1、共享单车投放问题个人报告一、课题目的近年来，随着共享经济的提出和发展，共享单车也慢慢融入了我们的生活，我们在短途出行时不必再苦苦等待公交或者地铁，使我们的短途出行更加的方便和快捷。但是由于共享单车企业资源是有限的，不可能给我们每个人提供一辆单车。于是我们小组就想解决这样一个问题：在企业资源有限的前提下，以沈阳市内五区为例，企业应该分别在这五区投放多少辆单车才能更好的满足本地区人们的需求，使本地区人们尽可能的在需要单车的时候能找到单车，而不是出现在单车需求量多的地区找不到单车，而在单车需求少的地区却有很多闲置无用的单车的情况。二、解决方法和思路由于我们要解决的问题是在企业资源有限的情况下，尽可能
2、的满足人们的需求，所以我们解决问题是从人们的需求出发，通过人们的需求来确定共享单车的投放量。我们首先探讨了影响人们的需求的一些因素，主要有以下几个因素：年龄的分层、人口的数量、使用共享单车的时间和距离、以及会选择共享单车作为出行工具的人们占多少比例。在确定完影响人们需求的因素之后，我们控制了一些与本地区现有人口需求的一些其他可能会影响共享单车数量的一些变量。于是我们做出了以下假设：1.假设沈阳近几年的经济变化和人口变化并不能使居民的出行产生大的改变。2.假设各区域人口分布满足经济条件等各种符合社会规律的条件。3.假设各地区人口数量稳定，短时间并不会产生大的变化。4.假设各数据拟合的函数是光滑曲
3、线，且各外在因素都忽略。5.计算出行模型等不考虑外来人口的影响。接下来我们就开始了需求分析，首先我们先进行了人们的出行意愿的分析，确定人们的出行意愿。我们认为人们使用共享单车的出行主要包括两种情况：城区内部的出行以及城区之间的出行。通过发放调查问卷的方式，我们调查出了人们愿意使用共享单车的出行距离为4KM。我们选取了沈阳市五个城区的几何中心点,利用百度地图的测距简单计算出了各个城区的相对距离,由于沈阳市五城区中心位置相对距离，基本上都大于4km，所以我们排除了人们在城区与城区之间出行选择共享单车作为交通工具的情况。城区内部的出行我们以大东区为例，我们利用人流的可能聚集点对大东区进行初步的划分，
4、并做出标记，其中分别以沈阳大学，沈阳东站，沈阳长途客运总站作为三个区域的中心，并且编号为1，2，3。然后我们运用专家法分析得到了影响人们出行量大小的三个主要因素为人口数量、时间和距离。接下来我们通过划分的三个区域的相对距离（全部小于4KM）计算出了区域间骑行所花费的时间。对于人口数量的分析由于共享单车主要依赖于手机端的应用与二维码协同实现的,那么对于城区中的老年人或者幼儿显然是使用率较低的，通过调查问卷的方式我们调查得到了使用过共享单车的年龄分层的比例。通过每个区域每个年龄层的人口分布，我们计算得出了每个区域使用共享单车的人数。调查完各个影响因素的数据之后，我们引入了乌尔西斯重力模型也就是重力
5、模型法来解决问题， 重力模型又称引力模型。应用两区间出行数与出发区的出行发生量和到达区的出次吸引量各成正比,与两区间的行程时间(或费用、距离等)成反比的关系建立的未来交通分布预测模型。因与牛顿的万有引力定律相似而得名。通过模型最终计算得出沈阳五个城区（大东区，和平区，皇姑区，沈河区，铁西区）所需的适宜的共享单车数量分别为3349，4275，8253，4926，7658。三、结果分析和思考经过我们的初步研究，通过对人口数量、年龄、使劲距离等因素的综合考虑，从而计算出了每个区的人们对共享单车的需求量。但是企业在投放共享单车时也还有另外一个更为重要的问题，那就是应该怎样设立停放点，才能让人们最大限度
6、地更为方便的使用共享单车并且不会对城区的交通和管理带来不便。共享单车停放点布局及配置系统原则上在不同城市区域中需要遵守一些原则，可以保证系统的良好适用性，及与城市景观等相互和谐共处。在城市中心区及其周边地区布设停放点，均需遵照这些原则 1.总原则 数量合理且均匀分布城市区域; 位置设置较易辨认、方便维护; 选址不能阻碍公共空间; 一般改造自行车停车区、广场或较宽人行道的设施带上布设。 2.与城市景观协调原则不在著名的林荫大道上布设。大型广场附近布设。名胜古迹附近布设时，布设在建筑物的背面。3.与交通功能协调原则宜布设在机动车前进方向右侧。停放点指示牌清晰、可靠。布设排列方式方便骑车者驶入自行车
7、道。集中停放点布局的影响因素：1.建设成本共享单车停放点的设施建设需要投入大量成本，主要包括用地面积的拆迁及建设费用、停车桩位费用。虽然自行车建设成本没有达到制约共享单车系统发展的程度。但是，本着节约化的目标，要对停放点布局及配置进行优化，布置合理的停放点数量及配置合理的桩位数量。对于一个小区而言，假如其周围需要布置的桩位一共M个，方案1表示只建设一个停放点，停放点桩位为M;方案2表示建设两个停放点，每个停放点桩位为M/2; 方案3表示建设三个停放点，每个停放点桩位为M/3;方案4表示建设四个停放点，每个停放点桩位为M/4。由于每个桩位的建设单价固定，故四个方案的建设成本是:方案1方案2方案3
8、方案4。 方案1的建设费用固然是最省的，但是站点桩位数目过多，需求较为集中，而且不能照顾到其他小区出行需求;方案4虽然可以分散小区的需求，最受用户接受然而其成本也比较大。共享单车停放点布局及配置需要考虑到站点桩位建设数目的限制，避免需求过于集中的要求，综合考虑其他临近小区的出行需求等因素的基础上，选择最合理、经济的布局及配置优化方案。 2.用户出行成本 与用户切身相关的是用户出行成本降低，所以合理的共享单车停放点系统应该使得用户的总出行成本最低和满足的出行需求最大。假设所有的共享单车潜在需求全部选择共享单车出行(即用户选择共享单车出行的初期意愿始终不变，如果到达停放点无车时，用户则选择等待或前
9、往下一临近停放点)将决策停放点布局及配置方案，使得用户总出行成本最低。用户的出行成本是个广义成本，主要包括出行体能消耗和出行时间成本，出行体能消耗随着出行时间成本增加而增加。而用户在城市中步行速度差别不大，因此可以用用户选择共享单车出行距离表示出行时间成本。 3.自行车借还需求交通小区附近布设停放点和桩位配置总量需要响应交通小区的出行需求。小区出行需求包括借车出行需求和还车出行需求，简称借还车需求。借还车需求是随着时间变化的需求曲线，不同类型的小区出行需求的变化规律也不尽相同。因此，要根据备选停放点的服务交通小区内借还车出行时间需求曲线，布局合理的停放点位置以及配置一定数量的桩位。4.调度工作
10、水平 调度工作水平越高，越有利于停放点的正常运营，保证停放点的高效率工作。相反调度工作水平越差，由于城市交通的固有的不均衡性和随机性，将导致越来越多的停放点失效，无法正常工作，影响用户的体验。所以我们为解决这个问题可以根据以上几个因素来建立一个模型，模型思路是求解交通小区需求全部被满足下的用户出行成本最小、调度工作量最小和优化方案建设投入成本最小的多目标优化问题。故模型的优化目标分别是:(1)用户出行成本最小;(2)调度工作量最小;(3)方案建设投入成本最小。四、参考文献1 王炜.道路交通工程系统分析方法M.北京：人民交通出版社，2004.2 云美萍，杨晓光.慢行交通系统规划简述 J城市交通，2009(7):57-59.3罗海星.城市公共自行车租赁站点选址方法研究D.北京交通大学,2013.
