商场、酒店面向停车者开放，同时行政办公和居住小区与以往不同，开放共享状态下 个停车设施向非本单位及非本小区者开放。（）确定短时停车情景下，停车设施 开放共享的时间窗口，开放共享后，以 为间隔，将短时停车情景下的共享时间窗口 划分为不同的时间段，记为，例如 为开放共享之后的第 个 ，为开放共享后的第 ，以此类推。（）统计停车设施 的总泊位数 及各停车设施开放共享前一时间段 的泊位占有数、占有率、收费价格，。各共享停车设施开放共享时的初始价格相等即，。将各停车设施的占有率状态分成 个区间，即，），），），），分别标记为，。（）对于第 时间段，新到达共享停车设施 的车辆数为，离开停车设施 的车辆数为，那么该时间段的净驶入 的车辆数为。如果净驶入车辆数，则继续步骤；否则，第 时段共享停车设施 不存在需要对外共享的停车需求。（）通过表 可得到不同收费价格下停车者对于停车设施的选择概率。记（）为 时段收费价格为 时，潜在的停车者中选择共享停车设施 进行停车的概率。（）根据上时段 共享停车设施 的停车占有率，求各共享停车设施的驶入需求。如果，那么 时段由于共享停车设施 饱和而前往其他未饱和停车设施的车辆数为（）（），其中 为由于停车设施 饱和而产生的前往占有率较低的停车设施 的驶入需求（优先选择占有率低于 的停车设施），（）为在价格为 时溢出的停车需求中选择停车设施 进行短时停车的概率。如果，可以分为 种情况进行讨论：时段净驶入车辆数 加上前一时段泊位占用数 后依然小于等于停车设施总泊位数时，即（）时，在 时段，愿意前往占有率较低的共享停车设施的车辆数为（）（），为 不饱和情况下而产生前往占有率未达到 的停车设施 的共享停车驶入需求，在这种情况下。时段净驶入车辆数 加上前一时段泊位占用数 后大于停车设施总泊位数时，即 时，那么 存在 部分驶入需求，一部分是未饱和的时候，因为其他共享停车设施价格较低或停车占有率低从而放弃该停车设施而选择其他占有率较低（优先选择占有率低于）的 的需求（）（），另一部分为净驶入车辆中因为停车设施饱和而前往其他占有率较低的 的共享停车驶入需求（）（）。如果，也可分为 种情况进行讨论：时段净驶入车辆数 加上前一时段泊位占用数 后依然小于等于停车设施目标泊位数时，即（）.时，那么在 时段不存在对外共享的停车需求。时段净驶入车辆数 加上前一时段泊位占用数 后大于停车设施目标泊位数时，即.时，那么此时存在因为价格低或停车占有率低从而放弃该停车设施而选择其他占有率未达到 的 的需求（