公共自行車調(diào)度區(qū)域劃分方法
【專利摘要】一種城市公共自行車調(diào)度區(qū)域劃分方法，具體包括：步驟1.公共自行車系統(tǒng)調(diào)度區(qū)域聚類劃分；步驟2.公共自行車系統(tǒng)調(diào)度區(qū)域劃分調(diào)整；步驟3.生成最終的調(diào)度區(qū)域劃分方案。本發(fā)明充分利用了公共自行車在租賃點(diǎn)間的自流動(dòng)特性，對(duì)公共自行車調(diào)度區(qū)域合理劃分，在滿足租賃點(diǎn)自身需求特性的基礎(chǔ)上，減少調(diào)度車輛在租賃點(diǎn)之間的行駛距離，對(duì)公共自行車系統(tǒng)分區(qū)調(diào)度具有重要的指導(dǎo)意義。
【專利說明】公共自行車調(diào)度區(qū)域劃分方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種公共自行車調(diào)度區(qū)域劃分方法，屬于公共交通調(diào)度領(lǐng)域。

【背景技術(shù)】
[0002]公共自行車系統(tǒng)承擔(dān)著重要的城市短程交通任務(wù)，可以有效解決公共汽車交通的“最后一公里”難題和提升城市交通的整體服務(wù)水平。
[0003]隨著公共自行車系統(tǒng)規(guī)模逐漸增大、使用頻率逐漸增加，給公共自行車系統(tǒng)的管理和服務(wù)也帶來了一系列問題，主要表現(xiàn)在:高峰期時(shí)段，某些租賃點(diǎn)的鎖樁呈空位狀態(tài)時(shí)間過長(zhǎng)，用戶借不到車；某些租賃點(diǎn)的鎖樁呈滿位狀態(tài)時(shí)間過長(zhǎng)，用戶還不了車。公共自行車“借車難、還車難”問題已成為市民使用公共自行車綠色出行過程中的突出問題。
[0004]杭州市公共自行車系統(tǒng)是國(guó)內(nèi)發(fā)展最成功的系統(tǒng)，國(guó)內(nèi)很多城市都借鑒其發(fā)展模式，但目前杭州市公共自行車系統(tǒng)在管理上也存在明顯缺陷:
[0005]I)簡(jiǎn)單地按照行政區(qū)域進(jìn)行調(diào)度，沒有考慮行政區(qū)域內(nèi)租賃點(diǎn)間距離太遠(yuǎn)等地理位置屬性問題。
[0006]2)按照行政區(qū)域進(jìn)行調(diào)度的方法，受河流鐵路等相關(guān)因素的影響較大。
[0007]3)沒有遵循公共自行車在租賃點(diǎn)之間自流動(dòng)而形成的租賃點(diǎn)相關(guān)性規(guī)律。
[0008]4)存在調(diào)度路徑過長(zhǎng)及所需調(diào)度車數(shù)量過多的缺陷。
[0009]這些問題將導(dǎo)致調(diào)度成本的增加和調(diào)度效率的下降。因此，對(duì)現(xiàn)有的調(diào)度區(qū)域進(jìn)行合理改進(jìn)劃分，打破現(xiàn)有的行政界線對(duì)提高調(diào)度效率具有重大意義。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0010]本發(fā)明要克服目前公共自行車調(diào)度管理不科學(xué)、調(diào)度路徑不合理、調(diào)度效率低下的缺點(diǎn)，提供一種城市公共自行車調(diào)度區(qū)域劃分方法。
[0011]本發(fā)明根據(jù)城市公共自行車系統(tǒng)運(yùn)行的OD數(shù)據(jù)，起終點(diǎn)間的出行數(shù)據(jù)，O為Origin指出發(fā)地，D為Destinat1n指目的地，將具有較強(qiáng)相關(guān)性的租賃點(diǎn)歸于同一個(gè)集合，然后對(duì)各集合中的租賃點(diǎn)進(jìn)行空間聚類劃分，最后生成調(diào)度區(qū)域劃分方案。本發(fā)明的具體步驟如下:步驟1.公共自行車系統(tǒng)調(diào)度區(qū)域聚類劃分
[0012]11確定租賃點(diǎn)間的租還關(guān)系。
[0013]抽取公共自行車OD數(shù)據(jù)樣本，設(shè)D表示由公共自行車系統(tǒng)交易記錄所組成的數(shù)據(jù)庫(kù)，每一條自行車交易記錄由唯一的交易標(biāo)識(shí)和兩個(gè)租賃點(diǎn)的項(xiàng)目數(shù)據(jù)組成。IiQ =1，2，...，!!)表示第I輛公共自行車在編號(hào)為i的租賃點(diǎn)所產(chǎn)生的交易記錄，當(dāng)Ii n Ij ^ Φ時(shí)，即表不租賃點(diǎn)i和租賃點(diǎn)j存在租還關(guān)系。
[0014]12生成關(guān)聯(lián)集合。
[0015]121)計(jì)算最小相關(guān)性閾值Oniin
[0016]對(duì)于公共自行車系統(tǒng)租賃點(diǎn)，最小相關(guān)性閾值Omin與數(shù)據(jù)庫(kù)中的總記錄條數(shù)ntotal、流動(dòng)自行車總數(shù)目nbike以及小范圍內(nèi)租賃點(diǎn)數(shù)目qsite有關(guān)，公式歸納如下:

【權(quán)利要求】
1.一種城市公共自行車調(diào)度區(qū)域劃分方法，具體包括: 步驟1.公共自行車系統(tǒng)調(diào)度區(qū)域聚類劃分 11確定租賃點(diǎn)間的租還關(guān)系； 抽取公共自行車OD數(shù)據(jù)樣本，設(shè)D表示由公共自行車系統(tǒng)交易記錄所組成的數(shù)據(jù)庫(kù)，每一條自行車交易記錄由唯一的交易標(biāo)識(shí)和兩個(gè)租賃點(diǎn)的項(xiàng)目數(shù)據(jù)組成；Ii (i =1，2，...，!!)表示第I輛公共自行車在編號(hào)為i的租賃點(diǎn)所產(chǎn)生的交易記錄，當(dāng)Ii n Ij ^ Φ時(shí)，即表不租賃點(diǎn)i和租賃點(diǎn)j存在租還關(guān)系； 12生成關(guān)聯(lián)集合； 121)計(jì)算最小相關(guān)性閾值Oniin 對(duì)于公共自行車系統(tǒng)租賃點(diǎn)，最小相關(guān)性閾值σ min與數(shù)據(jù)庫(kù)中的總記錄條數(shù)nt(rtal、流動(dòng)自行車總數(shù)目nbike以及小范圍內(nèi)租賃點(diǎn)數(shù)目qs&有關(guān)，公式歸納如下:
其中，t為采集的數(shù)據(jù)的天數(shù)，P為正常租還交易記錄系數(shù)；小范圍內(nèi)租賃點(diǎn)數(shù)量qs&:指生活區(qū)、商業(yè)區(qū)、學(xué)校等區(qū)域周邊的租賃點(diǎn)數(shù)量，設(shè)定小范圍內(nèi)租賃點(diǎn)具有相同屬性； 122)判斷租賃點(diǎn)的關(guān)聯(lián)度大??； 當(dāng)Ii n Ipomin時(shí)，即認(rèn)為具有租還關(guān)系的兩租賃點(diǎn)相關(guān)性較大，分別劃到同一個(gè)集合中，生成關(guān)聯(lián)集合Ap ;合理設(shè)定最小相關(guān)性閾值σ min至關(guān)重要，過大或過小都會(huì)對(duì)劃分結(jié)果將產(chǎn)生較大的誤差； 123)將關(guān)聯(lián)集合中的相關(guān)租賃點(diǎn)進(jìn)行聚類劃分； 1231選取K個(gè)初始聚類中心；以當(dāng)前各調(diào)度指揮中心實(shí)際所在的地理位置為初始聚類中心； 1232計(jì)算相關(guān)租賃點(diǎn)到聚類中心的最短距離；遍歷所有租賃點(diǎn)，分別計(jì)算關(guān)聯(lián)集合中每個(gè)租賃點(diǎn)到K個(gè)初始聚類中心的距離；選取K個(gè)距離中的最近距離minLia = 1,2,...，!!，表示相關(guān)租賃點(diǎn)編號(hào))，即為租賃點(diǎn)i到調(diào)度中心的最短距離； 1233計(jì)算距離閾值；對(duì)關(guān)聯(lián)集合中的租賃點(diǎn)，根據(jù)距離屬性進(jìn)行聚類；其中
為所有MnLi之和的平均值，表示距離閾值;當(dāng)1〈1_時(shí)，集合中的元素在地理位置上具有可達(dá)性，歸于同一調(diào)度區(qū)域，同時(shí)可避免邊緣點(diǎn)對(duì)整體最優(yōu)性的干擾； 1234重新計(jì)算各聚類區(qū)域的聚類中心，得到K個(gè)聚類調(diào)度區(qū)域； 步驟2.公共自行車系統(tǒng)調(diào)度區(qū)域劃分調(diào)整 21以整個(gè)步驟I聚類劃分的調(diào)度區(qū)域?yàn)榛A(chǔ)，綜合調(diào)度區(qū)域中的租賃點(diǎn)需求類型、地理位置及調(diào)度區(qū)域數(shù)量等屬性特征，進(jìn)行調(diào)度區(qū)域劃分調(diào)整； 211租賃點(diǎn)需求類型；一個(gè)調(diào)度區(qū)域中，接受公共自行車調(diào)入的租賃點(diǎn)的數(shù)量與接受調(diào)出的租賃點(diǎn)的數(shù)量應(yīng)大致平衡； 212)地理位置；因河流、鐵路及障礙物等因素影響，距離租賃點(diǎn)最近的調(diào)度中心&無(wú)法對(duì)租賃點(diǎn)進(jìn)行調(diào)度服務(wù)；因此可將這部分租賃點(diǎn)劃分到除調(diào)度中心Ki以外的最近的調(diào)度中心&中(Ki, Kj表示步驟I中劃分好的不同調(diào)度區(qū)域)； 213調(diào)度區(qū)域的數(shù)量；調(diào)度區(qū)域劃分調(diào)整后，最終得到的調(diào)度區(qū)域個(gè)數(shù)應(yīng)與原有調(diào)度指揮中心個(gè)數(shù)K相同； 22對(duì)于某些無(wú)法作其他劃分的租賃點(diǎn)，根據(jù)地理上的比鄰原則，即租賃點(diǎn)到聚類區(qū)域中心的距離，分別劃入到最近的聚類區(qū)域中，構(gòu)成最終的聚類劃分的結(jié)果； 步驟3.生成最終的調(diào)度區(qū)域劃分方案。
【文檔編號(hào)】G06Q10/06GK104166895SQ201410362468
【公開日】2014年11月26日 申請(qǐng)日期:2014年7月28日 優(yōu)先權(quán)日:2014年7月28日
【發(fā)明者】董紅召, 吳滿金, 史彩霞, 劉冬旭, 陳寧 申請(qǐng)人:浙江工業(yè)大學(xué)