[发明专利]一种共享式自行车系统服务点容量规划方法

摘要

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。

主权项

1.一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：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Pd，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：BSS运行服务最小周期内，以某服务点净租还量(|租借量‑归还量|)在时间上的大小变化会呈现出不同的特征，按照净租还量高峰出现的次数分为：双峰型，净租还量在某两个时间点上非常集中，潮汐特性明显，典型的实例为上下班时段的租还高峰；全峰型，最小服务周期内净租还量都非常大，一般发生在节假日高成熟度开发地区附近的服务点；突峰型，位于城市公共娱乐、活动场所附近的服务点，有一个持续时间较短的突变的净租还量高峰；无峰型，基本无高峰时段，服务周期内净租还量都比较小；针对不同时段净租还量在时间上的不同分布类型，定义了净租还量不均衡系数Pnr，描述不同时段之间净租还量的分布特征；为了准确描述净租还量在时间上的不均衡特性，定义了如下2个参数：ⅰ.Ci为时间上相邻样本的净租还量差异，ⅱ.Cgap为最小服务周期内加权净租还量差异；具体计算方法如下：①获取时间上相邻样本净租还量差异的平均值，Cave＝average(Ci).   (6)②计算差异系数αi，③根据差异系数αi排序编码，α5<α3<α1<α7<α4<α6<α2，编码如表1所示；αi越大，表示Ci与Cave相差越大，即相邻样本净租还量差异与平均值相差越大，净租还量在时间上的升降趋势明显，需要重点保证满足用户需求，因此编码数设置越大；表1差异系数排序编码表④获得运行服务周期内加权净租还量差异Cgap，由此，净租还量不均衡系数Pnr为：4)服务点最小容量计算：改进服务点容量不仅需要满足该服务点的历史租还量，还要考虑容量限制等因素对实际租还需求的影响；租还需求不平衡系数描述了BSS运行服务时段租借量和归还量的差异特征，净租还量不均衡系数描述了不同时段之间净租还量的分布特征，两者对于基本容量具有独立性，并且这两个系数与基本容量同时较优时，服务点的容量规划才能达到最优，因而这两个系数与基本容量应是乘法关系；因此，服务点的最小容量应满足：Cmin＝C×Pnr×Pd.   (10)式(10)中:Cmin服务点的最小容量应；C为某服务点的基本容量要求；Pnr净租还量不均衡系数；Pd为租还需求不平衡系数。