[发明专利]一种基于双层规划的共享自行车区域投放规划方法

说明书

本发明公开了一种基于双层规划的共享自行车区域投放规划方法，包括步骤：1)获取拟提供服务的共享自行车系统的规划基础资料；2)构建各条出行路径的广义出行成本函数；3)分别以共享自行车网络系统最优和用户均衡为上层模型和下层模型，建立基于双层规划的共享自行车区域投放规划模型；4)对共享自行车区域投放规划模型进行求解，得到各区域投放点的位置以及共享自行车配备方案。本发明提供了一种共享自行车区域投放的方法，能够同时确定投放区域的选址及规模，为投放区域的规划以及投放量的预测提供科学的依据，具有实际推广价值。

技术领域

本发明涉及城市共享自行车系统规划的技术领域，尤其是指一种基于双层规划的共享自行车区域投放规划方法。

背景技术

共享经济为绿色出行、可持续发展提供了重要的实现路径，作为共享经济的产物，共享自行车以低碳环保、资金和基础设施投入少、便民惠利等优势，成为居民短距离出行的主要交通方式之一，有效解决了居民出行“最后一公里”的问题。并随着互联网的快速发展和移动支付手段的普及，共享自行车在较短时间内收获了市场的极大正面反响，国内外许多城市都大力支持、推广共享自行车系统的发展。

与公共自行车不同的是共享自行车没有固定的站点，共享自行车的投放一般是根据客流的分布情况将车辆投放在小区、商圈、写字楼周边。由于共享自行车投放点以及投放量难以确定，容易出现共享自行车的投放与用户需求不平衡的现象。目前国内外对共享自行车的研究多从成本利润或者用户需求出发，大多没有同时考虑系统用户总的出行成本、用户出行时间以及用户出行需求来规划共享自行车投放的位置以及投放量，所以有必要对共享自行车投放区域的位置以及投放量进行研究。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足，提出了一种基于双层规划的共享自行车区域投放规划方法，该方法创新地从用户使用体验的角度出发，同时考虑各类成本、系统用户总的出行成本、用户出行时间以及用户出行需求，科学合理地规划共享自行车的投放区域以及投放量，具有较高的应用价值。

为实现上述目的，本发明所提供的技术方案为：一种基于双层规划的共享自行车区域投放规划方法，包括以下步骤：

1)获取拟提供服务的共享自行车系统的规划基础资料，包括备选共享自行车区域投放点资料、交通小区资料、交通小区和备选共享自行车区域投放点距离资料、交通小区之间的共享自行车出行需求资料、建设运营成本资料、路网相关资料；

2)根据获取得到的基础资料，构建各条出行路径的广义出行成本函数，其中广义出行成本由步行时间和骑行时间两部分构成；

3)分别以共享自行车网络系统最优和用户均衡为上层模型和下层模型，建立基于双层规划的共享自行车区域投放规划模型；

4)对共享自行车区域投放规划模型进行求解，得到各区域投放点的位置以及共享自行车配备方案。

在步骤1)中，所述备选共享自行车区域投放点资料包括拟提供共享自行车的服务范围、服务范围内的共享自行车客流产生情况和共享自行车客流产生点位置，以此确定共享自行车区域投放备选投放点位置，共享自行车客流产生情况以及产生点位置通过交通调查获得；所述交通小区资料包括拟提供共享自行车的服务范围内交通小区的划分情况以及交通小区内共享自行车投放区域的用地性质；所述交通小区和备选共享自行车区域投放点距离资料包括交通小区形心到共享自行车区域投放点的距离以及各共享自行车区域投放点之间的距离，从共享自行车系统规划方案获得；所述交通小区之间的共享自行车出行需求资料是指各交通小区时间的共享自行车出行OD量数据，从历史数据或者交通调查获得；所述建设运营成本资料包括共享自行车单价、运营维护费用、租赁费用和旅行时间价值，通过市场调查和共享自行车系统规划方案获得；所述路网相关资料包括拟提供共享自行车服务范围内的路径情况、道路阻抗函数、共享自行车骑行速度和用户步行速度，从共享自行车系统规划方案获得。

步骤2)中，构建各条出行路径的广义出行成本函数，包含如下步骤：