[發明專利]一種基于雙層規劃的共享自行車區域投放規劃方法

有效

• 申請號: 201810958834.1
• 申請日: 2018-08-22
• 公開（公告）號: CN109190813B
• 公開（公告）日: 2022-05-24
• 發明（設計）人: 胡郁蔥;黎俊廷;龔雋
• 申請（專利權）人: 華南理工大學
• 主分類號: G06Q10/04
• 分類號: G06Q10/04;G06Q10/06;G06Q50/26
• 代理公司: 廣州市華學知識產權代理有限公司 44245
• 代理人: 馮炳輝

本發明公開了一種基于雙層規劃的共享自行車區域投放規劃方法，包括步驟：1)獲取擬提供服務的共享自行車系統的規劃基礎資料；2)構建各條出行路徑的廣義出行成本函數；3)分別以共享自行車網絡系統最優和用戶均衡為上層模型和下層模型，建立基于雙層規劃的共享自行車區域投放規劃模型；4)對共享自行車區域投放規劃模型進行求解，得到各區域投放點的位置以及共享自行車配備方案。本發明提供了一種共享自行車區域投放的方法，能夠同時確定投放區域的選址及規模，為投放區域的規劃以及投放量的預測提供科學的依據，具有實際推廣價值。

技術領域

本發明涉及城市共享自行車系統規劃的技術領域，尤其是指一種基于雙層規劃的共享自行車區域投放規劃方法。

背景技術

共享經濟為綠色出行、可持續發展提供了重要的實現路徑，作為共享經濟的產物，共享自行車以低碳環保、資金和基礎設施投入少、便民惠利等優勢，成為居民短距離出行的主要交通方式之一，有效解決了居民出行“最后一公里”的問題。并隨著互聯網的快速發展和移動支付手段的普及，共享自行車在較短時間內收獲了市場的極大正面反響，國內外許多城市都大力支持、推廣共享自行車系統的發展。

與公共自行車不同的是共享自行車沒有固定的站點，共享自行車的投放一般是根據客流的分布情況將車輛投放在小區、商圈、寫字樓周邊。由于共享自行車投放點以及投放量難以確定，容易出現共享自行車的投放與用戶需求不平衡的現象。目前國內外對共享自行車的研究多從成本利潤或者用戶需求出發，大多沒有同時考慮系統用戶總的出行成本、用戶出行時間以及用戶出行需求來規劃共享自行車投放的位置以及投放量，所以有必要對共享自行車投放區域的位置以及投放量進行研究。

發明內容

本發明的目的在于克服現有技術的不足，提出了一種基于雙層規劃的共享自行車區域投放規劃方法，該方法創新地從用戶使用體驗的角度出發，同時考慮各類成本、系統用戶總的出行成本、用戶出行時間以及用戶出行需求，科學合理地規劃共享自行車的投放區域以及投放量，具有較高的應用價值。

為實現上述目的，本發明所提供的技術方案為：一種基于雙層規劃的共享自行車區域投放規劃方法，包括以下步驟：

1)獲取擬提供服務的共享自行車系統的規劃基礎資料，包括備選共享自行車區域投放點資料、交通小區資料、交通小區和備選共享自行車區域投放點距離資料、交通小區之間的共享自行車出行需求資料、建設運營成本資料、路網相關資料；

2)根據獲取得到的基礎資料，構建各條出行路徑的廣義出行成本函數，其中廣義出行成本由步行時間和騎行時間兩部分構成；

3)分別以共享自行車網絡系統最優和用戶均衡為上層模型和下層模型，建立基于雙層規劃的共享自行車區域投放規劃模型；

4)對共享自行車區域投放規劃模型進行求解，得到各區域投放點的位置以及共享自行車配備方案。

在步驟1)中，所述備選共享自行車區域投放點資料包括擬提供共享自行車的服務范圍、服務范圍內的共享自行車客流產生情況和共享自行車客流產生點位置，以此確定共享自行車區域投放備選投放點位置，共享自行車客流產生情況以及產生點位置通過交通調查獲得；所述交通小區資料包括擬提供共享自行車的服務范圍內交通小區的劃分情況以及交通小區內共享自行車投放區域的用地性質；所述交通小區和備選共享自行車區域投放點距離資料包括交通小區形心到共享自行車區域投放點的距離以及各共享自行車區域投放點之間的距離，從共享自行車系統規劃方案獲得；所述交通小區之間的共享自行車出行需求資料是指各交通小區時間的共享自行車出行OD量數據，從歷史數據或者交通調查獲得；所述建設運營成本資料包括共享自行車單價、運營維護費用、租賃費用和旅行時間價值，通過市場調查和共享自行車系統規劃方案獲得；所述路網相關資料包括擬提供共享自行車服務范圍內的路徑情況、道路阻抗函數、共享自行車騎行速度和用戶步行速度，從共享自行車系統規劃方案獲得。

步驟2)中，構建各條出行路徑的廣義出行成本函數，包含如下步驟：