公共自行车调度区域划分方法
【专利摘要】一种城市公共自行车调度区域划分方法，具体包括：步骤1.公共自行车系统调度区域聚类划分；步骤2.公共自行车系统调度区域划分调整；步骤3.生成最终的调度区域划分方案。本发明充分利用了公共自行车在租赁点间的自流动特性，对公共自行车调度区域合理划分，在满足租赁点自身需求特性的基础上，减少调度车辆在租赁点之间的行驶距离，对公共自行车系统分区调度具有重要的指导意义。
【专利说明】公共自行车调度区域划分方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种公共自行车调度区域划分方法，属于公共交通调度领域。
【背景技术】
[0002]公共自行车系统承担着重要的城市短程交通任务，可以有效解决公共汽车交通的“最后一公里”难题和提升城市交通的整体服务水平。
[0003]随着公共自行车系统规模逐渐增大、使用频率逐渐增加，给公共自行车系统的管理和服务也带来了一系列问题，主要表现在:高峰期时段，某些租赁点的锁桩呈空位状态时间过长，用户借不到车；某些租赁点的锁桩呈满位状态时间过长，用户还不了车。公共自行车“借车难、还车难”问题已成为市民使用公共自行车绿色出行过程中的突出问题。
[0004]杭州市公共自行车系统是国内发展最成功的系统，国内很多城市都借鉴其发展模式，但目前杭州市公共自行车系统在管理上也存在明显缺陷:
[0005]I)简单地按照行政区域进行调度，没有考虑行政区域内租赁点间距离太远等地理位置属性问题。
[0006]2)按照行政区域进行调度的方法，受河流铁路等相关因素的影响较大。
[0007]3)没有遵循公共自行车在租赁点之间自流动而形成的租赁点相关性规律。
[0008]4)存在调度路径过长及所需调度车数量过多的缺陷。
[0009]这些问题将导致调度成本的增加和调度效率的下降。因此，对现有的调度区域进行合理改进划分，打破现有的行政界线对提高调度效率具有重大意义。
【发明内容】
[0010]本发明要克服目前公共自行车调度管理不科学、调度路径不合理、调度效率低下的缺点，提供一种城市公共自行车调度区域划分方法。
[0011]本发明根据城市公共自行车系统运行的OD数据，起终点间的出行数据，O为Origin指出发地，D为Destinat1n指目的地，将具有较强相关性的租赁点归于同一个集合，然后对各集合中的租赁点进行空间聚类划分，最后生成调度区域划分方案。本发明的具体步骤如下:步骤1.公共自行车系统调度区域聚类划分
[0012]11确定租赁点间的租还关系。
[0013]抽取公共自行车OD数据样本，设D表示由公共自行车系统交易记录所组成的数据库，每一条自行车交易记录由唯一的交易标识和两个租赁点的项目数据组成。IiQ =1，2，...，!!)表示第I辆公共自行车在编号为i的租赁点所产生的交易记录，当Ii n Ij ^ Φ时，即表不租赁点i和租赁点j存在租还关系。
[0014]12生成关联集合。
[0015]121)计算最小相关性阈值Oniin
[0016]对于公共自行车系统租赁点，最小相关性阈值Omin与数据库中的总记录条数ntotal、流动自行车总数目nbike以及小范围内租赁点数目qsite有关，公式归纳如下:
【权利要求】
1.一种城市公共自行车调度区域划分方法，具体包括: 步骤1.公共自行车系统调度区域聚类划分 11确定租赁点间的租还关系； 抽取公共自行车OD数据样本，设D表示由公共自行车系统交易记录所组成的数据库，每一条自行车交易记录由唯一的交易标识和两个租赁点的项目数据组成；Ii (i =1，2，...，!!)表示第I辆公共自行车在编号为i的租赁点所产生的交易记录，当Ii n Ij ^ Φ时，即表不租赁点i和租赁点j存在租还关系； 12生成关联集合； 121)计算最小相关性阈值Oniin 对于公共自行车系统租赁点，最小相关性阈值σ min与数据库中的总记录条数nt(rtal、流动自行车总数目nbike以及小范围内租赁点数目qs&有关，公式归纳如下:
其中，t为采集的数据的天数，P为正常租还交易记录系数；小范围内租赁点数量qs&:指生活区、商业区、学校等区域周边的租赁点数量，设定小范围内租赁点具有相同属性； 122)判断租赁点的关联度大小； 当Ii n Ipomin时，即认为具有租还关系的两租赁点相关性较大，分别划到同一个集合中，生成关联集合Ap ;合理设定最小相关性阈值σ min至关重要，过大或过小都会对划分结果将产生较大的误差； 123)将关联集合中的相关租赁点进行聚类划分； 1231选取K个初始聚类中心；以当前各调度指挥中心实际所在的地理位置为初始聚类中心； 1232计算相关租赁点到聚类中心的最短距离；遍历所有租赁点，分别计算关联集合中每个租赁点到K个初始聚类中心的距离；选取K个距离中的最近距离minLia = 1,2,...，!!，表示相关租赁点编号)，即为租赁点i到调度中心的最短距离； 1233计算距离阈值；对关联集合中的租赁点，根据距离属性进行聚类；其中
为所有MnLi之和的平均值，表示距离阈值;当1〈1_时，集合中的元素在地理位置上具有可达性，归于同一调度区域，同时可避免边缘点对整体最优性的干扰； 1234重新计算各聚类区域的聚类中心，得到K个聚类调度区域； 步骤2.公共自行车系统调度区域划分调整 21以整个步骤I聚类划分的调度区域为基础，综合调度区域中的租赁点需求类型、地理位置及调度区域数量等属性特征，进行调度区域划分调整； 211租赁点需求类型；一个调度区域中，接受公共自行车调入的租赁点的数量与接受调出的租赁点的数量应大致平衡； 212)地理位置；因河流、铁路及障碍物等因素影响，距离租赁点最近的调度中心&无法对租赁点进行调度服务；因此可将这部分租赁点划分到除调度中心Ki以外的最近的调度中心&中(Ki, Kj表示步骤I中划分好的不同调度区域)； 213调度区域的数量；调度区域划分调整后，最终得到的调度区域个数应与原有调度指挥中心个数K相同； 22对于某些无法作其他划分的租赁点，根据地理上的比邻原则，即租赁点到聚类区域中心的距离，分别划入到最近的聚类区域中，构成最终的聚类划分的结果； 步骤3.生成最终的调度区域划分方案。
【文档编号】G06Q10/06GK104166895SQ201410362468
【公开日】2014年11月26日 申请日期:2014年7月28日 优先权日:2014年7月28日
【发明者】董红召, 吴满金, 史彩霞, 刘冬旭, 陈宁 申请人:浙江工业大学