居住区车位共享的双向拍卖机制及停车管理策略研究

作     者：袁渝 

作者单位：重庆交通大学 

学位级别：硕士

导师姓名：唐秋生

授予年度：2023年

学科分类：083305[工学-城乡生态环境与基础设施规划] 08[工学] 082303[工学-交通运输规划与管理] 0833[工学-城乡规划学] 082302[工学-交通信息工程及控制] 0823[工学-交通运输工程] 

主      题：共享停车 双向拍卖机制 停车管理 奖惩机制 演化博弈 

摘      要：随着共享经济的逐步发展,共享停车被认为是当下缓解停车难问题的有效解决办法。基于机制设计理论,聚焦泊位共享的实际问题,本文研究了共享停车的车位分配机制和停车管理机制,为共享停车实施提供一定程度上的理论依据。首先,提出了基于双向拍卖机制的共享车位分配模型,在此基础上,就预约模式和实时模式的前提条件,分别对模型分配效果进行了分析;随后,提出了基于博弈论的共享停车奖惩管理模型,分析泊位分配后用户进行共享停车时的停车行为,从平台角度出发,就用户不同停车行为进行了平台的管理策略研究。具体研究内容如下:(1)基于双向拍卖机制的共享车位分配模型中,考虑供需双方的价格意愿、车位需求的临时性等问题,设计了“预约+实时模式的双向拍卖机制,平台在预设的时刻处理未来某个时段的用户预约请求,在预设时刻后发出的请求由实时模式处理。在考虑用户拒绝率的基础上,通过设定价格次序的公平性约束、时间窗约束、竞标价格约束、步行距离约束、相容性约束和一对多约束,构建了以平台利益最大化为目标的车位共享分配模型,并设计了免疫算法实现对模型的求解。(2)对车位分配模型进行了算例求解分析,通过算例对基于双向拍卖机制的共享车位分配模型进行求解,分别求解了不同用户规模下有价格次序的预约拍卖、无价格次序的预约拍卖和实时拍卖三种模式的分配结果并进行对比,结果表明“预约+实时的双向拍卖机制可以对供需双方实现有效分配,且机制优于单一的预约拍卖和单一的实时拍卖机制,机制中考虑价格次序条件的分配结果在用户拒绝率、车位利用率、竞拍均价方面均优于无价格次序条件。(3)基于博弈论的共享停车奖惩管理模型中,通过对平台与用户的策略进行博弈分析,建立了用户停车的时间成本函数、平台奖励和惩罚的效用函数。首先,构建了奖励和惩罚机制下的停车管理模型,求出博弈的均衡点;其次,构建了奖惩机制下的停车管理演化博弈模型,分析了静态与动态奖惩条件下的博弈均衡点与稳定性,结果表明在动态惩罚和动态奖惩条件下,双方策略的均衡点是稳定的。(4)通过算例对基于博弈论的共享停车奖惩管理模型进行仿真,在单一的奖励和惩罚机制下,平台可根据泊位空闲率和位置识别正确率调整奖励和惩罚力度,引导用户选择规范停车;在奖惩机制下,进一步验证了采用动态奖惩和动态惩罚条件时,双方策略是趋于稳定的,并得到了动态奖惩下用户规范停车的概率更高、加大惩罚力度会使双方策略更快地趋于稳定的结论。