《共享單車投放選址的模型算法案例綜述》2700字

共享單車投放選址的模型算法案例綜述目錄TOC\o"1-2"\h\u5595共享單車投放選址的模型算法案例綜述 14441.1選址模型 199331.2評(píng)分指標(biāo)算法 23118（1）優(yōu)質(zhì)指標(biāo) 229247（2）費(fèi)用指標(biāo) 24161.3模型算法分析 2169401.2.1排序 2230871.2.2篩選 2215361.4本章小結(jié) 3295805案例分析 3133095.1影響因素 48315.1.1出行環(huán)境 4239765.1.2交通站點(diǎn)布局 5184475.1.3其他因素 5259515.2數(shù)據(jù)計(jì)算 51.1選址模型運(yùn)用選址模型的主要目的是在眾多方案中，尋求選址問(wèn)題的最優(yōu)解。如果在相關(guān)因素有約束條件，以及已知備選投放點(diǎn)分?jǐn)?shù)的情況下，得出的最優(yōu)選址方案的分?jǐn)?shù)應(yīng)該為最高項(xiàng)。首先，將調(diào)查區(qū)域劃分為若干交通服務(wù)小區(qū)并考慮各備選點(diǎn)間距離、密度的因素，對(duì)備選點(diǎn)進(jìn)行篩選，將得出的方案結(jié)果進(jìn)行比較，必須滿足所有備選點(diǎn)的共享單車的需求量大于整個(gè)服務(wù)小區(qū)的共享單車總需求量。所需公式如下：其中，取值0、1；表示各備選點(diǎn)；表示各備選點(diǎn)的得分；表示備選點(diǎn)與之間的距離，m；、表示區(qū)域內(nèi)備選點(diǎn)密度的上下限制，個(gè)/m2；表示服務(wù)小區(qū)的面積，m2；表示各備選點(diǎn)的共享單車總需求；表示整個(gè)服務(wù)小區(qū)的共享單車總需求量。1.2評(píng)分指標(biāo)算法由于采用不同的評(píng)價(jià)指標(biāo)所得的數(shù)據(jù)所得的結(jié)果會(huì)有差異性，對(duì)備選點(diǎn)的評(píng)價(jià)指標(biāo)數(shù)據(jù)應(yīng)先標(biāo)準(zhǔn)化處理。以0—1為范圍，將指標(biāo)分為優(yōu)質(zhì)指標(biāo)和費(fèi)用指標(biāo)。（1）優(yōu)質(zhì)指標(biāo)優(yōu)質(zhì)指標(biāo)主要用于計(jì)算最大的優(yōu)質(zhì)指標(biāo)相對(duì)于最小的優(yōu)質(zhì)指標(biāo)的相對(duì)距離。其中，最大指標(biāo)值與最小值標(biāo)值的差值為1。，i=1,2,3，，m（2）費(fèi)用指標(biāo)費(fèi)用指標(biāo)主要用于計(jì)算最小的費(fèi)用指標(biāo)相對(duì)于最大的費(fèi)用指標(biāo)的相對(duì)距離。其中，最小指標(biāo)值與最大指標(biāo)值的差值為1。，i=1,2,3，，m1.3模型算法分析求解該模型，主要內(nèi)容數(shù)據(jù)為備選點(diǎn)位置、備選點(diǎn)數(shù)量以及備選點(diǎn)初始投放車輛總數(shù)。其中備選點(diǎn)位置由點(diǎn)集D構(gòu)成，備選點(diǎn)數(shù)量是點(diǎn)集D中點(diǎn)的總和。1.2.1排序由模型計(jì)算得出的所有備選點(diǎn)的分?jǐn)?shù)應(yīng)從高到低排列，并且可行解的起始點(diǎn)應(yīng)為分?jǐn)?shù)最高點(diǎn)。1.2.2篩選若可行解中出現(xiàn)已選點(diǎn)與待選點(diǎn)間的距離不大于300m的情況，則應(yīng)遵循以下篩選規(guī)則：a.起點(diǎn)應(yīng)在分?jǐn)?shù)高的待選點(diǎn)中選擇；b.待選點(diǎn)與任意一個(gè)已選點(diǎn)間的距離均應(yīng)該大于等于300m。1.4本章小結(jié)本章首先介紹選址模型，用于求解本文所提出的共享單車投放點(diǎn)的最優(yōu)方案。隨后闡述優(yōu)質(zhì)指標(biāo)與費(fèi)用指標(biāo)的概念與公式，用于后續(xù)所得數(shù)據(jù)的標(biāo)準(zhǔn)化研究。最后，提出篩選方案的規(guī)則，為第五章計(jì)算數(shù)據(jù)奠定基礎(chǔ)。5案例分析本文針對(duì)淮安市清江浦區(qū)大學(xué)城附近一片區(qū)域進(jìn)行分析，該服務(wù)小區(qū)面積大小式中、路網(wǎng)清晰，適合進(jìn)行案列分析。根據(jù)該調(diào)查區(qū)域特性進(jìn)行確定初始共享單車投放點(diǎn)，總共得到10個(gè)可選備用點(diǎn)。如圖12所示。圖12可選投放點(diǎn)位置圖本文以淮安市清江浦區(qū)2021年4月下旬某一周的出行記錄為例，記錄該周各備選點(diǎn)每日共享單車的車輛數(shù)。如圖13所示，居民普遍會(huì)在工作日騎行共享單車，每日的共享單車數(shù)量在3817輛以上，而周末的共享單車數(shù)量明顯低于工作日的共享單車數(shù)量。圖13共享單車4月第四周從采集的數(shù)據(jù)中，選取備選點(diǎn)一周內(nèi)共享單車數(shù)量最多的數(shù)據(jù)作為該備選點(diǎn)的需求量。如表8所示。表8備選點(diǎn)需求量備選點(diǎn)需求量14725836946856168278488198010365.1影響因素綜合考慮該區(qū)域內(nèi)的交通基礎(chǔ)設(shè)施、交通環(huán)境等，共享單車投放點(diǎn)的選址受以下幾種因素影響：5.1.1出行環(huán)境該服務(wù)小區(qū)南面靠近大學(xué)城，有淮陰工學(xué)院、江蘇電子信息職業(yè)學(xué)校等高校，西面有金星幼兒園，為就近的學(xué)生提供了極大的便利；西面有淮安市第二醫(yī)院，方便居民在日常生活中及時(shí)就診；區(qū)域內(nèi)有幾家商場(chǎng)，例如：億佳家具銷售中心和大學(xué)城商業(yè)街等；該區(qū)域內(nèi)以住宅區(qū)為主，分別有：柯山花園、城置公園龍灣、富源尚城以及新維中央美地等眾多小區(qū)；該服務(wù)小區(qū)的東側(cè)有九龍湖公園，為居民提供早中晚休憩和鍛煉的場(chǎng)所。5.1.2交通站點(diǎn)布局淮安市新建的大運(yùn)河橋連接該服務(wù)小區(qū)的西側(cè)，不僅方面居民進(jìn)出城市中心，也連接由京杭大運(yùn)河分隔開(kāi)的淮安市北部與南部，并且淮安市去年投入使用的延安路高架與該區(qū)域距離較近，促進(jìn)城市規(guī)劃與建設(shè)；淮安市客運(yùn)南站作為淮安市較大的客運(yùn)換乘樞紐，與該服務(wù)小區(qū)的最短距離1千米左右，居民出行十分便捷；該區(qū)域內(nèi)的公交站點(diǎn)與路線也較多，常見(jiàn)的有22路、22路和12路等。5.1.3其他因素（1）占用成本方面本文主要考慮土地利用成本因素對(duì)選址的影響。該服務(wù)小區(qū)內(nèi)65%左右的土地為住宅小區(qū)，剩余25%左右的土地用于商業(yè)或公共建筑設(shè)施。（2）道路可達(dá)性方面服務(wù)小區(qū)內(nèi)主要以正大路與天津路為主要道路，各備選點(diǎn)間道路通暢，交通方便。該區(qū)域內(nèi)的道路可達(dá)性為服務(wù)小區(qū)內(nèi)涵蓋道路面積/服務(wù)區(qū)域的百分比。（3）大型公共建筑面積占比方面大型的公共建筑對(duì)服務(wù)小區(qū)內(nèi)的居民具有一定的吸引性和聚集性，例如區(qū)域內(nèi)的九龍湖公園，若早晚聚集的人數(shù)越多，側(cè)面顯現(xiàn)出共享單車的數(shù)量也會(huì)增多，可以反映共享單車在公共建筑處使用率的情況。5.2數(shù)據(jù)計(jì)算通過(guò)調(diào)查數(shù)據(jù)，將各備選點(diǎn)根據(jù)以上五大影響因素來(lái)評(píng)價(jià)等級(jí),以A、B、C、D四個(gè)指標(biāo)來(lái)評(píng)定。如表9所示。表9指標(biāo)等級(jí)備選點(diǎn)出行環(huán)境交通站點(diǎn)布局土地利用成本道路可達(dá)性公共建筑物占比/%1DCBA122ABCD133BCDA144CDBA135CDAB136ABDC167BADC178BCDA169ADCB1510BDCA16將表9內(nèi)的出行環(huán)境、交通站點(diǎn)布局、土地利用成本和道路可達(dá)性等評(píng)價(jià)指標(biāo)轉(zhuǎn)為數(shù)字化。其中A=100，B=75，C=50，D=25。如表10所示。表10指標(biāo)等級(jí)備選點(diǎn)出行環(huán)境交通站點(diǎn)布局土地利用成本道路可達(dá)性公共建筑物占比/%1255075100122100755025133755025100144502575100135502510075136100752550167751002550178755025100179100255075151075255010016上表中，出行環(huán)境、道路可達(dá)性與公共建筑物占比等三個(gè)因素采用優(yōu)質(zhì)指標(biāo)來(lái)進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化計(jì)算，指標(biāo)數(shù)值越大，表示該備選點(diǎn)越適合設(shè)立共享單車投放點(diǎn)。而交通站點(diǎn)布局與土地利用成本則采用費(fèi)用指標(biāo)來(lái)進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化計(jì)算，指標(biāo)數(shù)值越小，表示該備選點(diǎn)越適合設(shè)立共享單車投放點(diǎn)。數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)化結(jié)果如表11所示。表11標(biāo)準(zhǔn)化后的數(shù)據(jù)指標(biāo)備選點(diǎn)出行環(huán)境交通站點(diǎn)布局土地利用成本道路可達(dá)性公共建筑物占比/%100.6670.33310210.3330.66700.20030.6670.667110.40040.33310.33310.20050.333100.6670.200610.33310.3330.80070.667010.333180.6670.6671119110.6670.6670.600100.66710.66710.800通過(guò)運(yùn)用層次分析法來(lái)確定因素權(quán)重，準(zhǔn)則層對(duì)目標(biāo)的成對(duì)比矩陣如下：矩陣的最大特征根；特征向量；一次性指標(biāo)；隨機(jī)一致性指標(biāo)（查表）；一致性比率；通過(guò)一致性檢驗(yàn)。通過(guò)權(quán)重模型得出10個(gè)待選共享單車投放點(diǎn)的總分，并且遵循分?jǐn)?shù)從高到低排列的原則將備選點(diǎn)進(jìn)行排序，結(jié)果如表12所示。表12備選點(diǎn)分?jǐn)?shù)備選點(diǎn)總分90.901100.86580.74740.69330.68150.64560.59420.48010.42570.370