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共享单车调度与投放模型分析

摘要：本文根据调查研究，对单车投放调度进一步分析，优化出最符合需求的投放数解决单车调度与投放问题。

关键词：非线性规划；数学模型；调度

一、问题引入

本文根据采集的数据及实际骑行情况，估计共享单车的时空分布情况。根据调查得到人们的骑行需求估计数据，建立数学模型解决如何优化共享单车的调度问题。根据骑行数据和需求数据，判断各区域所需共享单车的满足程度，如何进行投放更优。

二、模型假设

1.假设每个人骑车速度相等且匀速

2.假设 24：00～6：00 没有人使用单车

3.假设共享单的投放只受需求函数的影响

4.假设自行车没有因为各种原因损坏

三、建立模型与分析

数据的预处理：利用Excel 软件统计出每个单位从 i 地到 j 地所需要的时间设为 bi，取其平均值作为从i 到 j 地所需要时间路程 aij，即

设区域之间的路程矩阵为 A ，则：

A=0a12 a1ma210a2man1an2 0

（一）单车流量统计

将时间 T 分为 K 段， T={t1 ，} ；mij 为某时间段 i 地去 j 地的车流量， M 为流量矩阵：

M= m11m12 m1jm21m22 m2jmi1mi2 mij

（二）单车流量统计结果

根据大学城区域共享单车的实际采集数据，我们

可以得到各时 ?g 段可使用的单车数目，统计如下表：从上表可以看出，时间末端 5 区单车最多，说明

5区域单车的分布密度较大，可能为主要聚集区，可能是商业区，其次是 1、2、6 区较多，可能是居民住宅区。

（三）数据分析

以大学城某区域共享单车为1000 辆，因此在此问设共享单车基数为1000，用Excel 整理各区域单车增减量如下：

（四）非线性规划

设第 i 个地区的单车投放量为 zi，根据表 2 中共享单车影响 Mi 建立非线性规划模型。

其中 zi 为决策变量， yi 为约束函数， x 为范围变量，根据表 4 中单车的增减量知 y1 的变化值为 -41，

y6 的变化值为 -26，y7 的变化值为 -4，y10 的变化值为-33，说明这些地区对共享单车的需求量较大，因而设立上述限制条件。该模型对单车的最小投放量进行取值，从而达到优化调度的效果。

参考文献：

[1]李琨浩 .基于共享经济视角下城市共享单车

发展对策研究 [J].城市， 2017（03）：66-69.

[2]李敏莲 .共享单车市场调研与分析 [J].财经界（学术版），2017（05）：121-123.

作者简介：

任立民，福建省福州市，福建江夏学院。