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专利号: 2018103857081
申请人: 重庆邮电大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
专利领域: 计算;推算;计数
更新日期:2024-02-23
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种共享单车的管理与决策方法,其特征在于,包括以下步骤:

1)确定投放地,收集参数数据,建立基于DEA数据包络分析的模糊综合评价模型,通过构建隶属度矩阵,计算最大隶属度,得到共享单车投放评价指标等级用以挑选出需要投放共享单车的地区;

2)建立共享单车投放点选址模型,通过多目标规划来确定地区的投放点,根据不同位置二次规划确定应投放的单车数量;

3)建立高斯核SVR回归模型,通过高维空间的高斯核函数的映射来确定共享单车投放量随时间的函数关系;

4)提出量化决策管理方法,基于美国个人信用评级法FICO建立个人信用评价体系,规范用户用车,通过多目标规划根据区域内投放点不同设定最优的调度维修中心,降低运维成本;

所述步骤2)建立基于多目标规划建立共享单车投放点选址模型具体包括步骤:首先建立地区单车投放量模型:

式中,Pi:地区i规划年的共享单车生产量(辆/小时),Sij:地区i内j类性质用地面积(平方米);αj:第j类用地性质基准容积率;βj:第j类用地性质交通区位调整系数;δj:第j类用地性质自行车出行比例;ω:共享单车出行占自行车出行比例;

式中,ZZL:共享单车周转率;CI:单位时间共享单车借出次数;SL:初始时刻单车数量;

式中,wi:第i个投放点的共享单车投放量;

最后,建立基于多目标规划建立共享单车投放点选址模型,采用余弦分布函数作为服务质量函数,同时考虑社会总成本和设施提供的服务质量两个目标,由此建立多目标的公共自行车投放点选址模型;

所述建立多目标的公共自行车投放点选址模型具体为:式中,C:投放点建设成本(万元);cj:第j个投放点的固定成本;wi:第i个投放点的共享单车投放量;D2:行人离共享单车最远容忍距离,D1:行人离共享单车最近容忍距离;Q:投放点服务质量;J:投放的集合;cjz:第j个投放点的固定成本;qij:第j个投放点对需求点i的服务质量;c0:单位需求量内的距离成本;dij:第j个投放点到需求点i的距离;xj:是否在j建立需求点;yij:需求点i被j服务。

2.根据权利要求1所述的一种共享单车的管理与决策方法,其特征在于,所述步骤1)建立基于DEA的模糊综合共享单车投放选址评价模型具体包括步骤:首先对地区分类,按照自行车投放点指标选取原则,定义共享单车投放适宜的评价指标,再通过DEA算法,得到第k个DMU决策单元的效率评价指数,公式如下:

1≤k≤s,hk为第k个决策单元的效率评价指数,其中Xj为m项输入,k>0,st.表示条件,Xj=(x1j,x2j,...,xmj),Yj为n项输出,Yj=(Y1j,T T

Y2j,...,Ynj)且xij>0,yrj>0,输入的权向量为v=(v1,v2,...,vm) ,u=(u1,u2,...un) ,vm表示第m个评价单元对应输入权向量,un表示第n个评价单元对应输出权向量,效率指数是指产T T

出uYj与投入vxj的比。

3.根据权利要求2所述的一种共享单车的管理与决策方法,其特征在于,所述步骤1)共享单车投放评价指标还包括确定指标权重的步骤:首先构造判断矩阵,采用专家打分法对同一元素支配的下层元素两两比较相对重要性,构造判断矩阵B=(bij)m×n,通过将因素进行两两比较判断,得出相对重要程度的比较权,建立判断矩阵;

对矩阵进行一致性检验:CI=0,CR=0<1,判断矩阵可以认为具有一致性,计算权向量,然后利用DEA算法计算每个DMU的效率评价指数,并将最后计算得到的各级指标的权值统计。

4.根据权利要求2所述的一种共享单车的管理与决策方法,其特征在于,所述构建隶属度矩阵,其具体包括步骤:对于根据具体影响是否建议设立自行车投放点的评价等级,通过无量纲化得到隶属度矩阵,然后根据三级权值矩阵得到二级指标隶属度矩阵,得到最后的权值向量,根据最大隶属度原则,得到地区共享单车投放评价指标水平,最后确定各地区得分;最后根据实际情况将评分结果划分为五个等级,并将选择的多个地区计算得分并按照评分标准分类。

5.根据权利要求1所述的一种共享单车的管理与决策方法,其特征在于,还包括对模型进行优化的步骤:采用基于投放点与需求点距离进行条件约束优化。

6.根据权利要求1所述的一种共享单车的管理与决策方法,其特征在于,所述步骤3)建立高斯核SVR回归模型具体包括步骤:首先支持向量机,通过方程来表示不同类型地区投放量与时间的关系,用hinge损失函数求解这个方程,再引入稀疏变量求解此问题;

然后运用高斯核函数,将现在的数据映射到高维空间,使它在高维空间能够线性表达,然后进行泰勒展开,将所得的数据再次映射回原来空间即为最后的投放量;

最后,通过引入拉格朗日乘子将其转换为一个对偶问题,对关系模型求解,最后解不同地区,自行车投放量与时间的关系。

7.根据权利要求1所述的一种共享单车的管理与决策方法,其特征在于,所述步骤4)建立量化决策管理方法具体包括步骤:首先基于FICO建立个人信用评价体系;针对管理单车,设立基于投放点设定的调度修理中心系统,求出共享单车投放点位置与规模以及需求量,建立多目标规划模型,从而使调配中心建设运营,运输成本本最低,因此我们以运输成本最低作为优化目标的目标函数,确定了基于多目标规划调度中心模型。

8.根据权利要求7所述的一种共享单车的管理与决策方法,其特征在于,所述优化目标的目标函数为:

Z:运输成本;N:投放点的集合;M:配送中心候选点的集合;qj:投放点j(j∈N)的调配需求量;dij:节点i(i∈M∪N)到节点j(j∈M∪N)的距离;c1:单位运输成本;Oi:候选点i(i∈M)建设固定成本;Qi:配送供给量;zi:0‑1变量;yij=1:表示由候选点i负责客户点j的服务,zi表示候选点i被选中。