[发明专利]一种基于用车需求预测的共享单车智能调配方法

说明书

本发明公开了一种基于用车需求预测的共享单车智能调配方法，涉及共享单车需求预测调度技术领域，包括以下步骤：对共享单车运营区域进行栅格划分，获取每个栅格N天的训练数据，对数据进行标准化，将每天的数据以Δt(Δt≠0)分钟为一个时间片进行划分，输入至LSTM中完成栅格内单车需求量的预测，为使栅格单车供需均衡，调度员成本最低构造目标整数规划模型，输出每个调度员从哪个栅格将多少量单车运送到哪个栅格。本发明相比于一般的仅运用当前扫码人数来得到实时需求量的方法，本模型得到精准预测结果，从而使调度员提前进行调度，满足了用户用车需求，提高了共享单车企业的公众评价与市场竞争力。

技术领域

本发明涉及共享单车需求预测调度技术领域，具体来说，涉及一种基于用车需求预测的共享单车智能调配方法。

背景技术

共享单车因为其便捷环保、经济节能、潮流时尚等优点，逐渐被广泛运用于上下班、高校出行、娱乐休闲、骑行社交等广泛领域。但是随着企业资本的投入，用户的增多，共享单车运营所面临的一些问题也逐渐浮现出来。用户骑完共享单车停靠后，会致使单车需求量高的地点单车减少，单车需求量少的地点单车反而会增多，如果不对单车进行及时调配，对单车用户来说，单车需求量无法满足，用户会时常陷入想骑车但找不到车的境地；对于企业来说，共享单车资源会有大量浪费，影响单车运营企业营收。

因此，亟需在准确评估共享单车用车需求的前提下，设计对于共享单车的科学高效调配方法工具。这样不仅能够提高单车的使用效率，同时，相比于传统的盲目调配，或凭调度员主观经验调配的方法，调度的效率会更高，同时调度的成本，包括调度距离的成本和调度员装卸共享单车的成本会更低，从而提高共享单车企业的公众评价与市场竞争力。

检索中国发明专利CN107122862 A公开了共享单车综合调配方法，包括以下步骤：对每个共享单车进行编号，从计费系统中匹配共享单车编号及其使用时间；建立一个云端数据库，储存所有的共享单车编号和对应的使用时间；在每一个单车停放区域建立区域数据库，储存该区域共享单车编号和对应的使用时间；建立共享单车与区域数据库的连接；建立云端数据库与区域数据库的连接；对每个区域数据库中的数据依据使用时间进行排序；当有用户在单车停放区域进行租车时，优选使用时间较短的单车供用户使用。使每一辆共享单车的磨损程度相近，便于统一维护；有助于对单车的使用状况进行有效的统计。但其仍存在调度效率低且调度不合理，具有一定局限性的问题。

针对相关技术中的问题，目前尚未提出有效的解决方案。

发明内容

针对相关技术中的问题，本发明提出一种基于用车需求预测的共享单车智能调配方法，通过使用长短期记忆人工神经网络(LSTM)，结合天气、季节、风速、温度、栅格内超市的数量、栅格内地铁站的数量、栅格内poi的数量、栅格内小区数量、是否是上班高峰期、是否是下班高峰期、是否是三餐时间、是否是工作日这些影响因素，得到不同时间不同栅格的单车需求量。根据预测出的单车需求量，结合调度员位置，不同栅格运送单车调度成本，得到一种使得共享单车供需均衡，调度员调度成本最低的模型，以克服现有相关技术所存在的上述技术问题。

本发明的技术方案是这样实现的：

一种基于用车需求预测的共享单车智能调配方法，包括以下步骤：

步骤S1，对共享单车运营区域进行栅格划分；

步骤S2，获取每个栅格N天的训练数据；

步骤S3，对数据进行标准化；

步骤S4，将每天的数据以Δt(Δt≠0)分钟为一个时间片进行划分；

步骤S5，输入至LSTM中完成栅格内单车需求量的预测；

步骤S6，为使栅格单车供需均衡，调度员成本最低构造目标整数规划模型；

步骤S7，输出每个调度员从哪个栅格将多少量单车运送到哪个栅格。