[發明專利]一種兼顧實時確定和未來不確定信息的共享單車動態重部署方法

有效

• 申請號: 202110786331.2
• 申請日: 2021-07-12
• 公開（公告）號: CN113408942B
• 公開（公告）日: 2022-11-18
• 發明（設計）人: 王萬元;吳巍煒;吳格;王豐辰
• 申請（專利權）人: 東南大學
• 主分類號: G06Q10/06
• 分類號: G06Q10/06;G06Q50/30;G06Q50/26
• 代理公司: 南京眾聯專利代理有限公司 32206
• 代理人: 程潔

1.一種兼顧實時確定和未來不確定信息的共享單車動態重部署方法，其特征在于：包括以下步驟：

(1)通過采樣歷史數據，估計未來不確定信息。通過對歷史共享單車訂單數據進行深入分析，發現在平常工作日期間，每天相同時刻、相同站點的訂單請求服從相似的分布，考慮從歷史數據采樣不同日期的訂單樣本。

(2)構建離線預測、在線規劃的共享單車重調度模型(Online_VRBR)，能夠兼顧共享單車分布的實時信息和未來訂單請求的不確定信息，共享單車重調度模型(Online_VRBR)可以用如下元組正式表示：

各符號解釋如下：

·表示站點集合，其中表示共享單車停放站點s；

·表示能夠用來平衡各站點共享單車的運輸車輛集合，其中表示運輸車v；

·將早晚高峰期時間離散化為時間片其中每個時間片Δ可以表示為以分鐘為單位的固定時間長度，譬如10分鐘。本文中所有的時間片都是以Δ為單位；

·Q表示預測未來不確定信息的時間段，Q×Δ表示預測未來不確定信息的時間長度。預測的時間較短影響長期優化效率，預測的時間較長影響預測準確度。因此，Q的大小需要合理設置；

·表示不同站點之間的行駛距離，其中d_s,s'表示從站點s行駛到站點s’需要的時間，其中對于任意的站點s，運輸車在站點內部的移動時間距離為1，即由于站點之間距離較短，在本文中，我們假設在任何時刻，站點與站點之間的行駛距離是固定的；

·C^#表示不同站點容量(即能夠停放的最大數量的共享單車數量)的集合，其中表示站點的容量；

·C^*表示不同運輸車輛的容量(即能夠裝載的最大數量的共享單車數量)的集合，其中表示運輸車的容量；

·在當前時刻，即t＝0，共享單車的初始分布為確定并且已知。在樣本k中(我們以某一天的訂單數據案例為一個樣本)，在任意時間t0，位于站點s的共享單車數量為

·在當前時刻，即t＝0，位于運輸車輛v上的共享單車數量為在樣本k中，在任意時間t0，位于運輸車輛v上的共享單車數量為

·表示運輸車在站點的分布，如果表示運輸車v在t時刻是否在站點s，否則，

·F表示關于共享單車騎行請求和騎行結束分布的樣本(即工作日案例)數量，其中|F|＝K表示樣本規模。表示在樣本k中，t時間片，站點s上由用戶騎入的共享單車供應數量，表示在樣本k中，t時間片，站點s上用戶單車騎行請求的數量；

·P_s,s'表示一個運輸車從站點s到站點s'需要的耗費，包括人力成本、運輸成本等。

2.根據權利要求1所述的兼顧實時確定和未來不確定信息的共享單車動態重部署方法，其特征在于：根據給定的模型針對當前時刻t,可以利用混合整數規劃(IntegerProgramming,IP)模型優化多個歷史樣本的平均值：

在線多階段隨機優化(OnlineMSS)

針對當前時刻t＝0,表2形式化描述OnlineMSS框架，其中各公式解釋如下：

·公式(1)表示OnlineMSS的目標，即盡可能多的滿足長期的用戶騎行訂單請求，Q表示未來時間長度，K表示樣本數量，滿足多個樣本用戶訂單請求的平均值，也就是滿足不確定共享單車請求場景下的訂單服務率的期望。

·約束(2)保證了在樣本k中，在時刻t，如果運輸車v沒有經過站點s，該運輸車v將不會在該站點裝載或者卸載共享單車。

·約束(3)為站點的騎行訂單服務約束，保證了在樣本k中，每個站點的共享單車訂單服務數量不超過需求數量

·約束(5)-(18)分別針對共享單車重部署(Bike Repositioning,BP)和運輸車輛路由(Vehicle Routing)進行約束。