一种轨道站点换乘影响区内的共享单车设施布局配置方法技术

本发明专利技术公开了一种轨道站点换乘影响区内的共享单车设施布局配置方法，包括以下步骤：步骤1、确定轨道交通站点换乘影响区；步骤2、预测换乘影响区内共享单车设施备选点的位置和初始配车量；步骤3、确定出行者在进行换乘方式选择时的影响因素，并构建换乘成本函数；步骤4、根据步骤3构建的换乘成本函数，建立基于设施备选点位置和初始配车量的双层规划配置模型；步骤5、求解双层规划配置模型，确定共享单车设施点配置方案；配置方案包括被选中共享单车设施备选点的位置、配车量。本发明专利技术有效提升公共交通系统的微循环效果。公共交通系统的微循环效果。公共交通系统的微循环效果。

【技术实现步骤摘要】
一种轨道站点换乘影响区内的共享单车设施布局配置方法


[0001]本专利技术涉及城市交通规划与管理
，特别是一种轨道站点换乘影响区内的共享单车设施布局配置方法。

技术介绍

[0002]近年来，随着城市化与机动化进程的加快，各大中城市的交通拥堵问题越来越突出，以私人交通为主的交通发展模式遭到普遍质疑。城市轨道交通作为高效率的公共交通方式，可显著提高城市交通出行运输能力，已经成为世界各大城市缓解交通拥堵的主要手段。同时，共享单车也开始在国内城市大规模发展，其随用随骑的和高密度特点，极大地满足了短途出行的需求，对于解决城市轨道交通的“最后一公里”问题提供了很好的思路。随着轨道交通的逐渐成网，“轨道交通+共享单车”成为未来城市多模式组合出行发展的重要趋势。
[0003]然而，发展初期缺少规划的大量投放虽然保障了轨道换乘衔接随用随骑的便利性，也直接导致大量资源浪费，“轨道交通+共享单车”模式的高效运转难以为继。为了进一步促进“轨道交通+共享单车”模式的发展，共享单车逐渐由扩张式发展步入无桩设施定点借还、精细化投放的新阶段。与此同时也产生了一系本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种轨道站点换乘影响区内的共享单车设施布局配置方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤1、确定轨道交通站点换乘影响区；步骤2、预测换乘影响区内共享单车设施备选点的位置和初始配车量；步骤3、确定出行者在进行换乘方式选择时的影响因素，影响因素包括出行时间和出行费用，并将这两种影响因素整合为换乘成本并构建换乘成本函数；步骤4、根据步骤3构建的换乘成本函数，建立基于设施备选点位置和初始配车量的双层规划配置模型；双层规划配置模型包括上层模型和下层模型，双层规划配置模型中的上层模型以共享单车配置方案的综合目标效益最大化为目标，下层模型以用户换乘成本最小化为目标；步骤5、求解双层规划配置模型，确定共享单车设施点配置方案；配置方案包括被选中共享单车设施备选点的位置、配车量。2.根据权利要求1所述的一种轨道站点换乘影响区内的共享单车设施布局配置方法，其特征在于，步骤2中，采用K-Means二维空间聚类分析法对共享单车订单数据进行聚类分析，找出聚类中心的位置，根据聚类中心的位置得到共享单车设施备选点的位置；根据每一类的服务范围内预设高峰时段车辆使用数即能够预测设施备选点的初始配车数量。3.根据权利要求2所述的一种轨道站点换乘影响区内的共享单车设施布局配置方法，其特征在于，在步骤2中，以出行者最大可接受步行找车距离作为聚类分析中的设施备选点的最大服务半径，并以设施备选点最大服务半径作为共享单车设施备选点的评价指标，设置备选点之间的距离需要满足最大服务半径要求；设施备选点的位置的确定包括以下步骤：步骤(1)、筛选终点坐标为地铁站点各个出站口e米范围内的共享单车订单数据，认为这些共享单车订单的出行目的为换乘轨道交通，50≤e≤100；步骤(2)、以步骤(1)中得到的共享单车订单数据为基础，再次筛选换乘轨道交通的共享单车订单数据，得到起点坐标位于轨道交通站点换乘影响区内的共享单车订单数据，并结合实际地块特性修正获取的换乘影响区内的共享单车订单数据；步骤(3)、将步骤(2)筛选出的共享单车订单数据的起点坐标进行聚类分析，不断调整聚类数目，使聚类数目足够大，能够使同一个类的起点坐标组成的凸包的面积足够小，聚类中心之间的距离在预设步行可达范围内；步骤(4)、根据步骤(3)得到聚类中心位置和每个类组成的凸包范围，标注聚类中心，并绘制聚类边界；至此得到共享单车设施备选点的位置；在所述步骤2中，共享单车设施备选点的初始配车量计算公式为：其中，C为共享单车设施备选点的初始配车量；U为共享单车的使用量；α为共享单车的供应比例，β为共享单车的单位时间周转率。4.根据权利要求1所述的一种轨道站点换乘影响区内的共享单车设施布局配置方法，其特征在于，步骤3中，换乘方式包括步行、共享单车、公交，这三种换乘方式的换乘成本函数C
walk-R
、C
bike-R
、C
bus-R
计算公式为：
C
walk-R
＝λ
×
T
walk
C
bike-R
＝λ
×
[T
walk
+T
lock
+T
bike
]+δ
bike
C
bus-R
＝λ
×
[T
walk
+T
wait
+T
bus
]+δ
bus
其中，λ为单位出行时间价值；T
walk
为出行者通过步行前往目的地的时间，目的地为轨道站点、公交站点或共享单车设施点；T
lock
为出行者在共享单车设施点的开、锁车时间；T
bike
为出行者骑行共享单车前往轨道站点的时间；T
wait
为出行者在公交站台的等待时间；T
bus
为出行者乘坐公交前往轨道站点的时间；δ
bike
为骑行共享单车需要支付单次骑行的租赁费用；δ
bus
为乘坐公交需要支付车票费用。5.根据权利要求4所述的一种轨道站点换乘影响区内的共享单车设施布局配置方法，其特征在于，在步骤4中，上层模型的目标函数包括：1)共享单车换乘骑行量F1(x)；2)共享单车设施运营成本F2(x)；3)出行者总体换乘成本F3(x)；计算公式为：(x)；计算公式为：F3(x)＝∑C
walk-R
+∑C
bike-R
+∑C
bus-R
其中，i为换乘影响区内交通小区需求点编号，i∈{1,2,3,
…
,I}；I为换乘影响区内交通小区个数；j为换乘影响区内共享单车设施备选点编号，j∈{1,2,3,
…
,J}；J为换乘影响区内共享单车设施备选点个数；是从第i个交通小区需求点步行至第j个共享单车设施备选点后，再骑行抵达轨道交通站点的人数；X
j
为是否选择在第j个共享单车设施备选点建立共享单车设施点，是为1，否为0；p为在第j个共享单车设施备选点的建设成本及日常运营管理成本；q为被选中的第j个共享单车设施备选点每超过或者少于预设的上下限单车数量后，每辆共享单车将增加的建设和管理费用；W
j
为被选中的第j个共享单车设施备选点超过或者少于预设的上下限单车数量的数量；上层模型的约束条件如下所示：上层模型的约束条件如下所示：上层模型的约束条件如下所示：上层模型的约束条件如下所示：
X
j
∈{0,1}C
j
≥0，且均为整数其中，G为极大的正数，θ为共享单车的周转率，P为最大设施点个数，C
j

【专利技术属性】
技术研发人员：陈峻，刘子健，郝俊，王卫，张贤明，
申请(专利权)人：东南大学，
类型：发明
国别省市：