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城市公共自行車服務(wù)系統(tǒng)運(yùn)行狀況和效率分析

——基于溫州市鹿城區(qū)公共自行車系統(tǒng)運(yùn)營(yíng)實(shí)踐的研究

摘 ?要

? ? ? ?本文基于溫州市鹿城區(qū)公共自行車系統(tǒng)的20天內(nèi)借車和還車原始數(shù)據(jù)，構(gòu)建模型對(duì)公共自行車的使用頻次分布、供求狀況和自行車租賃的站點(diǎn)位置特征進(jìn)行了分析，進(jìn)而探討了公共自行車系統(tǒng)的有效性，挖掘其背后的系統(tǒng)運(yùn)行規(guī)律和機(jī)理，并分析了這一系統(tǒng)的其他特征，如潮汐現(xiàn)象等，最終建立在長(zhǎng)期可持續(xù)發(fā)展的基礎(chǔ)上提出解決方案。

? ? ? ?針對(duì)累計(jì)借還車頻次、各日借車卡數(shù)量和累計(jì)借車次數(shù)分布的計(jì)算，我們主要采用MATLAB遍歷過(guò)所有數(shù)據(jù)并進(jìn)行統(tǒng)計(jì)運(yùn)算，得到累積分布結(jié)果的二維直方圖，采用擬合的方法得到其近似分布。我們還構(gòu)建了自行車用戶群體的效用函數(shù)模型，探討高于某一保留效用閾值的城市居民采用公共自行車出行偏好程度。發(fā)現(xiàn)用戶選擇公共自行車出行的效用函數(shù)關(guān)于出行時(shí)間的變化近似為一個(gè)矩形脈沖函數(shù)，其拐點(diǎn)約為28分鐘。當(dāng)出行時(shí)間少于28分鐘時(shí)，用戶更傾向于選擇公共自行車出行；在28分鐘之后，用戶傾向于選擇其他的交通工具，僅在隨機(jī)因素的作用下選擇公共自行車。

? ? ? ?在公共自行車服務(wù)系統(tǒng)站點(diǎn)設(shè)置和鎖樁數(shù)量的配置的分析中，我們?cè)诼钩菂^(qū)公共自行車管理中心網(wǎng)站上找到每個(gè)自行車站點(diǎn)的位置，在電子地圖服務(wù)提供商網(wǎng)站上查詢出該站點(diǎn)位置的坐標(biāo)。對(duì)于距離的界定，我們采用歐氏距離、直角距離和地圖實(shí)際距離三種方法度量站點(diǎn)間距。第三種方法較為精確，我們采用顏色替換，形態(tài)學(xué)處理，道路生長(zhǎng)細(xì)化的方法客服了第三種方法的度量困難，最終獲得城市道路信息，用于兩地之間的實(shí)際道路路徑求取。

? ? ? ?我們將一天中的24小時(shí)劃分成以0.2小時(shí)為間隔的若干時(shí)段，分別統(tǒng)計(jì)落入每個(gè)時(shí)段的借還車頻次，即可用來(lái)反映借還車頻次時(shí)刻分布，我們發(fā)現(xiàn)許多站點(diǎn)都存在較明顯的早晚高峰現(xiàn)象，反推出的效用函數(shù)具有穩(wěn)定性和可靠性，表明我們的研究是可信的。在峰值的搜尋中，我們借助MATLAB使用均值濾波的方法減弱隨機(jī)因素造成的影響, 對(duì)站點(diǎn)的借還車高峰時(shí)刻進(jìn)行統(tǒng)計(jì)。通過(guò)計(jì)算等效時(shí)間峰值統(tǒng)一不同站點(diǎn)的時(shí)間峰值維數(shù)，然后采用K-means算法進(jìn)行聚類分析，從而根據(jù)借還車高峰時(shí)刻對(duì)站點(diǎn)進(jìn)行了歸類。

? ? ? ?基于上述初步結(jié)果，我們提取了數(shù)據(jù)中蘊(yùn)含的信息，進(jìn)而對(duì)鹿城區(qū)的公共自行車系統(tǒng)配置效率和運(yùn)營(yíng)狀況進(jìn)行分析和評(píng)價(jià)。我們發(fā)現(xiàn)，公共自行車系統(tǒng)存在明顯的“潮汐現(xiàn)象”，在高峰時(shí)段可能有供不應(yīng)求的問(wèn)題，亟需建立良好的調(diào)度系統(tǒng)已平衡供求關(guān)系。我們拓展了前面的研究，從站點(diǎn)選址的社會(huì)福利優(yōu)化問(wèn)題以及合理的配套調(diào)度機(jī)制設(shè)計(jì)幾個(gè)角度進(jìn)一步分析了公共自行車服務(wù)系統(tǒng)的運(yùn)行規(guī)律，并提出了相應(yīng)的改進(jìn)建議。

關(guān)鍵詞：公共自行車 效用函數(shù)?分布估計(jì)?統(tǒng)計(jì)分析?聚類分析

總結(jié)

以上是生活随笔為你收集整理的2013年数学建模国赛D题(城市公共自行车系统运行状况)优秀论文.doc的全部?jī)?nèi)容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問(wèn)題。

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