[发明专利]公共自行车系统的自然混合调度方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种公共自行车系统的自然混合调度方法，属于公共交通调度领域。

背景技术

公共自行车系统承担着城市重要的短程交通任务，可以有效解决公共汽车交通的“最后一公里”难题和提升城市交通的整体服务水平。

随着公共自行车系统规模逐渐增大、使用频率逐渐增加，给公共自行车系统的管理和服务也带来了一系列问题，主要表现在：高峰期时段，某些租赁点的锁桩呈空位状态时间过长，用户借不到车；某些租赁点的锁桩呈满位状态时间过长，用户还不了车；居民区、办公区及部分商业区都存在明显的早晚高峰和方向不均衡，导致了车辆调度难度的增加及车辆周转率的降低。公共自行车“借车难、还车难”问题已成为市民使用公共自行车绿色出行过程中的突出问题。因此，研究一种合理的调度方法对解决上述问题有着重大意义。

目前杭州市公共自行车系统主要通过人工巡查与租赁点监控相结合的方式来了解各个租赁点的自行车租借情况，并凭借人工经验用少数几辆调度车辆对部分24小时租赁点分行政区域进行调度，这种方法存在很大的局限性：

1)人工巡查成本较高，效率低；

2)随着租赁点数量的逐渐增多，视频监控无法实时了解每一个租赁点的情况；

3)现有的按照行政区域划分对其调度的方法，受地理位置的影响较大；

4)公共自行车系统规模很大，仅凭借人工经验对部分租赁点进行调度，难以解决其余大部分租赁点长时间出现无车可借及无空车位可还的问题。

5)公共自行车作为一种交通工具本身具有流动性，因而对各租赁点存储量的平衡性同样有着很大影响。即，自行车的调度是机动车调度与需求流动叠加的结果。如果按照现有的模型进行调度，不仅会增加调度车辆的数量，而且会扰乱车辆的正常安排。

为有效解决上述问题，一种公共自行车系统的自然混合调度方法应运而生。公共自行车系统的调度是一个自然调度规律基础上的带有的装卸混合动态车辆转移调度问题。自然混合调度是将公共自行车看作一种在自组织条件下具有流动性的交通工具，在这种自流动性产生的规律基础上，合理安排调度车辆进行调度，以达到均衡公共自行车在各租赁点的时空分布的目的的一种方法。

发明内容

本发明要克服目前公共自行车调度管理不科学，调度路径不合理，调度效率低下，调度效果不理想等问题，提供一种能有效提高公共自行车调度效率，充分考虑公共自行车自流动性的自然混合调度方法。

本发明所述的公共自行车系统的自然混合调度方法，具体步骤如下：

步骤1、划分调度区域

结合城市公共自行车系统的调度需求，因此可以利用公共自行车在租赁点间的这种自流动性，结合OD（起点与终点）运行数据，对城市公共自行车系统租赁点进行区域划分；进而结合各区域中租赁点潮汐方向、租赁点类型等特征属性，对区域进行二次划分，最终实现城市公共自行车系统动态调度的区域划分，是对公共自行车系统进行合理调度的前提。

步骤2、生成调度指令

2.1租赁点调度服务等级划分，针对公共自行车自流动性而导致租赁点服务需求量时候发生变化的特点，为减少调度车辆盲目的运行，同时又确保调度的效果。将公共自行车系统租赁点分为三类：

2.3.1一级调度服务窗口A⁺，即优先享有服务的租赁点集合；

2.3.2二级调度服务窗口A^-，即准备接受服务的租赁点集合

2.3.3非调度服务窗口B，即尚未有服务需求的租赁点和已经接受过服务的租赁点集合。

2.2高峰时间与平峰时间的定义，根据对杭州市公共自行车系统运行数据时空分析得出的系统运行规律，规定：

高峰时间为：

平峰时间为：其余时间。

2.3一级调度服务窗口A⁺

当当前时间在规定的高峰时间内，且满足以下两个条件时，则系统接受该租赁点的服务请求，并将其放入到集合A⁺中，将接受调度车辆的优先服务；

2.3.1车锁比值α≤0.1或α≥0.9；

2.3.2发出请求租赁点周围500m（居民可接受的最大步行距离）以内的租赁点车锁比值满足α≤0.1或α≥0.9条件的个数与该区域内租赁点的总个数的比值r≥0.5；

2.4二级调度服务窗口A^-

当时间在预先规定的高峰时间内，且满足以下两个条件时，则系统接受该租赁点的服务请求，并将其放入到集合A^-中，准备接受调度车辆的服务；