Optimization of parking lot layouts
Urbanism, Spatial Planning, Transportation and Infrastructure Planning, Landscape Planning
Final Report Abstract
Der knappe Raum in den Städten ist häufig Gegenstand von Streit: Autofahrer fordern mehr bezahlbare Parkplätze, Radfahrer mehr und vor allem auch nicht zugeparkte Radwege, Fußgänger mehr Platz zum Flanieren und dann stellen plötzlich auch noch gänzliche neue Verkehrsteilnehmer wie etwa E-Roller Fahrer zusätzliche Ansprüche. Dieses Projekt verfolgt einen Ansatz, den bestehenden Raum besser zu nutzen, ohne dass einer Anspruchsgruppe etwas weggenommen werden muss: durch die Optimierung des Layouts von bestehenden Parkplätzen. Prinzipiell lässt sich dieses Problem in das folgenden mathematische Optimierungsproblem überführen: Gegeben ist die Grundfläche eines Parkplatzes, welche in ein Raster von Quadraten mit 2,5x2,5 Metern eingeteilt ist, so dass zwei benachbarte Quadrate gemeinsam einen Stellplatz für ein Auto bilden können. Gesucht wird nun eine maximale Anzahl an Stellplätzen auf der gegebenen Grundfläche, wobei natürlich von jedem Stellplatz aus über Straßenquadrate die Zufahrt des Parkplatzes erreichbar sein muss. Für dieses Grundproblem (und entsprechende Erweiterungen) wurden im Projekt leistungsfähige Lösungsverfahren entwickelt, um auch große Parkplätze in angemessener Zeit optimieren zu können. Insbesondere unregelmäßige Grundflächen aber auch Hindernisse wie Pfeiler oder Bäume machen dieses Problem dabei zu einer interessanten Herausforderung. Durch die Auswertung von Satellitenbildern wurden die Layouts von 177 bestehenden Parkplätzen ausgewertet und mit optimierten Layouts verglichen. Die Ergebnisse zeigen, dass im Durchschnitt 25% mehr Autos auf der gleichen Fläche geparkt werden können; einfach indem Fahrspuren und Stellplätze neu angeordnet werden. Für die fünf größten Parkplätze der Innenstadt von Jena könnte darüber hinaus gezeigt werden, dass entweder 104 Autos mehr auf der bestehenden Parkplatzfläche parken könnten, oder einer der großen Parkplätze alternativ genutzt werden könnte (z.B. als Stadtpark), ohne dass im Vergleich zur jetzigen Situation auch nur ein Stellplatz verloren ginge.
Publications
- (2021): Layout design of parking lots with mathematical programming. Transportation Science
Stephan, K.; Weidinger, F.; Boysen, N.
(See online at https://doi.org/10.1287/trsc.2021.1049)
