文_范文陽(廣西交通職業(yè)技術(shù)學(xué)院,講師,碩士) 周 薇(廣西交通職業(yè)技術(shù)學(xué)院,土木建筑工程學(xué)院系主任,副教授、規(guī)劃師,碩士) 劉 芳(廣西交通職業(yè)技術(shù)學(xué)院,土木建筑工程學(xué)院副院長,教授) 覃 碩(廣西華信工程設(shè)計(jì)股份有限公司,規(guī)劃師)
自從國家實(shí)施西部大開發(fā)、精準(zhǔn)扶貧戰(zhàn)略之后,廣西人民的生活水平不斷提高,縣城人民的私家車保有量逐年增加,隨之而來的“停車難”“停車貴”問題困擾著城市居民,也影響著縣城人民的生活。由于縣城缺乏前期規(guī)劃、無法正確預(yù)測(cè)停車需求,導(dǎo)致停車問題日益嚴(yán)重。目前,國內(nèi)外對(duì)城市尤其是各大城市及城市商業(yè)中心停車需求預(yù)測(cè)研究較多,但對(duì)縣城的停車需求預(yù)測(cè)研究較少。基于此,本次研究主要以廣西壯族自治區(qū)北海市合浦縣城為例,對(duì)該縣城停車設(shè)施現(xiàn)狀進(jìn)行分析研判,運(yùn)用大數(shù)據(jù)進(jìn)行預(yù)測(cè),選擇不同的數(shù)據(jù)、變量因子進(jìn)行計(jì)算,以期對(duì)相對(duì)落后的省份、縣城車位需求預(yù)測(cè)提供借鑒。
回歸算法是一種比較常用的機(jī)器學(xué)習(xí)算法,是監(jiān)督型算法的一種,即通過數(shù)據(jù)進(jìn)行建模,然后根據(jù)模型再次進(jìn)行數(shù)據(jù)計(jì)算的一種方式。在多種回歸算法當(dāng)中,線性回歸算法是比較普遍適用的,主要是通過直線具體描述數(shù)據(jù)的變化關(guān)系。其主要受自變量和因變量兩個(gè)因素共同的影響,其中兩個(gè)變量可以有多個(gè)影響因素,并且不同變量之間的強(qiáng)度也可以不一樣。
在王立穎的汽車保有量預(yù)測(cè)方法綜述中總結(jié)出停車需求預(yù)測(cè)的回歸算法分為五種類型,并指出社會(huì)經(jīng)濟(jì)環(huán)境的關(guān)系難以用確定的函數(shù)關(guān)系表示,具有一定的隨機(jī)性,因此需要根據(jù)統(tǒng)計(jì)學(xué)的相關(guān)原理才能從中找到相應(yīng)規(guī)律。
多元線性回歸是汽車保有量預(yù)算中運(yùn)用的較為廣泛的算法。多元線性回歸模型是根據(jù)歷史數(shù)據(jù)用回歸方法把人口、建筑面積、高峰停車量等數(shù)據(jù)進(jìn)行多元回歸,建立停車需求的多元線性模型,適用于時(shí)間、空間范圍廣的停車需求預(yù)測(cè)。國內(nèi)研究者曾利用多元線性回歸收集天津近10年的數(shù)據(jù),預(yù)測(cè)未來5年車位需求量,也有根據(jù)3個(gè)影響因子對(duì)江西省南昌市汽車保有量進(jìn)行數(shù)據(jù)模型檢驗(yàn)等,多元線性回歸會(huì)依據(jù)選取的影響因子不一樣,得到不同的結(jié)果。
線性回歸算法要得到最佳擬合直線,可以使用最小二乘法求解。在本次停車需求的預(yù)測(cè)中,主要運(yùn)用多元線性回歸算法,結(jié)合停車需求中的規(guī)模、分布兩個(gè)主要影響因素,以及需求分布當(dāng)中的城市停車發(fā)展策略、土地使用模式、路網(wǎng)容量等進(jìn)行停車需求總量與預(yù)測(cè)分析。
合浦縣位于廣西壯族自治區(qū)南部,是北海市通往內(nèi)陸的一個(gè)中轉(zhuǎn)站,縣城陸地總面積2380平方千米,截至2019年全縣戶籍總?cè)丝?10.24萬人,中心城區(qū)現(xiàn)已建成范圍5252公頃,人均建設(shè)用地129.60平方米,城市道路以209國道為交通主軸。根據(jù)廣西合浦縣交通運(yùn)輸局提供的合浦縣2015—2019年汽車保有量數(shù)據(jù)及2020年合浦縣城汽車保有量35913輛,測(cè)算出2020年合浦縣城的汽車保有量千人指標(biāo)為89輛/千人,2021年到2022年之后仍在不斷增加,鐵路和公路是合浦縣主要的交通運(yùn)輸方式。
1.停車供需空間矛盾突出
目前,合浦縣城現(xiàn)有停車泊位數(shù)與汽車保有量的比率偏低。而在合浦縣中心城區(qū),由于道路狹窄、路網(wǎng)密集、城區(qū)功能混雜,經(jīng)濟(jì)社會(huì)活動(dòng)頻繁,停車場(chǎng)較少,使得大量車輛只能停在路面,有的還占用消防通道,給社會(huì)治安秩序和消防安全帶來嚴(yán)重隱患。
2.停車供需時(shí)間矛盾突出
合浦縣城區(qū)停車問題主要集中在高峰時(shí)段,平峰時(shí)段基本不存在停車問題。產(chǎn)生停車問題的范圍主要集中在老城區(qū),其他區(qū)域基本沒有突出的停車矛盾。采用大數(shù)據(jù)預(yù)測(cè)和統(tǒng)計(jì)分析得到社會(huì)公共停車設(shè)施的飽和度時(shí)間分布,主要有以下兩個(gè)特征:(1)一天之內(nèi),社會(huì)公共停車位飽和度隨時(shí)間變化呈上升趨勢(shì),下午停車飽和度比上午大,14∶00點(diǎn)以后服務(wù)水平差,無法滿足停車需求。(2)總體來看,9∶00點(diǎn)以后的停車飽和度維持在0.60~0.80之間,服務(wù)水平中等,基本能滿足停車需求。
3.路內(nèi)停車比例不高,難以滿足現(xiàn)狀停車需求
目前,合浦縣城區(qū)主要道路都設(shè)置路內(nèi)停車,次路、支路較少或者未設(shè)置路內(nèi)停車,無法滿足巨大的停車需求。
4.公共停車場(chǎng)缺乏
目前,合浦縣城缺乏公共停車場(chǎng),現(xiàn)有12處配建停車場(chǎng)整體規(guī)模較小,遠(yuǎn)不能滿足公共停車的需求。
5.規(guī)劃建設(shè)滯后
近年來,隨著合浦縣城經(jīng)濟(jì)的不斷進(jìn)步,人們生活的幸福感不斷增強(qiáng),汽車的保有量也不斷增加,但是由于缺乏科學(xué)有效的規(guī)劃加上規(guī)劃短視,使得縣城停車場(chǎng)數(shù)量不足,同時(shí)部分停車場(chǎng)也存在信息化設(shè)備缺乏、更新不到位等問題。
6.停車管理水平落后
停車計(jì)時(shí)收費(fèi)設(shè)施不全,甚至有些道路停車不收費(fèi),導(dǎo)致汽車流通率下降,整體停車管理水平滯后。
根據(jù)合浦縣2015—2019年汽車保有量數(shù)據(jù),依據(jù)回歸算法,使用增長率法和增長數(shù)法測(cè)算合浦縣城的汽車保有量。
1.合浦縣汽車保有量
根據(jù)表1數(shù)據(jù),結(jié)合線性回歸算法,測(cè)算得到2015年至2019年平均增長率為1.1354,測(cè)算得出2020年合浦縣汽車保有量為109846×1.1354=124719輛。
表1 合浦縣2015—2019年汽車保有量 (單位:輛)
2.合浦縣城汽車保有量預(yù)測(cè)
(1)增長率法。根據(jù)表2提供的數(shù)據(jù),2020年合浦縣城汽車保有量為35913輛。測(cè)算得到2015年到2020年間合浦縣城汽車保有量年均增長率為10%。2021年至2025年每年增長率取10%,則2025年合浦縣城汽車保有量為35913×(1+0.1)5=57838輛。
表2 合浦縣城汽車保有量增長率法測(cè)算表 (單位:輛)
(2)增長數(shù)法。根據(jù)表3測(cè)算得到2015年到2020年合浦縣城汽車保有量年均增長數(shù)為3217輛。則2025年合浦縣城汽車保有量為19828+3217×10=51998輛。綜合增長率法及增長數(shù)法兩種預(yù)測(cè)法,取兩組測(cè)算方法的平均值,最終得出合浦縣城2025年汽車保有量為54918輛。
表3 合浦縣城汽車保有量增長數(shù)法測(cè)算表 (單位:輛)
根據(jù)汽車千人保有量=汽車保有量/人口,則2025年合浦縣城汽車保有量千人指標(biāo)表見表4。
表4 合浦縣城汽車總量預(yù)測(cè)及千人指標(biāo)表
1.技術(shù)路線與方法
因?yàn)槠嚤S辛款A(yù)測(cè)與停車需求成正比,呈線性增長的關(guān)系,基于常用的線性回歸算法,當(dāng)車輛的規(guī)模一定時(shí),根據(jù)土地使用規(guī)劃及人口就業(yè)增長、停車特征等,生成停車模型,在需求目標(biāo)的控制下根據(jù)修正系數(shù),結(jié)合路網(wǎng)條件、未來停車需求、停車場(chǎng)的配件規(guī)模,合理配置路邊停車、公共停車、配建停車等,預(yù)測(cè)技術(shù)路線如圖1所示。
圖1 停車需求預(yù)測(cè)流程圖
2.停車需求影響因素
(1)停車需求規(guī)模影響因素。經(jīng)過長期的調(diào)研與總結(jié),影響停車規(guī)模最根本的因素是汽車的保有量,是一種正比例的關(guān)系。當(dāng)?shù)亟煌ㄐ枨蠊芾?、車輛停放的特點(diǎn)等很大程度影響著居民的出行方式。
(2)停車需求分布的影響因素。當(dāng)市縣級(jí)城市的停車需求區(qū)域穩(wěn)定且在一個(gè)水平值上時(shí),主要受以下因素的影響。
一是城市停車發(fā)展策略。各市縣城市停車發(fā)展策略不一致,使得汽車出行、停放等受到城市停車發(fā)展策略的影響。
二是土地使用模式。不同土地的使用模式,會(huì)影響停車位的設(shè)置、車輛的出行和分布停放。
三是路網(wǎng)容量。許多市縣城市由于前期規(guī)劃不合理,無法滿足汽車停車需求,且道路很少允許進(jìn)行改擴(kuò)建;即使道路允許改擴(kuò)建,但緩解交通擁堵問題只是暫時(shí)的,新建、改建停車場(chǎng)僅能解決汽車停車問題,隨著人們生活水平不斷提高,路網(wǎng)容量得不到增加,停車問題始終無法解決。在交通需求不斷增加的情況下,城市道路網(wǎng)絡(luò)的承受能力是有限的,汽車保有量應(yīng)與城市路網(wǎng)承受能力相適應(yīng),當(dāng)城市路網(wǎng)基本形成后,應(yīng)控制汽車保有量規(guī)模,否則城市交通問題會(huì)愈加嚴(yán)重。
四是綜合修正系數(shù)。綜合以上影響因素,引入δ綜合修正系數(shù),進(jìn)行停車需求分析預(yù)測(cè),公式如下:
其中:α表示區(qū)位開發(fā)影強(qiáng)度響;β為車輛保有水平;γ為泊位利用率;一般停車總量是需求的1到1.50倍。本次預(yù)測(cè)按照綜合修正系數(shù)1.30倍考慮,即停車位需求為汽車保有量的1.30倍,社會(huì)公共停車場(chǎng)泊位按停車位需求總量的0.20倍計(jì)算。
3.停車泊位總體需求預(yù)測(cè)
根據(jù)多元線性回歸算法原理,考慮各項(xiàng)因素綜合修正系數(shù)后得到停車位需求量預(yù)測(cè)見表5、表6。
表5 合浦縣城汽車停車位需求總量
表6 合浦縣城汽車社會(huì)公共停車位需求總量
根據(jù)合浦縣城實(shí)際情況,結(jié)合同類研究城市停車場(chǎng)規(guī)劃建設(shè)實(shí)踐表明,泊位總量為汽車保有量的1.30倍為宜,因此到2025年預(yù)測(cè)合浦縣城汽車保有量為5.49萬輛,則泊位總數(shù)為5.49×1.30=7.14萬個(gè)為宜。
社會(huì)公共停車場(chǎng)停車需求總量宜為城市汽車保有量的20%左右,新增的社會(huì)停車位總量=社會(huì)公共停車位需求總量-社會(huì)公共停車位總量。
根據(jù)調(diào)研所知,現(xiàn)有停車位路內(nèi)停車3132個(gè)車位,路外停車388個(gè)車位,總計(jì)3520個(gè)停車位,結(jié)合停車需求到2025年汽車泊位總量約為54918×0.20=10984個(gè),預(yù)計(jì)需要新增10984-3520=7464個(gè)車位。
經(jīng)過大量的數(shù)據(jù)收集研究,運(yùn)用線性回歸算法作為汽車保有量以及車位預(yù)測(cè)的常用算法,得出縣城停車需求預(yù)測(cè),具有一定的借鑒價(jià)值。同時(shí)該研究聚焦縣城,對(duì)后續(xù)縣城規(guī)劃發(fā)展有一定的促進(jìn)作用。在測(cè)算中也可加入比值預(yù)測(cè)法等方法,通過預(yù)測(cè)合浦縣城所在城市北海市的汽車保有量,綜合兩種預(yù)測(cè)法繼續(xù)進(jìn)行測(cè)算,在后續(xù)的研究中將會(huì)通過控制其他變量因素或采用其他方式不斷進(jìn)行預(yù)測(cè)檢驗(yàn),以期得到更大進(jìn)步。