获奖作品展播 | 贾富强：基于双边匹配理论的共享停车匹配问题研究

▲点击蓝字 关注我们！

金奖

第十三届（2023年）钱学森城市学金奖

获奖作品展播

导语

两千多年前，古希腊大思想家、大哲学家亚里士多德曾说过：“人们来到城市是为了生活，人们在城市居住是为了生活得更好。” 1985年，中国的“两弹一星”之父钱学森指出：城市是一个复杂巨系统，必须以系统科学的方法，去科学系统地研究城市。

2011年起，杭州国际城市学研究中心以城市学领域开创者钱学森先生为名设立 “钱学森城市学金奖”，分别围绕城市人口、交通、教育、卫生健康、土地住房、文化遗产、环境等七大主题开展优秀作品征集评选活动，表彰和奖励国内对城市学做出突出贡献的集体和个人。

今天，我们带来的是第十三届（2023年）钱学森城市学金奖提名奖作品：贾富强《基于双边匹配理论的共享停车匹配问题研究》。

一、推荐理由

论文以资源共享背景下停车位共享问题为研究对象，引入双边匹配理论对共享停车位匹配问题和共享停车发展问题进行了系统研究。根据共享停车过程中涉及出行者、停车位拥有者利益、不同风险规避态度和模糊信息等问题，分别建立不同情形下双边匹配共享停车位匹配决策多目标优化模型，利用适宜算法对模型进行求解，通过算例分析验证了模型与方法的有效性和适用性，并对不同情形下的共享停车位匹配结果进行对比分析；借助演化博弈理论建立了考虑政府参与和不参与情形下出行者和车位拥有者共享和使用策略演化博弈模型，并通过演化稳定性分析和数值模拟对不同参数影响下的共享停车演化过程进行分析。

二、作品介绍

（一）在对停车需求和供给调查基础上分析了停车供需规律，利用问卷调查分析了居民出行中停车选择行为和停车位对外共享意愿，总结了共享停车过程中出行者和共享者关注信息，结合目前共享停车平台运作模式对共享停车出行过程进行了分析。通过研究可知：不同区域停车需求和供给规律在特定时间段存在明显互补现象，出行者使用共享停车位和车位拥有者对外共享意愿强烈，但目前共享停车位实施效果不佳，所以研究共享停车有巨大的市场潜力。

（二）将共享车位匹配中的出行者和共享者视为两个不同的主体，对考虑时间成本与多属性的出行者与共享停车位匹配问题进行了研究。首先，利用二部图的稳定匹配理论证明了由出行者和停车位共享者组成的停车位匹配是二部图的稳定匹配，且该稳定匹配是一个纳什均衡点，建立了考虑双方节约成本最大化双边匹配多目标模型。其次，针对多属性共享停车匹配问题，利用熵权法将多属性问题化为单属性问题，建立了考虑出行者和停车位共享者节约成本最大的多目标优化模型，引入参数调整的多目标简化方法将模型转化为单目标模型并使用匈牙利算法进行求解，通过实例分析得到了匹配结果。研究结果表明：考虑双方公平和综合收益时得到的共享车位匹配结果与只考虑一方收益时得到的结果明显不同，而且考虑双方公平和综合收益时匹配结果的稳定性较好，同时能满足出行者和车位共享者需求。共享停车位的匹配结果将随着收入调整参数的变化而部分改变，但它可以确保大多数出行者的匹配结果是稳定的，并且随着参与者人数的增加稳定性将增加。

（三）考虑出行者和共享者在停车位匹配过程中面对收益或损失时的风险规避态度，利用前景理论刻画两者风险规避态度，引入熵权法将多属性问题化为综合属性问题，分别建立了考虑出行者和共享者基于单参照点前景理论的共享停车位匹配决策多目标优化模型和基于双参照点前景理论的共享停车位匹配决策多目标优化模型，同时利用NSGA-II算法进行了模型求解。研究结果表明：所建立的模型能很好地描述共享停车位匹配中的有关问题，考虑双方风险规避时得到的共享车位匹配结果与不考虑风险规避时得到的结果明显不同，而且考虑风险规避时匹配结果的稳定性较好，同时能满足出行者和车位共享者需求。

（四）考虑出行者和车位共享者在共享停车位匹配过程中决策信息的不确定性和模糊性，首先在引入直觉模糊理论的基础上，用直觉梯形模糊数来描述二者相关属性信息，通过计算不同属性对于最大和最小理想点的相对熵来判断属性信息的大小，建立了考虑直觉梯形模糊信息以出行者和共享者综合相对熵最小以及二者综合相对熵差异最小的多目标共享停车位匹配决策模型，并设计改进了NSGA-II算法进行模型求解；同时为了更贴近决策实际，引入犹豫模糊理论来描述出行者和共享者属性信息，通过考虑各犹豫模糊信息的满意度来体现属性信息的大小，同时引入后悔理论来刻画犹豫模糊环境下的风险规避行为，建立了基于模糊犹豫信息的后悔理论共享停车匹配多目标决策模型，同样以改进的NSGA-II算法进行求解。研究结果表明：利用前景理论刻化的风险规避行为能很好反应出行者和共享者风险规避态度，而且增加双方差异性目标后得到的匹配结果优于两目标模型，得到的匹配结果稳定性好，有很好的可供选择性。考虑风险规避时共享停车位的匹配与不考虑风险规避时的结果截然不同；考虑风险规避时匹配结果的稳定性比不考虑风险规避时好，能满足出行者和共享者需求，同时出行者对风险规避的敏感性强于共享者，说明在共享停车位匹配过程中车位共享者占主导地位。考虑风险规避时更贴近于共享停车位匹配实际。

（五）在考虑出行者、车位拥有者和政府等各方参与共享停车时的策略对共享停车匹配结果的影响和停车产业推动作用，利用演化博弈理论和方法对仅考虑出行者和车位拥有者参与的双边匹配演化博弈和考虑政府、出行者和车位拥有者三方参与的三边匹配演化博弈进行建模和演化稳定状态分析，并结合仿真说明不同收益和成本及策略选择对共享停车的影响。研究结果表明：在不同的初始比例情形下，双边演化博弈中出行者和车位拥有者均能通过不断学习最终演化值稳定均衡状态，想要演化至（使用，共享）状态则需要较高初始比例，可以通过提高收益和减少成本等措施诱导出行者和车位拥有者使用共享停车；在三边演化博弈中共享停车博弈会向（使用，共享，鼓励）均衡状态演化，说明当共享平台制定的针对于出行者和车位拥有者使用和共享时收益和支出费用合理时，政府采取鼓励措施将进一步增加各主体收益，可以有效促进共享停车产业的发展，同时保证共享停车有序进行。

三、作者简介

贾富强，兰州交通大学副教授，硕导。2021年毕业于兰州交通大学管理科学与工程专业，获管理学博士学位，甘肃省优秀博士学位论文获得者。现任兰州交通大学交通运输学院教务办主任。兼任世界交通运输大会技术委员会青年委员。

主持甘肃省自然科学基金1项、兰州交通大学青年科学基金项目1项，参与国家重点研发项目1项、国家自然科学基金2项。2019年获“甘肃省第十五次哲学社会科学优秀成果二等奖”1项；2021年获“中国物流与采购联合会科技进步三等奖”1项。

供稿：戴   辰

编辑：林玥玥

审核：接栋正

免责声明：文章旨在传递更多信息及用于知识推广、网络分享，不具有任何商业目的。如有论文、图片版权异议及其他任何问题，请权利人通过后台留言及时告知，我们会妥善处理。

推荐阅读：

"城市怎么办"微信公众号

投稿邮箱：

[e-mail]