南開本科生數(shù)學(xué)模型算出公共自行車點位圖

/南開本科生數(shù)學(xué)模型算出公共自行車點位圖隨著城市的不斷擴張,交通擁堵、環(huán)境污染等“城市病〞日益凸顯。低碳出行模式備受人們倡導(dǎo),其中開展可租賃公共自行車的呼聲越來越高。然而,人們選擇自行車出行的心理訴求有哪些？一個城市到底需要多少輛公共自行車？這些自行車要擺放在哪些點位呢？近日,南開大學(xué)的一群本科生橫跨軟件、經(jīng)濟和數(shù)學(xué)三大專業(yè)建立起了一個數(shù)學(xué)模型,準確計算出了南開區(qū)公共自行車的點位圖。劉健毓是南開大學(xué)數(shù)學(xué)學(xué)院大三學(xué)生。作為工程負責(zé)人她向記者展示了一張?zhí)旖蚴心祥_區(qū)公共自行車分布的點位圖?！氨逼鸢吧降馈|至衛(wèi)津路,南以復(fù)康路為界,西至紅旗路。在這個區(qū)域內(nèi),一共需要分布7個放置點、227輛自行車和433個車樁。〞劉健毓說。同時,記者看到,與以往每個點位投放固定自行車數(shù)量不同,劉健毓團隊繪出的點位圖上,每個點投放的自行車數(shù)量從7輛到45輛不等?！斑@些都是精確算出來的,這樣的配置既可以滿足周邊人群的出行需求,又可以實現(xiàn)自行車利用效率的最大化。〞劉健毓說。劉健毓告訴記者,在天津生活的這幾年明顯感覺一到上下班頂峰時段,無論是乘坐私家車還是乘坐公交、地鐵、出租車等公共交通工具,都不如騎自行車來得方便。“今年冬天的霧霾持續(xù)時間之久、范圍之大,特別是汽車對霧霾污染的奉獻率之高都是讓我們覺得,開展公共自行車很有必要。〞劉健毓說。于是,她便聯(lián)合學(xué)校軟件、經(jīng)濟和數(shù)學(xué)三個院的同學(xué)一同報名參加了南開大學(xué)支持本科生創(chuàng)新實踐的“百項工程〞。團隊中經(jīng)濟學(xué)院的學(xué)生開展了針對天津市民出行的問卷調(diào)查。數(shù)據(jù)顯示,乘坐公交、地鐵、出租車出行的市民占54%,自行車出行的市民占16%。超過90%的受訪者表示愿意選擇公共自行車出行,其中47%的市民意愿強烈。在使用目的方面,絕大多數(shù)人表示為了解決地鐵“最后一公里〞的困境。在對天津市公交公司進行調(diào)研后,她們了解到目前投入運營的公交車幾乎全部處于滿負荷運轉(zhuǎn)狀態(tài),開展公共自行車十分必要?！巴ㄟ^調(diào)查我們還發(fā)現(xiàn),人們普遍會選擇短距離使用公共自行車。半數(shù)以上的市民選擇350米到500米左右的距離使用公共自行車。〞劉健毓說。在充分調(diào)研的根底上,劉健毓和她的團隊展開的數(shù)據(jù)分析和數(shù)學(xué)建模工作。按照每個小區(qū)域都有一個租賃點,租賃點效勞半徑在300至500之間的原那么,將研究區(qū)域劃分為11個小區(qū)。并利用TransCAD軟件,建立車流量現(xiàn)狀OD模型、現(xiàn)階段小區(qū)的抗拒矩陣和預(yù)測未來小區(qū)交通量的產(chǎn)生量和吸引量,運用重力模型對未來年份各小區(qū)的出行分布即OD交通量進行預(yù)測。再得出自行車出行的分擔(dān)率,最后引入“周轉(zhuǎn)率〞的概念得出每個租賃點的停車樁數(shù)據(jù)。這個模型充分考慮了每天不同時段、不同功能區(qū)〔學(xué)校、醫(yī)院、居民區(qū)、商業(yè)區(qū)〕、車道數(shù)量、車速以及區(qū)域內(nèi)居民人數(shù)等變量?！爸灰窍鄬Κ毩⒌膮^(qū)域,只需獲取這些變量數(shù)據(jù),輸入模型之后就可以得到準確的車輛數(shù)、車樁樹和點位分布圖。〞劉健毓說。目前,劉健毓團隊已經(jīng)著手起草給天津市政府的建議書,準備將自己的科研成果投入實際應(yīng)用,為改善天津的