[发明专利]一种共享式自行车系统服务点容量规划方法

说明书

一种共享自行车系统服务点的容量规划方法，包括以下步骤：1)将最小服务周期按时间平均划分为若干个时间段，得到服务点基本容量：2)计算租还需求不平衡系数：3)计算净租还量不均衡系数：4)服务点最小容量计算。

技术领域

本发明涉及一种共享式自行车系统服务点容量规划方法，属于智能交通领域。

背景技术

城市共享式自行车系统(Bicycle Sharing System，BSS)分为锁桩式公共自行车和无锁桩式共享单车两种模式近年来自行车需求量规模性的增长给BSS带来了巨大挑战，然而，无论是无锁桩式共享单车系统的电子围栏还是锁桩式公共自行车系统的租赁站点，服务点都有容量的限制，容量过小，大部分租还需求得不到满足；容量过大，成本高、利用率低。因此，服务点容量科学规划是解决共享自行车系统服务点出现全空或全满的交通需求极端状态(简称：极态)的关键，构建适合于共享自行车系统服务点的容量规划方法，从而达到基本满足租还需求的条件下实现成本最小化。

发明内容

本发明要克服现有技术的上述缺点，提供一种共享自行车系统服务点的容量规划方法。

本发明的一种共享自行车系统服务点的容量规划方法，包括以下步骤：

1)将最小服务周期按时间平均划分为若干个时间段，得到服务点基本容量：

城市共享式自行车系统建设初期，服务点容量规划往往依靠粗放的人工经验，或估算服务点附近建筑面积、人口密度简易规划。但是，实际租还需求往往存在较严重的时空不平衡现象，具体表现为景区、商业购物中心服务点节假日租还量明显高于普通工作日，而大型公交中转站服务点工作日的租还量明显高于节假日；景区、商业购物中心服务点9:00-10:00归还需求远远多于租借需求，17:00-19:00租借需求远远多于归还需求，而居民区服务9:00-10:00租借需求远远多于归还需求，17:00-19:00归还需求远远多于租借需求，存在明显的潮汐现象，即使采取人工调度也不一定能达到动态平衡的效果，导致部分服务点服务能力不足以满足用户需求，而其他服务点服务能力过剩。

本发明要克服现有技术的上述缺点，提供一种共享自行车系统服务点的容量规划方法。将最小服务周期按时间平均划分为若干个时间段，t时刻某服务点共享自行车的数量等于t-1时刻自行车的数量加上t-1至t时间段内归还自行车的数量减去t-1至t时间段内租借自行车的数量，相应地，t时刻服务点空位数量等于t-1时刻空位数量加上t-1至t时间段内租借自行车的数量减去t-1至t时间段内归还自行车的数量，同时确保t时刻服务点共享自行车的数量和空位数量均大于等于0。得到服务点基本容量如下：

式(1)中：C为某服务点的基本容量要求；为某服务点t时刻的空位数量为t时刻某服务点共享自行车的数量；C_ren为某时段内租借共享自行车的数量；C_ret为某时段内归还共享自行车的数量；

2)计算租还需求不平衡系数：

虽然单个服务点日租借总量和日归还总量大致相等，但是某时段内租借量和归还量相差较大，租还需求不平衡比较严重。针对全日每个时段租借量和归还量的差异，定义了租还需求不平衡系数P_d，描述BSS运行服务期间租借量和归还量的差异特征。

式(2)、式(3)中：P_d为租还需求不平衡系数；T为取样量，等于BSS最小服务周期长度与取样时间段长度的比值；i为样本编号，i＝1、2、3…；为i样本的租还需求不平衡系数；为i样本服务时段内租借自行车的数量；为i样本服务时段内归还自行车的数量。

3)计算净租还量不均衡系数：