基于电子围栏的无桩式共享单车重平衡问题研究

发布时间：2021-04-06 06:25

　　针对无桩式共享单车运营中所出现的乱停乱放和分布不平衡问题,引入电子围栏并将其作为单车停放站点,通过调节各电子围栏的单车数量使得供需平衡。首先以最小化电动汽车固定使用成本和能耗成本为目标函数,构建了共享单车重平衡问题的混合整数规划模型。然后提出了IACP+IVNS算法来求解该模型,其中IACP算法（改进自动确定聚类中心的势能聚类算法）将大规模问题分解为小规模问题,IVNS算法（改进变邻域搜索算法）对每个小规模问题进行优化求解。最后,不同规模的算例仿真及灵敏度分析结果表明:本文算法可以有效地减少共享单车重平衡总成本。 

【文章来源】：工业工程与管理. 2020,25(01)北大核心CSSCI

【文章页数】：8 页

【部分图文】：

FBSRP的典型示例

为了降低大规模实际问题的求解难度，本文对自动确定聚类中心的势能聚类算法[16](Automatically Clustering based on Potential metric,ACP算法）进行改进，提出了改进ACP算法（Improved ACP,IACP算法）。IACP算法中，首先采用ACP算法进行聚类，将电子围栏的分布区域划分成若干个调度区域；然后对该聚类结果进行调整，使得各个调度区域内的需求量平衡，以满足约束（5）的要求。这样每个调度区域内就可以快速实现共享单车的重平衡。IACP算法流程如图2所示。3.1 ACP算法

图3是聚类结果调整的一个典型示例。图3(a）中，点1-4为调度区域A中的电子围栏，点5-9为调度区域B中的电子围栏。区域A中的总装车需求为13辆，总卸车需求为16；而区域B中的总装车需求为18辆，总卸车需求为15辆。区域A和B都不满足需求量平衡约束，需要进行调整。如果将区域A中的点1与B中的点6进行交换（如图3(b）所示），或者将A中的点3与B中的点8进行交换（如图3(c）所示），均可实现调度区域A和B的需求量平衡。这时就可以根据类内最小离散度原则从两种方案中选择最优方案。4 IVNS算法

【参考文献】：
期刊论文
[1]带软时间窗的电动车换电站选址路径问题研究[J]. 王琪瑛,李英,李惠.  工业工程与管理. 2019(03)
[2]共享单车调配路线优化问题研究[J]. 徐国勋,张伟亮,李妍峰.  工业工程与管理. 2019(01)
[3]多目标独占性电动汽车路径问题建模与优化[J]. 贾永基,郭文娟,杨东.  工业工程与管理. 2017(05)
[4]自动确定聚类中心的势能聚类算法[J]. 于晓飞,葛洪伟.  计算机科学与探索. 2018(06)
[5]公共慢行系统的动态调度建模与滚动时域调度算法研究[J]. 董红召,赵敬洋,郭海锋,郭明飞.  公路工程. 2009(06)

硕士论文
[1]城市公共自行车站点需求预测及调度优化方法研究[D]. 刘路美.北京交通大学 2017



本文编号：3120946