一种共享单车的管理与决策方法技术

本发明专利技术请求保护一种共享单车的管理与决策方法，包括：确定投放地，收集参数数据，用DEA的模糊综合评价模型，构建隶属度矩阵确定投放地指标等级，辅以多目标规划，确定投放地的单车投放量及投放地不同地区的单车投放量；使用SVM回归，用已收集的参数，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，确定同一地区不同时间的单车投放量；提出量化决策管理方法，确立基于FICO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。

【技术实现步骤摘要】
一种共享单车的管理与决策方法
本专利技术属于模糊综合评价、多目标规划、SVM回归等模型，具体属于管理共享单车的决策模型。
技术介绍
互联网租赁自行车(即共享单车)是指企业在校园、地铁站点、公交站点、居民区、商业区、公共服务区等提供自行车单车共享服务，是一种分时租赁模式。共享单车是一种新型共享经济。2016年以来，随着资本的疯狂涌入，共享单车迎来了井喷式发展，在解决城市交通出行“最后一公里”问题、缓解城市交通拥堵等方面发挥了积极作用。企业跑马圈地式的扩张和资本的大力推动下，共享单车的数量得到了极速的膨胀。目前共享单车已经成为了中国新四大专利技术之一，被输往了世界上很多城市。其作为一个典型的“物联网+互联网”应用，通过云端的控制来向用户提供单车租赁服务。其运用的技术包括云计算基础平台、数据资产和平台服务等。然而，随之也出现了各种管理问题，且需要迅速反馈和满意的解决方案。从平台公司的角度，要迅速处理用户反馈问题，同时需尽快对这些车进行处理，尽量减少这些故障车被用户使用的次数概率。单车被骑走到城市的各个角落后，如何调度才能保证它们能被更多人骑到。同时企业也缺少对用户不文明用车、违规停车的相关惩罚措施。这些问题的处理，平台管理者和广大用户双方都十分关注。目前还没有找到一种行之有效、快捷的量化管理方法，能够比较及时有效的处理遇到的问题，提高平台的服务质量和广大用户的满意度。
技术实现思路
本专利技术旨在解决以上现有技术的问题。提出了一种能够比较及时有效的处理遇到的问题，提高平台的服务质量和广大用户的满意度的方法。本专利技术的技术方案如下：一种共享单车的管理与决策方法，其包括以下步骤：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。进一步的，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，为第k个决策单元的效率评价指数，ur≥0，vi≥0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,Y2j,...,Ynj)且xij>0,yrj>0,输入的权向量为v＝(v1,v2,...,vm)T,u＝(u1,u2,...un)T，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，效率指数是指产出uTYj与投入vTxj的比。进一步的，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。进一步的，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。进一步的，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。进一步的，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。进一步的，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。进一步的，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。进一步的，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。进一步的，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。本专利技术的优点及有益效果如下：(1)高斯核SVR回归模型能够将线性不可分的问题转换为线性可分的问题。(2)模型能够适应高维空间的数据且拟合效果比普通回归好。针对以上两个优点我们以雨花门的投放量为例，对比几个主流的回归方法，最小二乘回归，岭回归，lasso回归。实验可以看出，我们的模型的拟合效果优于其本文档来自技高网...

【技术保护点】
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。

【技术特征摘要】
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。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，为第k个决策单元的效率评价指数，ur≥0，vi≥0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,Y2j,...,Ynj)且xij>0,yrj>0,输入的权向量为v＝(v1,v2,...,vm)T,u＝(u1,u2,...un)T，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，效率指数是指产出uTYj与投入vTxj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...

【专利技术属性】
技术研发人员：何艾莲，代明月，李佳俊，陈东航，
申请(专利权)人：重庆邮电大学，
类型：发明
国别省市：重庆,50