信息有限预知的有桩公共自行车在线调度策略

发布时间：2020-06-23 15:15

【摘要】：有桩公共自行车调度优化是社会和学术界关心的热点问题。现有对有桩公共自行车调度优化研究,或是假设调度车辆出发前对各站点公共自行车数量信息已知,采用静态优化方法求解最优调度方案;或是假设调度车辆出发前对各站点公共自行车数量信息未知,采用随机优化方法建立调度优化模型,求解最优调度方案。因此,本文针对调度车辆出发前对各站点公共自行车数量信息不能全部获知的情形,拟研究信息有限预知的有桩公共自行车调度优化问题,采用在线问题与竞争策略的理论和方法,以总费用(调度车辆行驶费用和惩罚费用之和)尽可能小为目标,设计可预知下一个站点公共自行车数量和可获知当前时刻全部站点公共自行车数量的在线调度策略,为运营企业制定调度策略提供参考。主要工作和创新性成果如下。可预知下一个站点公共自行车数量的在线调度策略设计。针对调度车辆可预知下一个站点公共自行车数量,服务每个站点一次且仅服务一次的情形,提出可预知下一个站点公共自行车数量的在线调度优化问题,采用在线问题与竞争策略的理论和方法,以总费用(调度车辆行驶费用和惩罚费用之和)尽可能小为目标,建立在线调度优化模型,设计贪婪策略,证明贪婪策略竞争比,并进行实例分析。可获知当前时刻全部站点公共自行车数量的在线调度策略设计。针对调度车辆可获知当前时刻全部站点公共自行车数量,服务每个站点一次且仅服务一次的情形,提出可获知当前时刻全部站点公共自行车数量的在线调度优化问题,采用在线问题与竞争策略的理论和方法,以总费用(调度车辆行驶费用和惩罚费用之和)尽可能小为目标,建立在线调度优化模型,设计配对策略,证明配对策略竞争比,并进行实例分析。本文设计的信息有限预知的有桩公共自行车在线调度策略,可为运营企业制定有桩公共自行车调度策略提供参考。
【学位授予单位】：西安工业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2019
【分类号】：F572.6;O224
【图文】：

1.1 研究背景与意义我国最早自 2005 年在北京开始运营有桩公共自行车，之后在许多城市得到大力发展有桩公共自行车成为城市公交体系的重要组成部分，同时也产生了许多亟需解决的问题有桩公共自行车调度过程中主要面临的问题有两个。一是公共自行车是否能满足用户出行需求；二是运营成本的控制。有桩公共自行车通借通还、流动性强的特点，导致用户借车难、还车难，不能满足用户出行需求，合理安排调度车辆进行公共自行车调度是解决此类问题的有效途径。目前，公共自行车调度过程中依然出现了一些突出问题。例如，各站点是否拥有足够的公共自行车供用户进行租借（如图 1.1），是否有空置的车桩供用户进行还车（如图 1.2）等。尤其在上下班高峰时段最为明显，一些区域在周末、节假日也会出现此类问题。因此，公共自行车运营企业采取多种办法来解决此类问题，如将某些容易出现用户借车难、还车难的站点进行人工值守、增加某些站点的空车桩等方法，虽然在一定程度上缓解了用户借车难、还车难问题，但是耗费了极大的成本。

1.1 研究背景与意义我国最早自 2005 年在北京开始运营有桩公共自行车，之后在许多城市得到大力发展有桩公共自行车成为城市公交体系的重要组成部分，同时也产生了许多亟需解决的问题有桩公共自行车调度过程中主要面临的问题有两个。一是公共自行车是否能满足用户出行需求；二是运营成本的控制。有桩公共自行车通借通还、流动性强的特点，导致用户借车难、还车难，不能满足用户出行需求，合理安排调度车辆进行公共自行车调度是解决此类问题的有效途径。目前，公共自行车调度过程中依然出现了一些突出问题。例如，各站点是否拥有足够的公共自行车供用户进行租借（如图 1.1），是否有空置的车桩供用户进行还车（如图 1.2）等。尤其在上下班高峰时段最为明显，一些区域在周末、节假日也会出现此类问题。因此，公共自行车运营企业采取多种办法来解决此类问题，如将某些容易出现用户借车难、还车难的站点进行人工值守、增加某些站点的空车桩等方法，虽然在一定程度上缓解了用户借车难、还车难问题，但是耗费了极大的成本。

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本文编号：2727519