公共自行車調度區(qū)域劃分方法
【專利摘要】一種城市公共自行車調度區(qū)域劃分方法，具體包括：步驟1.公共自行車系統(tǒng)調度區(qū)域聚類劃分；步驟2.公共自行車系統(tǒng)調度區(qū)域劃分調整；步驟3.生成最終的調度區(qū)域劃分方案。本發(fā)明充分利用了公共自行車在租賃點間的自流動特性，對公共自行車調度區(qū)域合理劃分，在滿足租賃點自身需求特性的基礎上，減少調度車輛在租賃點之間的行駛距離，對公共自行車系統(tǒng)分區(qū)調度具有重要的指導意義。
【專利說明】公共自行車調度區(qū)域劃分方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及一種公共自行車調度區(qū)域劃分方法，屬于公共交通調度領域。
【背景技術】
[0002]公共自行車系統(tǒng)承擔著重要的城市短程交通任務，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)的管理和服務也帶來了一系列問題，主要表現在:高峰期時段，某些租賃點的鎖樁呈空位狀態(tài)時間過長，用戶借不到車；某些租賃點的鎖樁呈滿位狀態(tài)時間過長，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)是國內發(fā)展最成功的系統(tǒng)，國內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)簡單地按照行政區(qū)域進行調度，沒有考慮行政區(qū)域內租賃點間距離太遠等地理位置屬性問題。
[0006]2)按照行政區(qū)域進行調度的方法，受河流鐵路等相關因素的影響較大。
[0007]3)沒有遵循公共自行車在租賃點之間自流動而形成的租賃點相關性規(guī)律。
[0008]4)存在調度路徑過長及所需調度車數量過多的缺陷。
[0009]這些問題將導致調度成本的增加和調度效率的下降。因此，對現有的調度區(qū)域進行合理改進劃分，打破現有的行政界線對提高調度效率具有重大意義。
【發(fā)明內容】
[0010]本發(fā)明要克服目前公共自行車調度管理不科學、調度路徑不合理、調度效率低下的缺點，提供一種城市公共自行車調度區(qū)域劃分方法。
[0011]本發(fā)明根據城市公共自行車系統(tǒng)運行的OD數據，起終點間的出行數據，O為Origin指出發(fā)地，D為Destinat1n指目的地，將具有較強相關性的租賃點歸于同一個集合，然后對各集合中的租賃點進行空間聚類劃分，最后生成調度區(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)調度區(qū)域聚類劃分
[0012]11確定租賃點間的租還關系。
[0013]抽取公共自行車OD數據樣本，設D表示由公共自行車系統(tǒng)交易記錄所組成的數據庫，每一條自行車交易記錄由唯一的交易標識和兩個租賃點的項目數據組成。IiQ =1，2，...，!!)表示第I輛公共自行車在編號為i的租賃點所產生的交易記錄，當Ii n Ij ^ Φ時，即表不租賃點i和租賃點j存在租還關系。
[0014]12生成關聯集合。
[0015]121)計算最小相關性閾值Oniin
[0016]對于公共自行車系統(tǒng)租賃點，最小相關性閾值Omin與數據庫中的總記錄條數ntotal、流動自行車總數目nbike以及小范圍內租賃點數目qsite有關，公式歸納如下:
【權利要求】
1.一種城市公共自行車調度區(qū)域劃分方法，具體包括: 步驟1.公共自行車系統(tǒng)調度區(qū)域聚類劃分 11確定租賃點間的租還關系； 抽取公共自行車OD數據樣本，設D表示由公共自行車系統(tǒng)交易記錄所組成的數據庫，每一條自行車交易記錄由唯一的交易標識和兩個租賃點的項目數據組成；Ii (i =1，2，...，!!)表示第I輛公共自行車在編號為i的租賃點所產生的交易記錄，當Ii n Ij ^ Φ時，即表不租賃點i和租賃點j存在租還關系； 12生成關聯集合； 121)計算最小相關性閾值Oniin 對于公共自行車系統(tǒng)租賃點，最小相關性閾值σ min與數據庫中的總記錄條數nt(rtal、流動自行車總數目nbike以及小范圍內租賃點數目qs&有關，公式歸納如下:
其中，t為采集的數據的天數，P為正常租還交易記錄系數；小范圍內租賃點數量qs&:指生活區(qū)、商業(yè)區(qū)、學校等區(qū)域周邊的租賃點數量，設定小范圍內租賃點具有相同屬性； 122)判斷租賃點的關聯度大小； 當Ii n Ipomin時，即認為具有租還關系的兩租賃點相關性較大，分別劃到同一個集合中，生成關聯集合Ap ;合理設定最小相關性閾值σ min至關重要，過大或過小都會對劃分結果將產生較大的誤差； 123)將關聯集合中的相關租賃點進行聚類劃分； 1231選取K個初始聚類中心；以當前各調度指揮中心實際所在的地理位置為初始聚類中心； 1232計算相關租賃點到聚類中心的最短距離；遍歷所有租賃點，分別計算關聯集合中每個租賃點到K個初始聚類中心的距離；選取K個距離中的最近距離minLia = 1,2,...，!!，表示相關租賃點編號)，即為租賃點i到調度中心的最短距離； 1233計算距離閾值；對關聯集合中的租賃點，根據距離屬性進行聚類；其中
為所有MnLi之和的平均值，表示距離閾值;當1〈1_時，集合中的元素在地理位置上具有可達性，歸于同一調度區(qū)域，同時可避免邊緣點對整體最優(yōu)性的干擾； 1234重新計算各聚類區(qū)域的聚類中心，得到K個聚類調度區(qū)域； 步驟2.公共自行車系統(tǒng)調度區(qū)域劃分調整 21以整個步驟I聚類劃分的調度區(qū)域為基礎，綜合調度區(qū)域中的租賃點需求類型、地理位置及調度區(qū)域數量等屬性特征，進行調度區(qū)域劃分調整； 211租賃點需求類型；一個調度區(qū)域中，接受公共自行車調入的租賃點的數量與接受調出的租賃點的數量應大致平衡； 212)地理位置；因河流、鐵路及障礙物等因素影響，距離租賃點最近的調度中心&無法對租賃點進行調度服務；因此可將這部分租賃點劃分到除調度中心Ki以外的最近的調度中心&中(Ki, Kj表示步驟I中劃分好的不同調度區(qū)域)； 213調度區(qū)域的數量；調度區(qū)域劃分調整后，最終得到的調度區(qū)域個數應與原有調度指揮中心個數K相同； 22對于某些無法作其他劃分的租賃點，根據地理上的比鄰原則，即租賃點到聚類區(qū)域中心的距離，分別劃入到最近的聚類區(qū)域中，構成最終的聚類劃分的結果； 步驟3.生成最終的調度區(qū)域劃分方案。
【文檔編號】G06Q10/06GK104166895SQ201410362468
【公開日】2014年11月26日 申請日期:2014年7月28日 優(yōu)先權日:2014年7月28日
【發(fā)明者】董紅召, 吳滿金, 史彩霞, 劉冬旭, 陳寧 申請人:浙江工業(yè)大學