公共自行車短時需求預測與車輛調度方法研究
本文關鍵詞:公共自行車短時需求預測與車輛調度方法研究,由筆耕文化傳播整理發(fā)布。
【摘要】:公共自行車系統(tǒng)由于其公用性、便捷性、易管理、投資成本低等特點,受到國內(nèi)外大力推崇。公共自行車系統(tǒng)效益良好發(fā)揮的前提是使用者在任何時刻都有車可借,有樁可還。要保證這一點,則需要借助于車輛的調配工作。確定高效的調配方案不僅需要優(yōu)化調配路徑,更需要對各公共自行車站點進行短時借還需求預測,保證在各站點產(chǎn)生“問題”之前就能得到調配,以避免用戶借不到車、還不上車情況的發(fā)生。因此,對公共自行車站點的借還需求預測及調配問題的研究具有很高的研究價值和實際意義。本文首先分別分析了國內(nèi)外公共自行車調配理論和需求預測研究現(xiàn)狀,找出現(xiàn)狀理論研究的不足之處,確定研究方向及目標。其次,根據(jù)蘇州市高新區(qū)9個公共自行車站點連續(xù)32天時間間隔為10min的借還車數(shù)據(jù),分析出公共自行車借、還車需求量在時間上、空間上的分布特征。根據(jù)公共自行車借還車需求數(shù)據(jù)的周期性及隨機性,結合各種短時交通流預測方法的優(yōu)缺點及適用性,確定以時間序列方法中的SARIMA模型(季節(jié)性差分自回歸滑動平均模型)來進行建模預測,全面闡述建模過程中的平穩(wěn)性檢驗、差分平穩(wěn)化、模型定階等步驟,并使用JMP軟件實現(xiàn)了擬合及預測�?紤]到調配周期的不同,分別對10min、20min、30min及40min時間間隔下的數(shù)據(jù)進行預測。預測結果表明,隨著時間間隔的增加,預測精度越來越差,SARIMA模型僅能對10min、20min及30min時間間隔下的數(shù)據(jù)進行有效預測。接著,分析公共自行車車輛調度存在的問題,結合上述內(nèi)容提出一種基于需求預測的車輛調度方法。對該方法中涉及到的調配閾值及最佳車樁比、調配量、調配區(qū)域幾個問題進行了分析說明。最后,將調配路徑的選擇問題轉化為貨郎擔問題并進行求解,確定具體調度路線。
【關鍵詞】:公共自行車 短時需求預測 SARIMA模型 調度方法
【學位授予單位】:蘇州科技大學
【學位級別】:碩士
【學位授予年份】:2016
【分類號】:U491.225
【目錄】:
- 摘要6-7
- Abstract7-11
- 第一章 緒論11-18
- 1.1 研究背景及意義11-13
- 1.1.1 研究背景11-12
- 1.1.2 研究意義12-13
- 1.2 公共自行車國內(nèi)外調配及理論研究現(xiàn)狀13-15
- 1.2.1 調配現(xiàn)狀13-14
- 1.2.2 理論研究14-15
- 1.3 公共自行車需求預測理論研究現(xiàn)狀15-16
- 1.4 論文研究的主要目標及內(nèi)容16-17
- 1.4.1 研究目標16
- 1.4.2 研究內(nèi)容16-17
- 1.5 研究技術路線17-18
- 第二章 公共自行車系統(tǒng)分析18-28
- 2.1 公共自行車租賃系統(tǒng)18-19
- 2.1.1 系統(tǒng)介紹18
- 2.1.2 功能定位18-19
- 2.2 公共自行車借還需求分析19-27
- 2.2.1 公自借還需求在時間上的分布特征19-25
- 2.2.2 公自借還需求在空間上的分布特征25-26
- 2.2.3 公自借還需求在時空上分布特征的分析與總結26-27
- 2.3 本章小結27-28
- 第三章 公共自行車短時需求預測方法28-46
- 3.1 短時需求預測方法理論綜述28-31
- 3.2 公共自行車短時需求預測方法的選擇31
- 3.3 SARIMA模型簡介31-33
- 3.4 SARIMA模型的建模實現(xiàn)33-42
- 3.4.1 原始數(shù)據(jù)的時序化整理33-34
- 3.4.2 數(shù)據(jù)的平穩(wěn)化處理34-38
- 3.4.3 模型定階38-41
- 3.4.4 模型的預測41-42
- 3.5 與調配周期協(xié)調下的短時需求預測42-44
- 3.6 本章小結44-46
- 第四章 公共自行車車輛調配方法研究46-53
- 4.1 公共自行車車輛調配系統(tǒng)分析46-47
- 4.1.1 公共自行車車輛調度形式46-47
- 4.1.2 公共自行車車輛調度存在的問題47
- 4.2 公共自行車車輛調度方法優(yōu)化47
- 4.3 有關調度方法的若干問題研究47-49
- 4.3.1 調配閾值及最佳車樁比47-48
- 4.3.2 公共自行車調配量48-49
- 4.3.3 調度區(qū)域的確定49
- 4.4 調度路線的優(yōu)化49-52
- 4.5 本章小結52-53
- 第五章 算例分析53-61
- 5.1 算例構造53-54
- 5.2 租賃點借還需求預測分析54-57
- 5.2.1 調度區(qū)域內(nèi)各公共自行車站點現(xiàn)狀車輛數(shù)目、停車樁數(shù)目54-55
- 5.2.2 各公共自行車站點車輛借還需求預測及凈需求計算55-57
- 5.3 調配問題轉化為數(shù)學問題57-59
- 5.4 最優(yōu)調配路徑的選擇59-60
- 5.5 本章小結60-61
- 第六章 結論與展望61-63
- 6.1 研究結論61-62
- 6.1.1 研究內(nèi)容61
- 6.1.2 研究內(nèi)容創(chuàng)新點61-62
- 6.2 展望62-63
- 參考文獻63-67
- 致謝67-68
- 作者簡歷68
- 在校期間發(fā)表論文68
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本文編號:312035
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