共享单车的关键技术研究

发布时间：2020-06-24 14:14

【摘要】：现如今城市空气污染日益严重,雾霾、沙尘暴等天气逐年上升,世界各地环境不容乐观,其次在很多交通便利的一线城市,仍然有最后一公里的难题。但随着共享自行车的出现,这些问题便迎刃而解。共享单车有效地改善了环境和交通问题,从而提升了城市形象。自行车作为一种绿色的交通方式,其环境效益是显而易见的,其次,共享单车是对日益完善的城市交通网络的有效补充,其自由灵活的租赁模式可以为最后几公里的短途旅行提供服务。并且共享单车也增强了市民的身体健康,抵御各种疾病的侵袭。共享单车的出现无论对个人还是社会都具有很大的促进作用,但是其带来的问题也不容忽视,一些用户在公众意识和契约精神方面不强,随意破坏和占有单车。其次,乱停乱放行为严重,占用人行道、机动车道等公共区域,导致交通事故的发生。还有就是公司尚未形成完善的管理和服务,过度投放,造成资源的浪费,出现故障的单车不能及时处理等。针对上述问题主要进行了以下研究:(1)正如人们所说的共享单车是人类素质的测金石,它的出现也触发了一些人黑暗的一面,公车私用,占为己有,甚至出现买卖单车的现象,这些行为严重影响社会秩序,有损城市和国家形象。为了解决单车丢失的问题,本文在系统上添加了一个防盗监测模块,用于检测单车是否被盗,同时使用电子地图上的定位信息寻找失窃车辆,保证公司和他人的财产安全。(2)随着车辆的不断增多,城市交通变得越来越复杂,车速过快非常容易出现交通事故。还有一些小朋友为了满足好奇心,经常出现飙车的情况,导致很多交通事故发生,甚至威胁生命安全,因此,本文在系统上添加了一个测速和限速模块。通过地图分析市内交通状况,根据城市交通流量限速。例如,在某段路况拥挤或者维修时,如果用户车速过快,自动降低到合适速度,可以减少交通事故的发生。(3)共享单车的乱停乱放也是交通事故频发的原因之一,由于共享单车而导致的交通事故也不计其数,因此,一个有效的单车停车管理系统就显得尤为重要了。首先使用k-means聚类的方法把整个城市区域划分成一个个小的子区域,然后针对单个区域规划停车点,使用NSGAII算法进行多目标优化,并对比了传统算法的优缺点,对NSGA II算法进行了升级改造,使其更加的稳定和强大,适用于我们整个系统。(4)很多公司为了抢占市场,过度投放单车,导致很多城市出现供过于求的现象,造成资源的浪费,而且也给城市交通带来了很大的负荷。针对这种问题,本文提出了一种投放量预测模型,结合单车投放的影响因素,使用现阶段流行的神经网络算法,可以精确的求出各个停车点合理的单车数量,保证城市投放数量的合理性。并且针对时间变化引起的停车点单车数量不平衡的问题,使用马尔科夫链的概率模型进行动态优化。
【学位授予单位】：广西大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2019
【分类号】：U491.225
【图文】：

系统框架

的调度系统去管理，使各个停车点的单车量恢复到合理状态。逡逑２．２系统框图逡逑从图２－１可以看出，整个系统分为二部分，每个虚线框中的内容可归为一类，逡逑第一类是硬件端，也就是上文提到的数据接收端，另一类是软件端，即后台管理逡逑端，各自承载着不同的功能和作用。硬件端负责从单车上接收各种数据，像位置逡逑信息，速度信息和电池电量等等。而软件端负责把接收端收集的数据处理加工，逡逑然后转送给各个子系统模块，例如电子地图显示，位置规划和投放量预测等等［１６］。逡逑Ｉ逦＇逦Ｉ邋；￣逦］逡逑Ｉ逦｜防灥％微１＜Ｃ＝＾逦Ｉ逦．逦客户端逦：逡逑Ｉ邋逦邋Ｉ逦Ｉ逦．逡逑Ｉ逦￣定位模块￣￣邋ｉ）逦Ｉ逦？逦邋ｉｚ逦逦■逡逑Ｉ逦电池模块逦控制器邋ｄ邋数据发送模块〈无线两络；〉服务器后台逡逑Ｉ逦测速模块邋：ｉ）逦Ｉ逦ｊ逡逑逦１逦丨逦数据处理端逡逑Ｉ邋逦邋Ｉ逦？逦．逡逑减速器—邋？邋—邋？邋—逡逑数据接收端逡逑图２－１系统框架图逡逑Ｆｉｇ．邋２－１邋Ｓｙｓｔｅｍ邋Ｆｒａｍｅｗｏｒｋ逡逑图２－１是本文系统的总体框图，包含该系统的所有功能模块和数据传递过程，逡逑箭头方向表示数据的传递方向。逡逑６逡逑

框架图,框架图,服务器

用了二台服务器，一台就是上述所说的数据处理服务器，另一台就是网络服务器，逡逑主要用于和客户端交互［１７］。逡逑如下图２－２所示，当数据通过网络传送到服务器以后，数据处理服务器会对逡逑数据进行处理分类，然后发送给各个子系统，用于分析计算，而网络服务器只是逡逑和客户端进行交互，主要负责用户信息的管理和车辆信息监测等，并不会用于信逡逑息的处理，只起到中间过度的作用，这样分工合作可以保证整个后台服务的正常逡逑运行，减少单个服务器的负担，也可以对数据进行有效的管理。逡逑网络垠务器逡逑！邋逦邋！邋＾￣逦％逦客户端逡逑灥＿－ｒ逡逑磁盘空间数据库邋后台？务器逦ｖ？ｖ逡逑＆ＳＭ邋划逦Ｕ逡逑投放置预测逡逑图２－２服务器框架图逡逑Ｆｉｇ．邋２－２邋Ｓｅｒｖｅｒ邋Ｆｒａｍｅｗｏｒｋ逡逑２．３数据接收端逡逑数据接收端可以看做是整个系统的门户，负责数据的接收和发送，主要包括逡逑五个核心子模块。第一部分是定位模块和防盗实现，主要是用于电动车的定位，逡逑也可以帮助用户进行导航。第二部分是ＧＰＲＳ模块，用于向服务器发送硬件端的逡逑数据

【参考文献】