基于拍卖机制的网约车预约服务车辆资源分配和定价方法技术

本发明专利技术公开了一种基于拍卖机制的网约车预约服务车辆资源分配和定价方法，网约车平台发布车辆使用信息，用户提交预约信息对车辆进行竞价，网约车平台对用户预约信息进行汇总，根据用户预约信息构建相关矩阵，基于矩阵构建车辆资源分配的图模型，求解得到车辆分配方案，再求解每个用户的支付价格。本发明专利技术通过拍卖方式实现动态的价格机制，提高车辆利用率及收益，并满足更多用户的用车需求，降低用户的车辆使用成本。

Vehicle resource allocation and pricing method based on auction mechanism for network appointment service

The invention discloses a method of distribution and pricing of vehicle reservation service vehicle based on auction mechanism. The network about vehicle platform releases vehicle use information. Users submit reservation information to compete for vehicles. The network platform makes a summary of user reservation information, constructs related matrix according to user reservation information, and is based on moment. A graph model of vehicle resource allocation is constructed to solve the vehicle assignment problem and solve the payment cost of each user. This invention realizes the dynamic price mechanism by auction, improves the utilization rate and profit of vehicle, meets the demand of more users and reduces the user's vehicle use cost.

【技术实现步骤摘要】
基于拍卖机制的网约车预约服务车辆资源分配和定价方法
本专利技术属于网约车
，更为具体地讲，涉及一种基于拍卖机制的网约车预约服务车辆资源分配和定价方法。
技术介绍
共享经济模式已经对人们的生活方式产生巨大影响，例如网约车、共享教育、共享医疗，其主要特征是整合闲置资源，按需提供给用户使用。其中，网约车模式就是共享经济的典型应用。在中国，共享汽车的市场巨大，据《2017年中国互联出行白皮书分析报告》统计，以滴滴、神州、优步为代表的网约车企业年收入总额已达千亿元。目前网约车经济模式中，都是采用定价的方式，在市场发展的初期，这种方式的确简洁高效，但随着市场的扩大，弊端也逐渐出现。一般来说，市场网约车的保有量是固定的，但是市场需求随时间变化很大，这样会造成车辆资源的冗余，例如上下班高峰期用车人数很多，但是其余时间用车人数很少，在这种情况下，如果都采用固定的价格使用车辆，会损害用户积极并影响到最终收益和利润。而动态价格能够让用户支付价格随市场供需情况而定，更加适应目前的情况，基于拍卖机制的定价方式就是动态价格中的一种。拍卖机制下网约车服务模式与传统网约车服务模式最大的区别在于传统服务模式下的车辆使用价格是车辆提供商采用定价方式给出，最终支付价格通过车辆行驶时间以及行驶路程，结合固定单价综合计算得出，但固定的单价会导致高峰期无车可座，而平时无人打车，主要原因在于价格没有随市场供需情况变动，目前虽然有一些车辆提供商可以动态的调整价格，但是定价的决定权还是掌握在车辆提供商手中，并不是正真意义上的动态。而在拍卖机制中，用户可以通过综合考虑自己的行程并提交一个意愿估值，车辆提供商通过搜集用户需求及估值来决定服务哪些用户，实现了真正意义上的动态价格。目前网约车服务模式中，预约服务模式是其中一种主要类型，此服务模式下，用户需要提前一段时间预约车辆，系统会指派合适的车辆在用户预约的时间到达，目前这网约车预约服务模式采用定价机制，相比其他公共交通方式，价格要高出很多，降低了用户的积极性，也容易造成车辆闲置，资源浪费。
技术实现思路
本专利技术的目的在于克服现有技术的不足，提供一种基于拍卖机制的网约车预约服务车辆资源分配和定价方法，通过拍卖方式实现动态的价格机制，提高车辆利用率及收益，并满足更多用户的用车需求，降低用户的车辆使用成本。为实现上述专利技术目的，本专利技术基于拍卖机制的网约车预约服务车辆资源分配和定价方法包括以下步骤：S1：网约车平台发布其在预设时间段T内的闲置车辆信息，记闲置车辆数量为M，记闲置车辆的单位时间成本为tc，闲置车辆的单位距离成本为dc，每辆闲置车辆的初始位置记为posk，k＝1,2,…,M；S2：用户查看时间段T内的闲置车辆信息，根据自身需求预约车辆，向网约车平台提交预约信息，包括上车时间、上车地点、下车地点以及对此次行程的竞价；S3：网约车平台对所有的用户预约信息进行汇总，然后对于每个用户，计算其上车地点到下车地点的车辆运行时间和车辆运行距离；将用户按照上车时间升序排列，将用户i的预约信息记为θi＝(si,srci,dsti,ei,di,bi)，其中si表示第i个用户的上车时间，srci表示用户i的上车地点，dsti表示用户i的下车地点，ei表示用户i的上车地点与下车地点之间的车辆运行时间，di表示用户i的上车地点与下车地点之间的车辆运行距离，bi表示用户i对此次行程的竞价，i＝1,2,…,N，N表示用户数量；S4：根据用户预约信息，构建得到以下四个矩阵：N阶的用户时间间隔矩阵UT：其中，utii′表示从用户i的下车地点到用户i′的上车地点所需要的时间，i,i′＝1,2,…,N；当用户i的上车时间晚于等于用户i′的上车时间，令utii′＝+∞；N阶的用户距离间隔矩阵UD：其中，udii′表示从用户i的下车地点到用户i′的上车地点之间的距离，当用户i的上车时间晚于等于用户i′的上车时间，令udii′＝+∞；M×N的车辆与用户的时间间隔矩阵CT：其中，ctki表示从车辆k的初始位置posk到用户i的上车地点所需要的时间；M×N的车辆与用户的距离间隔矩阵CD：其中，cdki表示从车辆k的初始位置posk到用户i的上车地点之间的距离；S5：根据步骤S4中的矩阵采用以下方法构建车辆资源分配的图模型：构造用户子图G(VU,EU)，其中VU表示用户节点集合，其元素vui表示用户i对应的节点，用户节点vui所包含的信息为用户预约信息θi＝(si,srci,dsti,ei,di,bi)；EU表示两个用户节点之间的边的集合，若用户i的行程结束时刻加上车辆从用户i下车地点到用户j上车地点所需时间早于等于用户j的上车时刻，则在边集合EU中加入用户节点vui到vuj的边euij，边euij包含的信息为用户i的下车地点到用户j的上车地点所需时间和路程信息，即euij＝(utij,udij)，否则不作任何操作；然后在用户子图G(VU,EU)中加入车辆节点及相应的边，构成完整的图模型G(VU,EU,VC,EC)，其中VC表示车辆节点集合，其元素vck表示车辆k对应的节点；EC表示起点在车辆、终点在用户的边的集合，对VC中任意一个车辆节点vck添加N条边分别连接到VU集合中N个用户节点vui，得到N条边将其加入边集合EC，边包含的信息为车辆k从初始位置posk赶到用户i上车地点所需的时间和路程信息，即S6：根据步骤S5得到的图模型，以及车辆的单位时间成本tc和单位距离成本为dc，求得起点分别为各个车辆节点vck的M条最优路径，每条最优路径上所包含的用户节点表示对应的车辆节点vck按顺序服务的用户，这M条最优路径需要满足以下条件：M条路径没有公共节点，且这M条路径需要经过尽可能多的用户节点，且根据这M条路径所得到的整体收益最大；根据所求得的M条路径，即可得到车辆资源分配方案，每条最优路径上所包含的用户节点表示对应的车辆节点vck按顺序服务的用户；S7：根据步骤S6得到的车辆资源分配方案，求解每个用户的支付价格。本专利技术基于拍卖机制的网约车预约服务车辆资源分配和定价方法，网约车平台发布车辆使用信息，用户提交预约信息对车辆进行竞价，网约车平台对用户预约信息进行汇总，根据用户预约信息构建相关矩阵，基于矩阵构建车辆资源分配的图模型，求解得到车辆分配方案，再求解每个用户的支付价格。本专利技术通过拍卖方式实现动态的价格机制，提高车辆利用率及收益，并满足更多用户的用车需求，降低用户的车辆使用成本。附图说明图1是本专利技术基于拍卖机制的网约车预约服务车辆资源分配和定价方法的具体实施方式流程图；图2是本实施例中车辆资源分配图模型的示例图；图3是图2所示车辆资源分配图模型的最优路径示意图；图4是本实施例中基于最小费用路径的最优路径求解算法的流程图；图5是图2所示车辆资源分配图模型扩展得到的图模型；图6是图5所示图模型中车辆1对应的子图；图7是图6所示子图进行边赋权后的子图；图8是本实施例中最小费用路径搜索方法的流程图；图9是图7所示子图的实例化子图；图10是图9所示子图搜索得到的最小费用路径图；图11是图5所示图模型根据图10所示路径更新后的图模型；图12是本专利技术中基于二分法的定价算法的流程图。具体实施方式下面结合附图对本专利技术的具体实施方式进行描述，以便本领域的技术人员本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于拍卖机制的网约车预约服务车辆资源分配和定价方法，其特征在于，包括以下步骤：S1：网约车平台发布其在预设时间段T内的闲置车辆信息，记闲置车辆数量为M，记闲置车辆的单位时间成本为tc，闲置车辆的单位距离成本为dc，每辆闲置车辆的初始位置记为posk，k＝1,2,…,M；S2：用户查看时间段T内的闲置车辆信息，根据自身需求预约车辆，向网约车平台提交预约信息，包括上车时间、上车地点、下车地点以及对此次行程的竞价；S3：网约车平台对所有的用户预约信息进行汇总，然后对于每个用户，计算其上车地点到下车地点的车辆运行时间和车辆运行距离；将用户按照上车时间升序排列，将用户i的预约信息记为θi＝(si,srci,dsti,ei,di,bi)，其中si表示第i个用户的上车时间，srci表示用户i的上车地点，dsti表示用户i的下车地点，ei表示用户i的上车地点与下车地点之间的车辆运行时间，di表示用户i的上车地点与下车地点之间的车辆运行距离，bi表示用户i对此次行程的竞价，i＝1,2,…,N，N表示用户数量；S4：根据用户预约信息，构建得到以下四个矩阵：N阶的用户时间间隔矩阵UT：

【技术特征摘要】
1.一种基于拍卖机制的网约车预约服务车辆资源分配和定价方法，其特征在于，包括以下步骤：S1：网约车平台发布其在预设时间段T内的闲置车辆信息，记闲置车辆数量为M，记闲置车辆的单位时间成本为tc，闲置车辆的单位距离成本为dc，每辆闲置车辆的初始位置记为posk，k＝1,2,…,M；S2：用户查看时间段T内的闲置车辆信息，根据自身需求预约车辆，向网约车平台提交预约信息，包括上车时间、上车地点、下车地点以及对此次行程的竞价；S3：网约车平台对所有的用户预约信息进行汇总，然后对于每个用户，计算其上车地点到下车地点的车辆运行时间和车辆运行距离；将用户按照上车时间升序排列，将用户i的预约信息记为θi＝(si,srci,dsti,ei,di,bi)，其中si表示第i个用户的上车时间，srci表示用户i的上车地点，dsti表示用户i的下车地点，ei表示用户i的上车地点与下车地点之间的车辆运行时间，di表示用户i的上车地点与下车地点之间的车辆运行距离，bi表示用户i对此次行程的竞价，i＝1,2,…,N，N表示用户数量；S4：根据用户预约信息，构建得到以下四个矩阵：N阶的用户时间间隔矩阵UT：其中，utii′表示从用户i的下车地点到用户i′的上车地点所需要的时间，i,i′＝1,2,…,N；当用户i的上车时间晚于等于用户i′的上车时间，令utii′＝+∞；N阶的用户距离间隔矩阵UD：其中，udii′表示从用户i的下车地点到用户i′的上车地点之间的距离，当用户i的上车时间晚于等于用户i′的上车时间，令udii′＝+∞；M×N的车辆与用户的时间间隔矩阵CT：其中，ctki表示从车辆k的初始位置posk到用户i的上车地点所需要的时间；M×N的车辆与用户的距离间隔矩阵CD：其中，cdki表示从车辆k的初始位置posk到用户i的上车地点之间的距离；S5：根据步骤S4中的矩阵采用以下方法构建车辆资源分配的图模型：构造用户子图G(VU,EU)，其中VU表示用户节点集合，其元素vui表示用户i对应的节点，用户节点vui所包含的信息为用户预约信息θi＝(si,srci,dsti,ei,di,bi)；EU表示两个用户节点之间的边的集合，若用户i的行程结束时刻加上车辆从用户i下车地点到用户j上车地点所需时间早于等于用户j的上车时刻，则在边集合EU中加入用户节点vui到vuj的边euij，边euij包含的信息为用户i的下车地点到用户j的上车地点所需时间和路程信息，即euij＝(utij,udij)，否则不作任何操作；然后在用户子图G(VU,EU)中加入车辆节点及相应的边，构成完整的图模型G(VU,EU,VC,EC)，其中VC表示车辆节点集合，其元素vck表示车辆k对应的节点；EC表示起点在车辆、终点在用户的边的集合，对VC中任意一个车辆节点vck添加N条边分别连接到VU集合中N个用户节点vui，得到N条边将其加入边集合EC，边包含的信息为车辆k从初始位置posk赶到用户i上车地点所需的时间和路程信息，即S6：根据步骤S5得到的图模型，以及车辆的单位时间成本tc和单位距离成本为dc，求得起点分别为各个车辆节点vck的M条最优路径，每条最优路径上所包含的用户节点表示对应的车辆节点vck按顺序服务的用户，这M条最优路径需要满足以下条件：M条路径没有公共节点，且这M条路径需要经过尽可能多的用户节点，且根据这M条路径所得到的整体收益最大；根据所求得的M条路径，即可得到车辆资源分配方案，每条最优路径上所包含的用户节点表示对应的车辆节点vck按顺序服务的用户；S7：根据步骤S6得到的车辆资源分配方案，求解每个用户的支付价格。2.根据权利要求1所述的网约车预约服务车辆资源分配和定价方法，其特征在于，所述步骤S6中最优路径采用基于最小费用路径的最优路径求解算法获取，其具体步骤包括：S6.1：在车辆资源分配图模型的基础上进行如下扩展：添加虚拟的起点A和终点B；起点A分别与车辆节点集合VC内的所有节点连接；将用户节点集合VU内的每个用户节点vui分为两个节点：用户行程开始节点和用户行程结束节点并从用户行程开始节点添加一条有向边连接到用户行程结束节点原所有进入用户节点vui的边改为进入用户行程开始节点原所有离开用户节点vui的边改为从用户行程结束节点离开，为用户行程开始节点到用户行程结束节点的边添加信息(ei,di,bi)；将用户i的上车时间si添加到用户节点上；将所有节点添加一条边连接到终点B；S6.2：初始化车辆节点集合C＝VC，用户节点集合U＝VU，总收益P＝0，最优路径集合S6.3：对于车辆节点集合C中的每个车辆节点，以A点为起点寻找以该车...

【专利技术属性】
技术研发人员：张骥先，张学杰，岳昆，李伟东，张静，杨旭涛，
申请(专利权)人：云南大学，
类型：发明
国别省市：云南,53