劉蘭 焦攀 蒲斌

摘 要：為了研究“互聯(lián)網(wǎng)+”時(shí)代城市出租車(chē)的資源配置以及打車(chē)平臺(tái)補(bǔ)貼方案的合理性，首先通過(guò)引入衡量出租車(chē)供求匹配程度的三大指標(biāo)（里程利用率、車(chē)輛滿(mǎn)載率、萬(wàn)人擁有量）建立了線(xiàn)性回歸模型，代入相關(guān)數(shù)據(jù)得到了目標(biāo)城市不同時(shí)空的出租車(chē)供求匹配程度，其次通過(guò)出租車(chē)空駛率與補(bǔ)貼之間的數(shù)量分析，在經(jīng)典Cairns和Liston-Heyes動(dòng)態(tài)模型基礎(chǔ)上建立了一個(gè)與補(bǔ)貼相關(guān)的多目標(biāo)動(dòng)態(tài)優(yōu)化模型，得到了在不同補(bǔ)貼下出租車(chē)的空駛率以及供求匹配程度，最后基于此給出了較為合理的補(bǔ)貼方案。

關(guān)鍵詞：資源配置；供求匹配；線(xiàn)性回歸；動(dòng)態(tài)優(yōu)化；數(shù)量分析

在當(dāng)前的社會(huì)背景下，出租車(chē)是市民出行的重要交通工具之一，但是由于城際圈的擴(kuò)大以及人流量的不斷增加導(dǎo)致了“打車(chē)難”問(wèn)題，尤其是在交通早晚高峰的階段，隨著“互聯(lián)網(wǎng)+”時(shí)代的到來(lái)，有多家公司依托移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)建立了打車(chē)軟件服務(wù)平臺(tái)，實(shí)現(xiàn)了乘客與出租車(chē)司機(jī)之間的信息互通，同時(shí)推出了多種出租車(chē)的補(bǔ)貼方案，但是現(xiàn)行打車(chē)軟件仍存在很多不足，本文通過(guò)建立模型研究城市出租車(chē)供求匹配程度，并基于此探究打車(chē)平臺(tái)補(bǔ)貼方案是否能夠緩解打車(chē)難問(wèn)題以及其合理性，并給出較為合理的方案。

1 線(xiàn)性回歸模型建立與求解

1.1 基本假設(shè)

假設(shè)所收集的數(shù)據(jù)都是真實(shí)可靠的；城市常住人口、暫住人口、流動(dòng)人口搭乘出租車(chē)出行的特征一致；在不同的時(shí)空，出租車(chē)每行駛一公里的成本一樣；由于每次打車(chē)不管載人多少都按行程計(jì)費(fèi)，我們假設(shè)每次載客人數(shù)為1人；忽略各種偶然因素對(duì)模型的影響；匹配度最合理為1（1僅為參照系數(shù)），從而可進(jìn)一步得到大于1時(shí)出租車(chē)供不應(yīng)求，小于1時(shí)供大于求。

1.2 模型準(zhǔn)備

出租車(chē)全市總數(shù)量N：通過(guò)數(shù)據(jù)收集，可知2013年成都全市出租車(chē)總數(shù)量N為17684；出租車(chē)日常平均速度V：通過(guò)搜集多張出租車(chē)發(fā)票數(shù)據(jù)，進(jìn)行數(shù)據(jù)處理可得出出租車(chē)日常平均速度為36km/h；全市出租車(chē)日常日客運(yùn)量Q：由于2013年成都6-8月內(nèi)每輛出租車(chē)日均載客量高于全國(guó)出租車(chē)日均載客量30-50，綜合考慮取Q為46，則全市出租車(chē)日客運(yùn)量Q=46×N；通過(guò)搜集數(shù)據(jù)，得知居民搭乘出租車(chē)平均出行距離D=6.67（km）。

1.3 模型建立

1.4 模型求解

1.4.1系數(shù)c1、c2、c3求解

分析所搜集的全國(guó)出租車(chē)統(tǒng)計(jì)信息，采用均值法找出了供求匹配度較為合理的三個(gè)城市，即成都、杭州、廈門(mén)，并假設(shè)它們的供給匹配度都為1（1僅為參照系數(shù)）。利用待定系數(shù)法套用該模型解得三個(gè)影響因素的系數(shù)c1、c2、c3。根據(jù)其城市的出租車(chē)萬(wàn)人擁有量、里程利用率和出租車(chē)月?tīng)I(yíng)業(yè)額，結(jié)合出租車(chē)的起步價(jià)、平均速度和平均運(yùn)行時(shí)間，設(shè)載客數(shù)為x，載客里程為y，建立二元一次方程組可求得該城市的滿(mǎn)載率。以成都為例，出租車(chē)起步價(jià)為8元，平均速度為36km/h，平均運(yùn)行時(shí)間為13h，起步里程為2km，可建立方程組：

同理可求得其他兩個(gè)具有代表性的城市杭州、廈門(mén)的出租車(chē)滿(mǎn)載率分別為0.7，0.76；

將成都、杭州、廈門(mén)三個(gè)城市的萬(wàn)人擁有量、里程利用率、車(chē)輛滿(mǎn)載率代入模型建立三元一次方程組： c1×23.50+c2×0.67+c3×0.67=wc1×19.60+c2×0.69+c3×0.70=wc1×22.78+c2×0.72+c3×0.76=w

由于上述中各城市的匹配程度合理，故我們?nèi)∩鲜街衱=1，并利用Matlab編程求得：c1=-0.00002c2=2.68942c3=-1.23135

綜上所述：w=-0.00002α1+2.68942α2-1.23135α3

1.4.2 不同時(shí)空匹配度的求解

按照車(chē)輛的需求程度將城市定義為中心區(qū)[0.4]、次中心區(qū)[0.3]、次邊緣區(qū)[0.2]和邊緣區(qū)[0.1]四個(gè)區(qū)域，其中X表示城市需要出租車(chē)人數(shù)在該區(qū)域所占比例。

通過(guò)搜集成都市一天內(nèi)各個(gè)時(shí)刻出租車(chē)交通量得到了統(tǒng)計(jì)信息表，我們分析得出：00：00—07：00、19：00—24：00出租車(chē)交通量較小，不存在供求矛盾，不具有代表性，因此，我們選擇07：00—19：00這個(gè)時(shí)間段作為研究對(duì)象，即日均每輛車(chē)運(yùn)營(yíng)時(shí)間T=12h，再按照出租車(chē)繁忙程度將07：00—19：00劃分為4個(gè)時(shí)段：早高峰：7：00—9：00，中高峰：11：00—13：00，晚高峰：17：00—19：00，平峰：9：00—11：00、13：00—17：00。利用Matlab編程、繪圖，求得各個(gè)時(shí)間段對(duì)應(yīng)得圖像面積。綜上，我們可以得出：

查得成都市主城區(qū)出租車(chē)總數(shù)量N為17864輛，總?cè)丝贠為760（萬(wàn)人），可得出萬(wàn)人擁有量：α1=N/O=23.5。

將成都市出租車(chē)日客運(yùn)量Q為811130人，居民出行的平均距離D為6.67km，出租車(chē)日均每輛車(chē)運(yùn)營(yíng)時(shí)間T為12h，出租車(chē)日常平均速度V為36km/h；全市出租車(chē)總數(shù)量N為17684輛代入公式（3）有可解得里程利用率為：α2=0.607。

又全國(guó)各主要城市出租車(chē)車(chē)輛滿(mǎn)載率均值為0.7，即？籽=0.7，代入公式（4），可求出各區(qū)域在各個(gè)時(shí)間段對(duì)應(yīng)的車(chē)輛滿(mǎn)載率α3，同理，得到各區(qū)域在各個(gè)時(shí)間段對(duì)應(yīng)的車(chē)輛里程利用率α2。

將α1、α2、α3的值代入目標(biāo)函數(shù)（1），解出出租車(chē)資源的供求匹配度w在不同時(shí)空下的程度。

2 多目標(biāo)動(dòng)態(tài)優(yōu)化模型建立與求解

模型建立：

在出租車(chē)市場(chǎng)中，存在著出租車(chē)司機(jī)和乘客兩個(gè)主體。傳統(tǒng)供需平衡法認(rèn)為，只有在存在供給與需求平衡的條件下，出租車(chē)行業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益才能達(dá)到最佳狀態(tài)，即出租車(chē)資源的“供求匹配”程度最佳。我們無(wú)法影響出租車(chē)數(shù)量，則出租車(chē)運(yùn)力的利用率提高就是我們的研究方向，而出租車(chē)運(yùn)力利用率中最顯著的指標(biāo)就是空駛率。由此，我們想得到出租車(chē)空駛率與補(bǔ)貼之間的數(shù)量分析模型。1996年，Cairns和Liston-Heyes完善了Douglas的模型得到了以下的計(jì)算公式：

3 合理的補(bǔ)貼方案

我們研究補(bǔ)貼的對(duì)象均為出租車(chē)乘客，并給出以下方案：既考慮補(bǔ)貼上下限又考慮公司虧損狀況。由線(xiàn)性回歸模型的結(jié)果可知，出租車(chē)資源的“供求匹配”數(shù)值越大，“供求匹配”程度越高，而得出的結(jié)果表1中，雖然在部分時(shí)空出租車(chē)“供求匹配”程度偏高或偏低，這主要是由于我們?cè)O(shè)置補(bǔ)貼的上下限所致，但與滴滴打車(chē)和快的打車(chē)的補(bǔ)貼方案下的匹配度相比，相應(yīng)的匹配度都有所改進(jìn)。

4 結(jié)語(yǔ)

在總體思路上，本文所建立的模型根據(jù)出租車(chē)需求量以及繁忙程度對(duì)區(qū)域進(jìn)行了合理劃分，從而得出不同時(shí)空的匹配度，這種思維具有創(chuàng)造性。同時(shí)，模型的假設(shè)合理，切合實(shí)際；建立過(guò)程具有嚴(yán)格的理論依據(jù)，分析過(guò)程邏輯嚴(yán)密，計(jì)算準(zhǔn)確；結(jié)果采用圖表對(duì)照，明了清晰。另外，所建立的模型簡(jiǎn)易有效，也對(duì)實(shí)際問(wèn)題有一定指導(dǎo)意義。因此，本文對(duì)于“互聯(lián)網(wǎng) + ”時(shí)代的出租車(chē)資源配置問(wèn)題，分析不同時(shí)空出租車(chē)資源配置程度、分析不同補(bǔ)貼方案對(duì)打車(chē)難的幫助、以及設(shè)計(jì)補(bǔ)貼方案并論證其合理性。這將對(duì)研究互聯(lián)網(wǎng)時(shí)代下出租車(chē)配置問(wèn)題有一定的借鑒作用。

參考文獻(xiàn)：

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[2] 劉鴻婷，出租車(chē)運(yùn)力規(guī)模評(píng)價(jià)與優(yōu)化研究[EB/OL].中國(guó)知網(wǎng)（F572；F224），2011，5，1：26-27

項(xiàng)目編號(hào)： JG-2016-024

作者簡(jiǎn)介：

劉蘭（1994-），女，漢族，四川成都人，西華師范大學(xué)計(jì)算機(jī)學(xué)院2013級(jí)通信工程專(zhuān)業(yè)在讀本科生，研究方向?yàn)閳D像處理、信息處理；焦攀（1994-），男，漢族，四川達(dá)州人，西華師范大學(xué)計(jì)算機(jī)學(xué)院2013級(jí)軟件工程專(zhuān)業(yè)在讀本科生，研究方向?yàn)榇髷?shù)據(jù)、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)；蒲斌（1971-），男，漢族，副教授，研究方向?yàn)闊o(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò)與數(shù)據(jù)通信。