[发明专利]基于大数据的无桩共享单车运营调度策略优化方法及系统

说明书

本发明涉及一种基于大数据分析的无桩共享单车运营调度策略优化方法及系统，其方法包括：S1：基于运营区域内无桩共享单车的运营数据，计算搬运需求，提取该区域内无桩共享单车的搬运需求分布特征；S2：分别构建三种运营调度策略模型：状态调度策略模型、动作调度策略模型和混合调度策略模型；S3：将搬运需求分布特征分别导入三种运营调度策略模型，利用运筹优化算法求解模型，得到每种运营调度策略模型对应运营调度的实施方案和运营调度工作的成本，选取成本最低的策略为最优策略。本发明公开的方法基于无桩共享单车的运营数据计算运营调度工作中的实时搬运需求，适用于各种不同的运营区域，具有适用范围广、计算准确性高的优点。

技术领域

本发明涉及交通运营管理领域，具体涉及一种基于大数据分析的无桩共享单车运营调度策略优化方法及系统。

背景技术

目前我国无桩共享单车存在有桩和无桩两种运营管理模式。在有桩模式下，无桩共享单车只能停放在固定位置的公共自行车站内；在无桩模式下，无桩共享单车可以停放在任何不影响周边道路和行人的位置。因此，无桩共享单车的运营管理模式能大幅提高用户的出行自由度，为用户提供高品质的出行体验。

据中国消费者协会发布的《2018电商行业消费数据报告》显示，无桩共享单车在运营过程中存在乱停乱放和运维滞后的问题。所谓乱停乱放是指大量无桩共享单车在热点区域严重堆积、部分无桩共享单车在冷门区域长时间停放或者少量无桩共享单车损坏后被遗弃在路边的现象。为了解决上述问题，无桩共享单车的运营企业成立了调度团队，把乱停乱放的无桩共享单车搬运至合适的位置，进一步提升用户的出行体验。具体来说，无桩共享单车运营调度工作的过程可描述如下：无桩共享单车运营企业将整个城市划分成若干个不同的运营区域，每个运营区域由一个调度团队负责管理，每个调度团队坐落于区域中的一个调度中心，每个调度中心配备一定数量的工作人员和调度车辆(如厢式小货车或电动三轮车)，工作人员每天晚上驾驶调度车从调度中心出发，把严重堆积或长时间停放的无桩共享单车搬运至供不应求的位置，同时将损坏的无桩共享单车搬运至调度中心进行维修。

由于无桩共享单车的停放位置并不固定，加之不同运营区域内用户的出行特征差异较大，如何低成本高效率地完成不同运营区域内的无桩共享单车运营调度工作成为急需解决的一大难题。目前学界和业界通常采用如下方式解决无桩共享单车的运营调度问题，即先将该问题转换成具有拾取和放回动作的旅行商问题(Pickup and DeliveryTraveling Salesman Problem,PDTSP)，再以成本最小为目标建立PDTSP问题框架下的运营调度模型，然后利用运筹优化算法(如分支定界法、割平面法、分支定价法、遗传算法或粒子群算法等)求出问题的最优解或满意解，最后得到调度车的行驶路径以及该路径中拾取或放回无桩共享单车的位置。

虽然无桩共享单车企业能够基于PDTSP问题框架和运筹优化算法解决无桩共享单车的运营调度问题，但是仍存在以下两个方面的不足：(1)现有研究通常基于假设数据或案例数据展开，没有充分挖掘不同运营区域内无桩共享单车用户的骑行特点，无法提供一套可供不同运营区域使用的无桩共享单车搬运需求计算方法；(2)现有研究通常基于单一的运营调度策略展开，没有充分发挥不同运营调度策略的优势，也无法提出一种适用于不同运营区域的无桩共享单车运营调度策略优化方法。因此，如何基于海量用户骑行数据计算出无桩共享单车运营调度的搬运需求，并从无桩共享单车运营调度策略优化的层面进一步降低企业经营成本，成为该领域的亟待解决的问题。

发明内容

为了解决上述技术问题，本发明提供一种基于大数据分析的无桩共享单车运营调度策略优化方法及系统。

本发明技术解决方案为：一种基于大数据分析的无桩共享单车运营调度策略优化方法，包括：

步骤S1：基于运营区域内无桩共享单车的运营数据，计算运营调度工作的搬运需求，提取该区域内所述无桩共享单车的搬运需求分布特征；