一种基于实测数据的公共建筑物配建停车泊位共享时间窗口确定方法技术

本发明专利技术公开了一种基于实测数据的公共建筑物配建停车泊位共享时间窗口确定方法。首先收集实测数据并采用时间序列法进行停车需求预测，然后根据预测结果，确定最大需求峰值；接着确定最小泊位数并据此判定不满足最小共享泊位要求的不可实施共享时段；最后，再根据最小共享时长，最终确定泊位共享的时间窗口。本发明专利技术在历史实测数据的基础上，提供一种不影响公共建筑物自身停车需求的配建停车泊位共享时间窗口确定方法，可以为公共建筑物共享停车方案设计提供参考。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于城市停车交通管理领域，涉及一种基于实测数据的公共建筑物配建停车泊位共享时间窗口确定方法。
技术介绍
随着城市化进程不断加快，城市居民机动车保有量持续增长。在停车需求不断增长的同时，城市新增停车泊位供给总量增长速度均滞后于机动车保有量的增长速度，特别是停车需求聚集的城市中心区，供需总量不平衡更为突出。城市中心区用地开发强度高，停车需求大，停车高峰时段停车位缺口严重。然而，城市中心区用地往往混合开发，不同类型建筑物的停车吸引不同，且停车需求高峰出现的时间段也有所差异，因此为不同建筑物配建停车泊位之间的共享利用提供了可能，有助于提高停车场泊位整体的利用效率。当前对于公共建筑物配建停车泊位共享主要侧重于共享实施可行性、共享停车模式等方面的定性研究，缺乏停车场开放共享的最佳时刻确定以及开放时间长度的定量化确定方法，难以有效指导停车共享管理措施的具体实施。
技术实现思路
专利技术目的：为了克服现有技术中存在的不足，本专利技术提供一种不影响建筑物自身停车需求的公共建筑物配建停车泊位共享时间窗口确定方法，为公共建筑物共享停车方案设计提供参考。技术方案：为实现上述目的，本专利技术采用的技术方案为：本专利技术的技术方案包括以下步骤：一种基于实测数据的公共建筑物配建停车泊位共享时间窗口确定方法，该方法包括顺序执行的以下步骤：步骤1、历史实测数据收集与停车需求预测收集历史的一天以上的停车场泊位随时间变化的占用数量，以每半小时为一个时段的频率进行统计，作为历史的停车需求数据；然后根据历史数据，使用时间序列预测方法对停车需求进行预测获得停车需求时变预测结果；步骤2、最大停车需求峰值确定根据停车需求时变预测结果，画出全天停车需求预测曲线，根据全天停车需求预测曲线确定当日停车需求的最大峰值Pmax；步骤3、确定最小共享泊位数kshare根据实地设计的要求，确定一个使得对应配建停车场泊位共享具有实施意义的泊位数k1；然后根据步骤2确定的当日停车需求最大峰值Pmax，计算当日停车需求最大峰值Pmax的15％对应的泊位数k2；比较k1和k2，取大者作为最小共享泊位数kshare；步骤4、根据最小共享泊位数kshare初步判定窗口根据停车需求时变预测结果，对于停车需求值在(Pmax-kshare，Pmax)间的时段，不实施共享；对于其他时段，进入下一步判定；步骤5、可共享泊位数临界点编号在全天停车需求预测曲线上作出停车需求数值等于(Pmax-kshare)的直线，作为共享阈值线，对全天停车需求预测曲线与共享阈值线的交点依次进行编号：P(1),P(2),……,P(n)；若上述交点与全天停车需求预测曲线的波峰重合，则该交点不进行编号；另外还将全天停车需求预测曲线上与时间点为0点、24点相对应的点分别编号为P(0)、P(n+1)；步骤6、根据最小共享时长tshare判定窗口设定最小共享时长tshare为2h；将上述编号的n+2个点按所在时刻按照从小到大顺序，两两作为一组：P(0)和P(1)一组，P(2)和P(3)一组，……P(n)和P(n+1)一组，对一组内两点所在时间差进行判定，若该两个点的时间之差大于tshare，则在该两点之间的时间段实施共享；否则，不实施共享；其中，若编号的点正好为某一时段的起点，则记该点的时间为该时段起点的时间，否则，该点的时间为下一时段起点的时间。进一步的，在本专利技术中，步骤1的时间序列预测方法包括顺序执行的以下步骤：步骤(1)将收集的所有历史泊位占用数量数据按时间先后顺序排列，作为原始时间序列；步骤(2)时间序列平稳性检验对原始时间序列进行平稳性检验，若为平稳序列，则通过检验，并进入下一步；若为非平稳序列，则逐步进行差分运算，每进行一阶差分运算获得的相应的时间序列均进行平稳性检验，直到找到通过平稳性检验的时间序列否则继续下一阶差分运算，记通过平稳性检验的时间序列为平稳时间序列；如：设样本数为l的0阶时间序列为x1,x2,x3,......,xl，令ym＝xm+1-xm，m＝1,...,l-1，形成一个新的时间序列y1,y2,y3,......,yl-1，这个时间序列就是一阶差分运算后的序列。若再对1阶时间序列再进行差分运算则为二阶差分运算，形成的新序列即二阶差分运算后的序列，以此类推。先进行一阶差分若得到的新序列是平稳序列，则进行下一步，否则，进行更高阶的差分，直到通过平稳性检验。步骤(3)计算平稳时间序列的自相关系数ACF和偏自相关系数PACF第k阶的自相关系数ACF按下式计算：ρ^k=Σt=1n-k(xt-x‾)(xt+k-x‾)Σt=1n(xt-x‾)2,∀0<k<n]]>式中：xt——t时刻平稳时间序列的值；——平稳时间序列的平均值；n——平稳时间序列中数值的个数；——k阶自相关系数；第k阶的偏自相关系数PACF按下式计算：φkk^=D^kD^,∀0<k<n]]>式中：——k阶偏相关系数；D^=1ρ^1...ρ^k-1ρ^11...ρ^k-2.........ρ^k-1ρ^k-2...1,D^k=1ρ^1...ρ^1ρ^11...ρ^2.........ρ^k-1ρ^k-2...ρ^k]]>步骤(4)ARMA模型识别采用时间序列模型中的ARMA模型作为预测模型，根据ACF和PACF，选择合适的ARMA模型：即根据自相关系数ACF和偏自相关系数PACF的性质,估计ARMA模型自相关阶数p和ARMA模型移动平均阶数q，并选择合适的ARMA模型拟合时间序列。步骤(5)ARMA模型参数估计根据上述所选的ARMA模型，估计该ARMA模型中的参数，从而确定该ARMA模型中各参数的数值；步骤(6)ARMA模型检验对所选的ARMA模型和其参数进行显著性检验，以确定ARMA模型是否已经提取了有效的信息，若ARMA模型通过显著性检验，则进入下一步；若ARMA模型未通过显著性检验，则返回步骤(4)，重新确定ARMA模型自相关阶数p和ARMA模型移动平均阶数q，直至通过模型检验；步骤(7)停车需求序列预测根据通过检验的ARMA模型，进行时间序列的预测，得到停车需求预测的结果。有益效果：本专利技术提供的本专利技术与现有技术相比，具有以下优点：1本专利技术在结合实测历史数据，采用定量化的方法分析公共建筑物配建停车场的共享时间窗口，和现有的方法相比，更具有可操作性。2本专利技术所确定的共享时间窗口既不影响公共建筑物自身的停车需求，又不影响管理者对于超过停车需求的多余泊位的灵活使用，和现有的方法相比，更具有科学性。3本专利技术只需要进行收集少量的历史停车需求数据即可明确确定出具体的共享时间窗口，具有较强的实际运用价值。附图说明图1为本专利技术的流程图；图2本专利技术中为共享时间窗口确定示意图；图3为实例中预测日的共享窗口确定示意图。具体实施方式下面结合附图对本专利技术作更进一步的说明。1.历史实测数据收集与停车需求预测收集历史的一天以上的停车场泊位随时间变化的占用数量，以每半小时为一个时段的频率进行统计，作为历史的停车需求数据。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于实测数据的公共建筑物配建停车泊位共享时间窗口确定方法，其特征在于：该方法包括顺序执行的以下步骤：步骤1、历史实测数据收集与停车需求预测收集历史的一天以上的停车场泊位随时间变化的占用数量，以每半小时为一个时段的频率进行统计，作为历史的停车需求数据；然后根据历史数据，使用时间序列预测方法对停车需求进行预测获得停车需求时变预测结果；步骤2、最大停车需求峰值确定根据停车需求时变预测结果，画出全天停车需求预测曲线，根据全天停车需求预测曲线确定当日停车需求的最大峰值Pmax；步骤3、确定最小共享泊位数kshare根据实地设计的要求，确定一个使得对应配建停车场泊位共享具有实施意义的泊位数k1；然后根据步骤2确定的当日停车需求最大峰值Pmax，计算当日停车需求最大峰值Pmax的15％对应的泊位数k2；比较k1和k2，取大者作为最小共享泊位数kshare；步骤4、根据最小共享泊位数kshare初步判定窗口根据停车需求时变预测结果，对于停车需求值在(Pmax‑kshare，Pmax)间的时段，不实施共享；对于其他时段，进入下一步判定；步骤5、可共享泊位数临界点编号在全天停车需求预测曲线上作出停车需求数值等于(Pmax‑kshare)的直线，作为共享阈值线，对全天停车需求预测曲线与共享阈值线的交点依次进行编号：P(1),P(2),……,P(n)；若上述交点与全天停车需求预测曲线的波峰或波谷重合，则该交点不进行编号；另外还将全天停车需求预测曲线上与时间点为0点、24点相对应的点分别编号为P(0)、P(n+1)；步骤6、根据最小共享时长tshare判定窗口设定最小共享时长tshare为2h；将上述编号的n+2个点按所在时刻按照从小到大顺序，两两作为一组：P(0)和P(1)一组，P(2)和P(3)一组，……P(n)和P(n+1)一组，对一组内两点所在时间差进行判定，若该两个点的时间之差大于tshare，则在该两点之间的时间段实施共享；否则，不实施共享；其中，若编号的点正好为某一时段的起点，则记该点的时间为该时段起点的时间，否则，该点的时间为下一时段起点的时间。...

【技术特征摘要】
1.一种基于实测数据的公共建筑物配建停车泊位共享时间窗口确定方法，其特征在于：该方法包括顺序执行的以下步骤：步骤1、历史实测数据收集与停车需求预测收集历史的一天以上的停车场泊位随时间变化的占用数量，以每半小时为一个时段的频率进行统计，作为历史的停车需求数据；然后根据历史数据，使用时间序列预测方法对停车需求进行预测获得停车需求时变预测结果；步骤2、最大停车需求峰值确定根据停车需求时变预测结果，画出全天停车需求预测曲线，根据全天停车需求预测曲线确定当日停车需求的最大峰值Pmax；步骤3、确定最小共享泊位数kshare根据实地设计的要求，确定一个使得对应配建停车场泊位共享具有实施意义的泊位数k1；然后根据步骤2确定的当日停车需求最大峰值Pmax，计算当日停车需求最大峰值Pmax的15％对应的泊位数k2；比较k1和k2，取大者作为最小共享泊位数kshare；步骤4、根据最小共享泊位数kshare初步判定窗口根据停车需求时变预测结果，对于停车需求值在(Pmax-kshare，Pmax)间的时段，不实施共享；对于其他时段，进入下一步判定；步骤5、可共享泊位数临界点编号在全天停车需求预测曲线上作出停车需求数值等于(Pmax-kshare)的直线，作为共享阈值线，对全天停车需求预测曲线与共享阈值线的交点依次进行编号：P(1),P(2),……,P(n)；若上述交点与全天停车需求预测曲线的波峰或波谷重合，则该交点不进行编号；另外还将全天停车需求预测曲线上与时间点为0点、24点相对应的点分别编号为P(0)、P(n+1)；步骤6、根据最小共享时长tshare判定窗口设定最小共享时长tshare为2h；将上述编号的n+2个点按所在时刻按照从小到大顺序，两两作为一组：P(0)和P(1)一组，P(2)和P(3)一组，……P(n)和P(n+1)一组，对一组内两点所在时间差进行判定，若该两个点的时间之差大于tshare，则在该两点之间的时间段实施共享；否则，不实施共享；其中，若编号的点正好为某一时段的起点，则记该点的时间为该时段起点的时间，否则，该点的时间为下一时段起点的时间。2.根据权利要求1所述的基于实测数据的公共建筑物配建停车泊位共享时间窗口确定方法，其特征在于：步骤1的时间序列预测方法包括顺序执行的以下步骤：步骤(1)将收集的所有历史泊位占用数量数据按时间先后顺序排列，作为原始时间序列；步骤(2)时间序列平稳性检验对原始时间序列进行平稳性检验，若为平稳序列，则通过检验，并进入下一步；若为非平稳序列，则逐步进行差分运算，每进行一阶差分运...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈峻，刘志广，杨琦，吴炜光，
申请(专利权)人：东南大学，
类型：发明
国别省市：江苏;32