專利名稱：大學(xué)校園公共自行車管理優(yōu)化評(píng)價(jià)方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及公共交通技術(shù)領(lǐng)域，尤其是大學(xué)校園公共自行車管理方法的優(yōu)化，涉及公共自行車系統(tǒng)管理方法效益分析。
背景技術(shù)：
公共自行車系統(tǒng)是一種短期租賃系統(tǒng)，使用者可以在任一站點(diǎn)租取自行車，使用完畢后歸還到任一站點(diǎn)，不用負(fù)擔(dān)購(gòu)買自行車的成本也不用擔(dān)心車輛安全和停車問題[1]。1965年第一代公共自行車系統(tǒng)在阿姆斯特丹開始運(yùn)營(yíng)，截止到目前已發(fā)展到第四代[2]。運(yùn)營(yíng)范圍已擴(kuò)大到世界上包括歐洲、北美洲、南美洲、亞洲和澳大利亞在內(nèi)的五大洲，在這些國(guó)家和城市里公共自行車已成為城市交通重要的組成部分[3]。和其他交通方式相比自行車具有巨大的經(jīng)濟(jì)和社會(huì)效益，而且不存在大氣和噪音污染，可為使用者提供便捷的綠色出行方式[4]。在中短距離出行時(shí)，自行車具有占用道路資源少、機(jī)動(dòng)靈活、可達(dá)性好和投資少的特點(diǎn)[5]。Cherry等指出目前的公共自行車系統(tǒng)使用的車輛絕大多數(shù)都是依靠人力驅(qū)動(dòng)，該特點(diǎn)決定了其使用群體主要為中青年[6]。大學(xué)校園內(nèi)的使用者為以中青年為主的學(xué)生和教職工以及外來訪客，出行集中在校園內(nèi)部和校園臨近周邊。在亞洲一些發(fā)展中國(guó)家的大學(xué)，由于學(xué)校提供學(xué)生公寓，有95%的出行為小于5km的短距離出行m，在這一距離范圍內(nèi)可充分發(fā)揮自行車機(jī)動(dòng)靈活的優(yōu)勢(shì)。公共自行車可作為一種校內(nèi)交通方式提高師生出行的機(jī)動(dòng)性。公共自行車系統(tǒng)和大學(xué)校園出行的上述特點(diǎn)表明大學(xué)校園為公共自行車項(xiàng)目的發(fā)展提供了理想的環(huán)境。因此，國(guó)內(nèi)外很多高校紛紛將公共自行車項(xiàng)目引入到大學(xué)校園中來。根據(jù)各高校在實(shí)施公共自行車項(xiàng)目時(shí)是否對(duì)使用者收取費(fèi)用、收取費(fèi)用的高低，以及是否限制使用者和使用者的使用次數(shù)，將其劃分為5種管理模式。如在安徽大學(xué)的“小黃車”公共自行車項(xiàng)目[9]、廈門大學(xué)的“小綠”公共自行車項(xiàng)目[1°]中，校園內(nèi)所有師生都可無償使用公共自行車，為不收費(fèi)不限制使用模式；美國(guó)耶魯大學(xué)面向所有教職工推出了名為“Y-Bike”的公共自行車項(xiàng)目，答應(yīng)不開車到校的教職工通過審批后可以免費(fèi)獲得一輛公共自行車，但在使用過程中需保證車輛的完好性[11]，該項(xiàng)目采取的管理模式為不收費(fèi)但限制使用模式；丹麥哥本哈根大學(xué)所在城市哥本哈根是第二代公共自行車系統(tǒng)的開創(chuàng)者，直到現(xiàn)在還在使用投幣式的公共自行車。任何使用者只需投幣20丹麥克朗就能取車，其管理模式為低價(jià)收費(fèi)不限制使用模式；英國(guó)利茲大學(xué)開展了 “Velocampus Leeds”公共自行車項(xiàng)目，該項(xiàng)目面向利茲大學(xué)的所有師生[12]。使用者可以長(zhǎng)期或短期租賃自行車，在租賃時(shí)需要提供自己的證件并交納一定的押金，并需要保證車輛的完好，然后根據(jù)租賃時(shí)間繳納一定的費(fèi)用，該項(xiàng)目采取的管理模式為低價(jià)收費(fèi)且限制使用模式；清華大學(xué)與貝科藍(lán)圖自行車租賃公司合作在清華校園內(nèi)建立租賃服務(wù)網(wǎng)點(diǎn)，面向所有使用者提供自行車租賃服務(wù)，租賃者在使用自行車時(shí)只需繳納一定的押金和服務(wù)費(fèi)用，采取的管理模式為高價(jià)收費(fèi)不限制模式。由上述介紹可知，國(guó)內(nèi)外各高校在實(shí)施校園公共自行車項(xiàng)目時(shí)并沒有統(tǒng)一的管理模式，各高校在實(shí)施校園公共自行車項(xiàng)目時(shí)對(duì)于管理模式的選取只能摸索進(jìn)行。2007年7月2日，北京航空航天大學(xué)校園公共自行車項(xiàng)目開始運(yùn)營(yíng)，目前其公共自行車項(xiàng)目已經(jīng)停止運(yùn)行；安徽大學(xué)的“小黃車”公共自行車項(xiàng)目于2011年9月5日投入使用，2012年初“小黃車”被統(tǒng)一回收，公共自行車項(xiàng)目暫停；2010年9月廈門大學(xué)漳州校區(qū)投放600輛公共自行車供學(xué)生免費(fèi)使用，在不到一個(gè)月的時(shí)間里，免費(fèi)公共自行車從最初的600輛銳減至不至IJ 200輛。2012年12月18日，廈門大學(xué)學(xué)生工作處發(fā)布關(guān)于公共自行車管理的公告，其校園公共自行車項(xiàng)目轉(zhuǎn)變管理模式。從理論上看，學(xué)術(shù)界對(duì)于對(duì)于校園公共自行車項(xiàng)目管理模式的研究較少，在實(shí)踐中則缺少可供校園公共自行車項(xiàng)目這一新興事物借鑒的經(jīng)驗(yàn)。導(dǎo)致校園公共自行車項(xiàng)目在開展過程屢屢碰壁，浪費(fèi)了大量的人力、物力和財(cái)力。因此需要對(duì)校園公共自行車項(xiàng)目管理模式進(jìn)行深入系統(tǒng)的研究，為校園公共自行車項(xiàng)目的理論指導(dǎo)提供依據(jù)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明旨在克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，為大學(xué)校園公共自行車項(xiàng)目管理模式的選取提供依據(jù)，為此本發(fā)明首先通過對(duì)國(guó)內(nèi)外實(shí)施公共自行車項(xiàng)目的高校進(jìn)行考察，對(duì)大學(xué)校園公共自行車項(xiàng)目采取的管理模式科學(xué)分類，構(gòu)造使用者收益函數(shù)，建立使用者不同決策方式下的博弈模型，對(duì)模型進(jìn)行求解以及通過不同情況下解的性質(zhì)的對(duì)比，為大學(xué)校園公共自行車管理方式選擇提供科學(xué)依據(jù)。本發(fā)明采用的具體方案如下:大學(xué)校園公共自行車管理優(yōu)化評(píng)價(jià)方法，包括下列步驟:I)建立大學(xué)校園公共自行車項(xiàng)目使用者博弈模型；2)兩種不同決策情況下大學(xué)校園公共自行車項(xiàng)目使用者的收益分析；3)方案評(píng)價(jià)，確定大學(xué)校園公共自行車項(xiàng)目所選管理模式是否能達(dá)到帕累托最優(yōu)。其中:所述步驟I)中博弈模型的建立過程如下:11)確定大學(xué)校園公共自行車項(xiàng)目的參與人。根據(jù)校園公共自行車項(xiàng)目的目標(biāo)確定其服務(wù)對(duì)象，分析潛在的使用者；12)確定大學(xué)校園公共自行車項(xiàng)目參與人的決策空間。根據(jù)校園公共自行車項(xiàng)目的規(guī)模確定其服務(wù)能力，結(jié)合11)中潛在使用者的數(shù)量確定大學(xué)校園公共自行車項(xiàng)目參與人的決策空間；13)構(gòu)造大學(xué)校園公共自行車項(xiàng)目參與人的收益函數(shù)?？疾齑髮W(xué)校園公共自行車項(xiàng)目參與人在使用公共自行車時(shí)平均每次獲得的收益，以及其需要付出的成本，采用廣義成本，結(jié)合大學(xué)校園使用者特征選擇合適時(shí)間成本換算標(biāo)準(zhǔn)。所述的步驟2)中兩種不同決策情況下大學(xué)校園公共自行車項(xiàng)目使用者的收益分析如下:21)每個(gè)使用者從自身利益出發(fā)單獨(dú)決策的博弈分析，從而確定大學(xué)校園公共自行車項(xiàng)目累積總出行次數(shù)和累積總收益；22)所有使用者作為一個(gè)整體集體決策的博弈分析，從而確定大學(xué)校園公共自行車項(xiàng)目總出行次數(shù)和總收益；所述的步驟3)中方案評(píng)價(jià)，選擇大學(xué)校園公共自行車項(xiàng)目最優(yōu)管理方式的過程如下:31)比較步驟2)中的結(jié)果，觀察能否達(dá)到帕累托最優(yōu)；32)若能達(dá)到帕累托最優(yōu)，則為大學(xué)校園公共自行車項(xiàng)目可行管理模式；否則，調(diào)整為另外一種管理模式，進(jìn)入步驟I)。公共自行車使用者間使用公共自行車時(shí)形成的博弈形式如下:11)參與者:參與者i為校園內(nèi)所有使用公共自行車的使用者，i = 1，2，…，η;12)策略空間:每位使用者i的策略是選擇自己使用公共自行車的出行次數(shù)Qi，假設(shè)％為連續(xù)變量，策略空間％ = [O, Qmax)13)支付:使用者i的使用次數(shù)為qi時(shí)所獲得的收益Ri為
權(quán)利要求
1.一種大學(xué)校園公共自行車管理優(yōu)化評(píng)價(jià)方法，其特征是，包括如下步驟: 1)建立大學(xué)校園公共自行車項(xiàng)目使用者博弈模型； 2)兩種不同決策情況下大學(xué)校園公共自行車項(xiàng)目使用者的收益分析； 3)方案評(píng)價(jià)，確定大學(xué)校園公共自行車項(xiàng)目所選管理模式是否能達(dá)到帕累托最優(yōu)。
2.如權(quán)利要求1所述的大學(xué)校園公共自行車管理優(yōu)化評(píng)價(jià)方法，其特征是，所述的步驟I)中博弈模型的建立過程如下: 11)確定大學(xué)校園公共自行車項(xiàng)目的參與人，根據(jù)校園公共自行車項(xiàng)目的目標(biāo)確定其服務(wù)對(duì)象，分析潛在的使用者； 12)確定大學(xué)校園公共自行車項(xiàng)目參與人的決策空間，根據(jù)校園公共自行車項(xiàng)目的規(guī)模確定其服務(wù)能力，結(jié)合11)中潛在使用者的數(shù)量確定大學(xué)校園公共自行車項(xiàng)目參與人的決策空間； 13)構(gòu)造大學(xué)校園公共自行車項(xiàng)目參與人的收益函數(shù)，考察大學(xué)校園公共自行車項(xiàng)目參與人在使用公共自行車時(shí)平均每次獲得的收益，以及其需要付出的成本，采用廣義成本，結(jié)合大學(xué)校園出行者特征選擇合適時(shí)間成本換算標(biāo)準(zhǔn)。
3.如權(quán)利要求1所述的大學(xué)校園公共自行車管理優(yōu)化評(píng)價(jià)方法，其特征是，所述的步驟2)中兩種不同決策情況下大學(xué)校園公共自行車項(xiàng)目使用者的收益分析如下: 21)每個(gè)使用者從自身利益出發(fā)單獨(dú)決策的博弈分析，從而確定大學(xué)校園公共自行車項(xiàng)目累積總出行次數(shù)和累積總收益； 22)所有使用者作為一個(gè)整體集體決策的博弈分析，從而確定大學(xué)校園公共自行車項(xiàng)目總出行次數(shù)和總收益。
4.如權(quán)利要求3所述的大學(xué)校園公共自行車管理優(yōu)化評(píng)價(jià)方法，其特征是，所述的步驟3)中方案評(píng)價(jià)，選擇大學(xué)校園公共自行車項(xiàng)目最優(yōu)管理方式的過程如下: 31)比較步驟2)中的結(jié)果，觀察能否達(dá)到帕累托最優(yōu)； 32)若能達(dá)到帕累托最優(yōu)，則為大學(xué)校園公共自行車項(xiàng)目可行管理模式；否則，調(diào)整為另外一種管理模式，進(jìn)入步驟I)。
5.如權(quán)利要求1所述的大學(xué)校園公共自行車管理優(yōu)化評(píng)價(jià)方法，其特征是，公共自行車使用者間使用公共自行車時(shí)形成的博弈形式如下: 11)參與者:參與者i為校園內(nèi)所有使用公共自行車的使用者，I= 1,2,…，η ； 12)策略空間:每位使用者i的策略是選擇自己使用公共自行車的出行次數(shù)qi;假設(shè)Qi為連續(xù)變量，策略空間Qi = [O, Qmax) 13)支付:使用者i的使用次數(shù)為Qi時(shí)所獲得的收益Ri為ηRi =^ B-cI1.c(Y/h) -C0.qt(I)。 .=全文摘要
本發(fā)明涉及公共交通技術(shù)領(lǐng)域，為大學(xué)校園公共自行車項(xiàng)目管理模式的選取提供依據(jù)，為此本發(fā)明首先通過對(duì)國(guó)內(nèi)外實(shí)施公共自行車項(xiàng)目的高校進(jìn)行考察，對(duì)大學(xué)校園公共自行車項(xiàng)目的管理方式科學(xué)分類，構(gòu)造使用者收益函數(shù)，建立使用者不同決策方式下的博弈模型，研究模型解法，為大學(xué)校園公共自行車管理方式選擇提供科學(xué)依據(jù)。本發(fā)明采用的具體方案如下大學(xué)校園公共自行車管理優(yōu)化評(píng)價(jià)方法，包括下列步驟1)首先建立大學(xué)校園公共自行車項(xiàng)目使用者博弈模型；2)兩種不同決策情況下大學(xué)校園公共自行車項(xiàng)目使用者的收益分析；3)方案評(píng)價(jià)，確定大學(xué)校園公共自行車項(xiàng)目所選管理模式是否能達(dá)到帕累托最優(yōu)。本發(fā)明主要應(yīng)用于公共交通規(guī)劃。
文檔編號(hào)G06Q10/06GK103198365SQ201310119848
公開日2013年7月10日 申請(qǐng)日期2013年4月8日 優(yōu)先權(quán)日2013年4月8日
發(fā)明者王在濤, 馬壽峰, 鐘石泉, 鄭亮, 賈寧, 朱寧 申請(qǐng)人:天津大學(xué)