[发明专利]一种基于使用负载均衡及寿命优化的混合自行车分配方法

说明书

本发明公开了一种基于使用负载均衡及寿命优化的混合自行车分配。本发明步骤如下：实验数据集的获取，通过公共自行车系统官网获取公共自行车用户使用历史记录；对获取的公共自行车使用历史记录数据集合进行预处理；受到Cache替换算法的启发，得出混合自行车分配模型；选取方法有效性的评价标准；对混合自行车分配模型有效性的验证；以公共自行车寿命模型为前提，结合混合自行车分配模型，对公共自行车的使用寿命进行优化，进而验证混合自行车分配模型在公共自行车系统中对自行车寿命优化的有效性。本发明能够有效地缓解系统中公共自行车使用负载不均衡的现象和降低系统中公共自行车的损耗率，从而降低系统的维修成本和替换自行车的比例。

技术领域

本发明属于公共交通系统中公共自行车系统优化领域，尤其涉及一种基于使用负载均衡及寿命优化的混合自行车分配方法。

背景技术

近年来，随着人口的剧烈增长，这带来了一系列危害城市的问题：交通拥堵、温室气体排放日益增多、噪声污染等。公共交通部门应当去开展不同的城市交通政策去满足乘客的日常出行并且减少这些移动需求所带来的负面影响，一种可采取的办法是推广骑行的交通方式，它们不仅经济友好，利于健康、减少污染，更重要的是更加快捷、便利。公共自行车系统的实现是一种城市的流动性措施，全世界各地的许多城市都把其作为公共交通系统设施的额外的可持续发展措施，它可以配合地铁、公交车等完成居民的日常出行，解决出行“最后一公里”难题。

公共自行车提供的便捷同时也给公共自行车运营者带来一系列的挑战，它存在着很多问题和不足，其中常见的一个问题是：用户经常在租借自行车时遇到损坏的自行车需要再重新更换另一辆；并且由于投放过多的自行车，管理者很难及时去找到这些毁坏的自行车，维修自行车的费用是非常高昂的。这是因为公共自行车作为一种公共资源，人们时常会本着一种自我方便以及掺杂个人喜好的想法去任意选择自己中意的车辆，这会导致一些看上去崭新的，好骑的自行车会被频繁地使用而极快地缩短使用寿命，公共自行车的使用呈现一个很不均衡的状态，这样会加剧公共自行车的损坏程度，增加公共自行车系统的管理费用。

因此针对公共自行车系统出现的这一问题，需要提出一种方法使自行车的使用率达到均衡状态，本发明所提出的系统自行车使用负载均衡和其寿命优化方法，具体地来讲是：当用户使用卡片刷卡时，通过本发明提出一种基于使用负载均衡及寿命优化的方法去寻找“最优”自行车分配给用户使用，如果用户使用系统的推荐的自行车，那么系统可给用户某种激励措施(例如：延长免费时长或往账户增加余额)，这样可以减少公共自行车的损坏程度，进一步减少对公共自行车进行维修所产生的费用，从而提高公共自行车系统的用户满意度与系统效率。

区别于其它文献的公共自行车系统优化方法，本发明首次基于分析公共自行车系统用户历史行程数据提出自行车存在使用不均衡现象，这也是导致自行车损耗率和系统维修费用增高的原因；受到Cache替换算法的启发，本发明提出的方法包含两个模型：LRU(Least Frequently Used)和LTU(Least Time Used)，这两个模型分别从自行车使用频次和使用时长来解决公共自行车损耗率高的问题。

发明内容

为了解决公共自行车系统出现的自行车使用不均衡现象，本发明提出一种基于使用负载均衡及寿命优化的混合自行车分配方法。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案包括以下步骤：

步骤1、实验数据集的获取；