城市交通系统是一个开放的复杂动态系统,小汽车出行作为城市交通系统的重要组成部分,长期以来受到交通科学领域的普遍关注。然而,随着我国城市化进程加快和机动车保有量快速增加,停车问题逐渐凸显,并成为影响小汽车出行的一个难点问题。相比其他交通问题,停车问题的解决更依赖于对出行者复杂行为的分析,以及使用运筹学等系统科学研究方法实现供给与需求的精确高效匹配,和各类停车资源的均衡利用。而基于数量控制的许可证管理模式,在精确匹配供给需求、降低停车不确定性,以及兼顾公共与私人停车设施管理需要、整合停车资源供给等方面具有显著优势,为缓解城市停车问题提供了新思路。鉴于此,本文以供给需求矛盾所致城市停车困难问题为研究对象,在分析出行者停车选择行为和停车问题产生机理的基础上,从系统优化的角度研究了停车许可证的分配和定价方案,进而结合实际,分析了多类许可证模式下的停车行为特点和系统均衡形态,以期发现调控和优化系统的方法。本论文的主要工作如下:（1）考虑拥挤效应的停车行为研究。停车供给与需求矛盾是造成城市停车问题的一个主要原因,本文将停车拥挤效应划分为受道路通行能力限制影响的外部因素和受停车场容量限制影响的内部因素,基于用户均衡分析方法研究了两类因素单独和共同存在时,同质和异质出行者的出发时刻选择和停车成本。研究发现,两类拥挤效应将使系统出现两种不同形态,其中拥挤外部因素的影响呈线性且无后效性,拥挤内部因素的影响呈非线性且有后效性。当两类拥挤效应水平同时提高时,出行者的停车行为将由主要受外部拥挤影响向主要受内部拥挤影响变化。（2）基于固定停车需求的许可证分配定价研究。停车问题在通勤出行中较为突出,本文针对通勤停车需求相对固定的特点,分析了用户均衡条件下搜索行为对停车者延误成本、行驶成本和停车场使用率的影响,进而提出了停车场内部通用和特定停车位专用的两类许可证模式,建立了以减少系统无谓损失为目标的许可证分配数量和定价优化模型。研究发现,基于停车场的许可证模式可通过收费转化部分延误成本为收入,但无法改变均衡点,基于停车位的许可证模式可同时降低停车均衡成本和延误成本。当停车供求矛盾突出时,基于停车位的许可证模式成本更低。（3）基于随机停车需求的许可证分配优化研究。结合小汽车日常停车需求具有随机性的特点,本文分析了不同优先策略,即“到达优先”的普通收费模式和“预定优先”的许可证模式下的停车者行为、期望停车成本和停车场服务率。针对提高停车服务能力和降低停车不确定性两个维度,建立了“服务顺序优化”的停车许可证分配模型,设计了“遗传-蚁群”的优化分配求解算法。研究发现,优化停车服务顺序的许可证模式,可使系统兼顾高服务率和低停车成本两方面优势。（4）基于营利许可证模式的停车行为分析。根据实际中停车各方参与者追求经济利益的特点,本文设定许可证管理具有营利目标,分析了出行者出行方式和停车选择行为,构建了管理者许可证优化分配、定价和供给调节机制,并使用逐日演化模型描述了供需双方行为调整和系统演化过程。研究发现,营利目标下可用停车位能否被充分利用存在阈值条件,不同停车设施在空间范围的吸引力不同,单独设置停车收费价格效率更高,当系统中存在多种出行方式和多个停车场竞争时,个别停车场供给不足不会出现垄断。（5）基于多模式出行的停车行为分析。整合城市各类停车资源是缓解停车难题的另一有效措施,本文考虑了采用普通收费公共停车场和许可证模式的共享停车场,基于用户均衡分析方法研究了小汽车公共停车、小汽车共享停车和公共交通等多模式出行下的停车行为,以及不同停车供给条件下的系统均衡形态。研究发现,使用许可证模式的共享停车方式,有利于降低系统均衡成本和增加停车收入,在一定条件下,共享停车可替代公共停车,并使系统突破原公共停车和公共交通双模式出行的均衡成本下限。