呂星晨，荊云琪，孫航航

山東科技大學(xué)交通學(xué)院

基于用戶與資源一體化的公共自行車自適應(yīng)調(diào)度模式研究

呂星晨，荊云琪，孫航航

山東科技大學(xué)交通學(xué)院

當(dāng)前公共自行車已在國內(nèi)廣大城市獲得普及使用，然而在各公共自行車租賃點(diǎn)經(jīng)常出現(xiàn)“無車可借，無處還車”的尷尬局面，究其原因主要是由于自行車使用中存在分布不均勻，調(diào)度不及時(shí)造成。當(dāng)前普遍采用的“人工+調(diào)度車”的調(diào)度模式不能及時(shí)感應(yīng)自行車的分布不均勻性，對自行車損傷較大等問題。為了克服當(dāng)前自行車調(diào)度的不足，本文提出一種基于用戶資源一體化的公共自行車自適應(yīng)調(diào)度模式，其應(yīng)用互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)、GPS定位技術(shù)、移動通訊技術(shù)等實(shí)時(shí)進(jìn)行自行車用戶、自行車、調(diào)度平臺三者之間的信息交互，調(diào)度平臺將各站點(diǎn)歷史數(shù)據(jù)、實(shí)時(shí)車輛信息和用戶出行需求信息在時(shí)間和空間上進(jìn)行動態(tài)結(jié)合，通過分析各站點(diǎn)實(shí)時(shí)需求量，利用經(jīng)濟(jì)手段通過獎(jiǎng)勵(lì)機(jī)制及時(shí)而自動的引導(dǎo)用戶將自行車停放到合適的地點(diǎn)，從而實(shí)現(xiàn)自行車的自適應(yīng)調(diào)度。

公共自行車；分布不均勻；調(diào)度不及時(shí)；資源一體化；自適應(yīng)調(diào)度

1.研究背景

隨著城市化進(jìn)程加快，交通擁堵問題日益突出，由于公共自行車和共享單車具有環(huán)保、便捷、經(jīng)濟(jì)實(shí)用等特點(diǎn)，其以成為市民短距離出行及與城市公共交通銜接的首選[1]。

目前公共自行車發(fā)展不僅僅與運(yùn)營模式、租賃點(diǎn)車輛配置、租賃點(diǎn)的布局有關(guān)，更與公共自行車調(diào)度密切相關(guān)，城市公共自行車租賃點(diǎn)少則幾百個(gè)多則幾千個(gè)，不同租賃點(diǎn)在不同時(shí)間段自行車借還需求量不一致，經(jīng)常出現(xiàn)某個(gè)租賃點(diǎn)分布不均衡的情況[2]。因此需要經(jīng)常進(jìn)行車輛調(diào)度以保證租賃點(diǎn)自行車滿足借還需求。

2.設(shè)計(jì)內(nèi)容及原理

2.1 設(shè)計(jì)思路

由于公共自行車具有低碳、環(huán)保等特點(diǎn)，其已成為城市解決出行“最后一公里”問題的重要選擇，公共自行車需求量的增加，經(jīng)常會出現(xiàn)“無車可借，無處還車”的局面，當(dāng)前采用“人工+調(diào)度車”調(diào)度方式無法實(shí)現(xiàn)及時(shí)的調(diào)度來保證站點(diǎn)公共自行車數(shù)量滿足站點(diǎn)的需求。目前流行的共享單車也存在此問題，本研究以公共自行車為主，但方法同樣適用于共享單車。

本研究提出的自行車調(diào)度模式以公共自行車租賃者作為資源使用者，在將公共自行車還到“無車可借”站點(diǎn)以方便下一用戶出行時(shí)成為資源提供者，以此實(shí)現(xiàn)公共自行車用戶與資源一體化。將公共自行車系統(tǒng)與移動互聯(lián)網(wǎng)和手機(jī)APP結(jié)合，應(yīng)用GPS定位技術(shù)、移動通訊技術(shù)，依據(jù)站點(diǎn)公共自行車的需求量，以人的主動意識為主導(dǎo)、經(jīng)濟(jì)獎(jiǎng)勵(lì)為手段，引導(dǎo)用戶自發(fā)將自行車停放在“無車可借”的站點(diǎn)，實(shí)現(xiàn)公共自行車的自適應(yīng)調(diào)度，同時(shí)也能體現(xiàn)城市公共自行車交通的人性化和科技化。

表1 公共自行車自適應(yīng)調(diào)度APP功能展示

圖1 用戶資源一體化示意圖

2.2 方案設(shè)計(jì)

公共自行車調(diào)度平臺結(jié)合各租賃點(diǎn)的歷史數(shù)據(jù)和APP收集到的實(shí)時(shí)用戶OD點(diǎn)信息預(yù)測各租賃點(diǎn)公共自行車需求量；公共自行車用戶通過手機(jī)APP輸入起訖點(diǎn)，獲取騎行導(dǎo)航和自行車自適應(yīng)調(diào)度方案，供用戶選擇，從而實(shí)現(xiàn)公共自行車的自適應(yīng)調(diào)度，改變原有的調(diào)度車輛的調(diào)度方式，減少調(diào)度成本。

對于共享單車則以“劃圓法”虛擬站點(diǎn)，其中圓圈內(nèi)即為站點(diǎn)，從而實(shí)現(xiàn)與“定點(diǎn)”公共自行車同樣的調(diào)度方法，本研究中不再對共享單車做特殊說明。

在自適應(yīng)調(diào)度中對APP端的用戶采用積分獎(jiǎng)勵(lì)的經(jīng)濟(jì)手段實(shí)現(xiàn)自適應(yīng)調(diào)度，獎(jiǎng)勵(lì)的積分可以兌換騎行時(shí)長及購物、餐飲、休閑娛樂等日常生活電子優(yōu)惠券，即可以吸引更多用戶選擇APP推薦的自適應(yīng)調(diào)度方案。

2.2.1 公共自行車調(diào)度管理中心工作流程

公共自行車調(diào)度管理中心通過站點(diǎn)鎖車器對網(wǎng)點(diǎn)租賃情況進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控，并通過APP獲取用戶出行信息統(tǒng)計(jì)各站點(diǎn)實(shí)時(shí)租賃情況，結(jié)合各站點(diǎn)歷史借還數(shù)據(jù)進(jìn)行各站點(diǎn)公共自行車需求預(yù)測，設(shè)置調(diào)度啟動閥值，判斷用戶目的地附近需要進(jìn)行調(diào)度的站點(diǎn)，將各站點(diǎn)情況實(shí)時(shí)反饋，通過APP向用戶提供騎行路徑，并提示需要調(diào)度的站點(diǎn)，供用戶選擇，當(dāng)用戶選擇需求調(diào)度站點(diǎn)后，系統(tǒng)將向用戶發(fā)放獎(jiǎng)勵(lì)，以此激勵(lì)用戶選擇自適應(yīng)調(diào)度方案，整個(gè)流程如圖2所示。

圖2 公共自行車調(diào)度管理中心自適應(yīng)調(diào)度流程

2.2.2 公共自行車自適應(yīng)調(diào)度APP功能設(shè)計(jì)

基于對公行車自適應(yīng)調(diào)度方案的構(gòu)想，設(shè)計(jì)了APP服務(wù)系統(tǒng)，其包含的3項(xiàng)主要功能：網(wǎng)點(diǎn)車輛租賃信息實(shí)時(shí)查詢、路徑導(dǎo)航與調(diào)度站點(diǎn)提示、主動調(diào)度服務(wù)提示與優(yōu)惠券包，如表1所示。

3.創(chuàng)新特色

（1）將公共自行車租賃系統(tǒng)與移動互聯(lián)網(wǎng)和手機(jī)APP相結(jié)合，實(shí)現(xiàn)租賃點(diǎn)和自行車使用情況數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)收集，并進(jìn)行租賃點(diǎn)實(shí)時(shí)需求預(yù)測，提出了實(shí)時(shí)自適應(yīng)的公共自行車調(diào)度模式；

（2）基于實(shí)際調(diào)查，提出基于用戶資源一體化的新型公共自行車調(diào)度構(gòu)想，突破了傳統(tǒng)的“人工+調(diào)度車”調(diào)度模式，通過經(jīng)濟(jì)獎(jiǎng)勵(lì)機(jī)制實(shí)現(xiàn)用戶選擇自適應(yīng)調(diào)度方案。

[1]周東.我國公共自行車發(fā)展現(xiàn)狀與趨勢[J].中國自行車，2012年

[2]張建國.城市公共自行車車輛調(diào)配問題研究[D].西南交通大學(xué)，2013年4月

指導(dǎo)老師：任傳祥，管德永。