CN102637358A

CN102637358A - 立足市民满意度的公共自行车服务系统及调度配送方法

Info

Publication number: CN102637358A
Application number: CN2012101145649A
Authority: CN
Inventors: 徐佳东; 肖华; 胡振; 陈冠雄; 仲玉芳; 徐晓忻; 吴明光
Original assignee: Zhejiang University ZJU
Current assignee: Zhejiang University ZJU
Priority date: 2012-04-19
Filing date: 2012-04-19
Publication date: 2012-08-15
Anticipated expiration: 2032-04-19
Also published as: CN102637358B

Abstract

本发明公开了一种立足市民满意度的公共自行车服务系统及调度配送方法，系统由锁止器控制/执行、租还交易/查询、信息服务、数据管理统计、通信、智能调度管理、异常管理、结算、视频监控、周界防范、灯光联动与远程喊话14个子系统组成；“信息服务”借助租还信息和服务查询终端、公交和自行车信息服务终端、手机终端，展示公共自行车租赁点/公交站台/手机周边的租赁点位置和租还车实时信息，服务信息使公共自行车系统资源发挥至极致；基于自行车的出行和租/还车规律取决于不同时段和城区功能复合度高低的特征，将相同车流特征的租赁点汇聚成基本配送单位制定调度配送方法，降低了PBS对配送能力的要求，又兼顾了市民出行的基本需求。

Description

立足市民满意度的公共自行车服务系统及调度配送方法

技术领域

本发明属公共自行车交通系统的信息服务技术范畴，特别涉及一种立足市民满意度的公共自行车服务系统及调度配送方法。

背景技术

随着社会经济快速发展和人民生活水平不断提高，我国汽车化进程呈持续的加速态势；2011年12月，杭州市百人汽车保有量突破了20大关；随之带来众多负面问题：巨大的能源消耗、严重的环境污染和城市交通拥堵问题，交通拥堵给市民的出行造成诸多不便。“公交优先”大力发展便捷的绿色出行手段、提高城市公共交通的出行分担率，是解决杭州交通拥堵、建设“品质城市”不可或缺的重大举措。大规模的公共交通计划实施后，城市的交通拥堵窘态虽有所改观，但提升公交出行分担率的初衷却始终差强人意；究其原因源于棘手的“最后一公里”：公交车到站后，离市民的住所或者学习、工作的场所至少还有一公里，即公交网络覆盖面存在的缺陷导致市民出行便利度体验大打折扣。国内外的大量研究殊途同归、指向同一结论：吸引市民选择城市公共交通出行有两大要素：收费低廉和使用便利，恰恰在后一点上的不足阻碍了公交出行分担率的提升。

发展公共自行车交通系统(Public Bicycle System，PBS)，把传统的个体自行车交通转化为准公共交通，与公交车、轨道交通、轮渡等公共交通结合，完成末端接驳，出行全程公共化、一体化，加上自行车短距离“点对点”服务的优势，有望彻底扭转公共交通在出行便利度上的劣势，重新拥有与“点对点”特征著称的小汽车交通的竞争优势。PBS始于欧洲，1965年7月28日，荷兰阿姆斯特丹推出the witte Fietsen“白色自行车计划”项目，两年后无疾而终；2005年，法国里昂启动PBS，机动车流量降低了4%；巴黎市的PBS设有1450个联网租车点，提升巴黎市公共交通出行分担率的成绩斐然。2008年5月1日，杭州市PBS正式营运，旨在延伸公交服务，推行自行车与公共交通换乘模式，吸引私家车出行者改变出行方式，节约道路资源，减少环境污染，同时为旅游者提供一种全新的出行方式。杭州PBS采用“政府引导、企业运作”的模式；实行60分钟内免费租用，60分钟以上至120分钟(含)，收取1元租车服务费；120分钟以上至180分钟(含)，收取每小时2元租车服务费的分段累进计费制，这是全球迄今最优惠的收费制度，彰显的是政府的大气和杭州PBS的民生普惠特质；市财政为此投入启动资金1.8亿，贴息贷款2.7亿；除财政支持外，政府还给予用地、自行车路权等方面的必要支持。2010年5月，全市PBS配备自行车5万辆，联网租赁点2000、市中心区和市区分别按200-300m、500m服务半径设置，日均租车25.4万人次、每天每车均租5次；使用者中以私家车为交通工具的比例高达26.6%，PBS的效能远远超出预定目标。杭州PBS规划时确立了“自助服务，通租通还”的创新定位，系统具有“方便、简单、快捷、低价”的城市公共交通特征；鉴于杭州PBS的巨大成功，美国《时代》杂志将其列入了2008年度全球50项最佳发明，2009年又被评选为杭州市十大为民实事工程的榜首。截止2012年1月10日，杭州PBS已发展成联网租赁点2674、储车点96、6.5万辆自行车的规模，无愧“世界最大、效能最高公共自行车”的美誉。

历时3年6个月的杭州PBS实践得到了市民的广泛认同，另一方面也暴露出一系列关系到PBS可持续发展的不足之处。首先，市民的满意度有待进一步提高，问题反馈聚焦在三点：“还车时无空车位”、“租车时又无车可借”，以及无法获取所处地段周边的公共自行车租赁点位置和租还车实时信息。事实上，这三个问题存在因果关系：因为问题1和2的存在，才衍生出问题3；反之，问题3的妥善处理，无疑对问题1和2的解决大有裨益。不可否认，投入更多资源-租赁点和车辆-是最简单直接的解决方案，遗憾的是受制于运营企业和政府的资金承受力、以及平衡步行者路权的约束，传统的一味外延扩展方式难以为继；从资源的有效利用角度，“投入更多资源”的解决方案并非上策。其次，运营企业（杭州公共自行车交通服务发展有限公司）入不敷出和政府的持续输血态势未得到根本改观，与PBS立项时宣称的“不花纳税人一分钱”目标相距甚远。必须指出，运营企业开源节流尽了最大努力，甚至发掘杭州PBS成功的先发优势--向全国各地输出PBS解决方案--用PBS解决方案知识产权的全部赢利补贴亏损；政府鼎力相助倾其所能，除前述措施外不惜动用行政手段--动员国资企业将广告投向PBS-用广告收入减少亏损。之所以未能在预定时间内达到盈亏点，确非运营企业不给力、政府措施不到位，皆因市民的消费心态之故；3年6个月PBS累计的运营数据表明：90.2％的使用者用车时间在1小时的免费时段内，1小时以上用车者的80%会选择中途还车再借车来规避收费。

中国PBS的历史只有廖廖数年，研究成果相对匮乏，较有代表性的成果综述如下：

1、发明专利“一种基于滚动时域调度算法的公共慢行系统动态调度方法”(申请号200910155566.0），提出基于滚动时域调度算法的公共慢行系统动态调度方法。

2、调研报告“杭州市自助式公共自行车运行状况及实施效果调查研究”（杭州市科技局调研项目计划编号：20090434M08），总结市民最迫切希望PBS改进的三个问题--还车时没有空车位、租车时又无车可借，以及无法获取所处地段周边的公共自行车租赁点位置和租还车的实时状态。指出早（上午7点到9点）晚（下午4点到6点）上下班时段是公共自行车使用频率最高的时间，城区功能复合度高的地段潮汐现象相对较弱，城区功能复合度低的地段则潮汐现象相对较强，其中早高峰公共自行车车流的潮汐现象尤为明显。

3、论文“公共自行车系统站间调度优化研究”（柳祖鹏城市公共交通 2011.1），提出运用运筹学中货郎担问题动态规划，分两步求解站间调度路径：先收集自行车；再发放自行车，综合两步得到最优调度路径。

上述有益探索，指出了杭州PBS亟待改进的问题，分析了PBS存在问题的内因（公共自行车车流的非随机性和城区功能复合度的差异）；提出了多种公共自行车调度配送算法。但探索成果仍存在局限：未给出解决PBS存在问题的完整解决方案；给出的公共自行车调度配送算法无视公共自行车车流的固有特征，缺乏针对性和有效性；因此，有必要作进一步的深入研究与创新。

发明内容

本发明的目的是克服现有技术的不足，提供一种立足市民满意度的公共自行车服务系统及调度配送方法。本发明借助完备的公共自行车服务信息，有效地利用公共自行车资源；基于公共自行车的出行和租/还规律，制定低成本高效能调度配送方法；双管齐下提升市民的满意度。

本发明的目的是通过以下技术方案来实现的：一种立足市民满意度的公共自行车服务系统，系统由锁止器控制/执行、租还交易/查询、信息服务、数据管理统计、通信、智能调度管理、异常管理、结算、视频监控、周界防范、灯光联动与远程喊话14个子系统组成；“信息服务”借助租还信息和服务查询终端、公交和自行车信息服务终端、手机终端，展示公共自行车租赁点/公交站台/手机周边的租赁点位置和租还车实时信息，完备的服务信息助推公共自行车资源的充分有效利用；基于公共自行车的出行和租/还车规律取决于不同时段和城区功能复合度高低的特征，将相同车流特征的租赁点汇聚成基本配送单位-粗粒度基本配送单位，降低了PBS对配送能力的要求，又兼顾了市民出行的基本需求。

一种应用上述公共自行车服务系统的调度配送方法，该方法为：

（1）早晚高峰车流时段：工作日的7点到9点、16点到18点早晚高峰明显，真正的租车早高峰出现在7.30至8点45分，而16点至16点45分的租车晚高峰则是带虚假成份的晚高峰；公共自行车车流的潮汐现象不仅与时间段有关，而且与公共自行车租赁点所在区域的城市功能复合度高低密切相关；自行车租赁点按租赁点所在区域的城市功能复合度差异分成三类：城市功能高复合度地段的租赁点、城市功能低复合度地段“早出晚归”/“晚出归早”的租赁点；高复合度城市功能地段的租赁点具有自平衡特性、无需调度配送；

（2）若干紧邻的、“早出晚归”/“晚出归早”的、相同车流特征的租赁点汇聚成一个基本配送单位，即粗粒度基本配送单位，进行早/晚高峰硬/软时间窗的调度配送。

本发明与背景技术相比，具有的有益效果是：针对现有公共自行车管理系统存在信息服务的不足，公共自行车服务系统从增强完善公共自行车的服务信息切入，使公共自行车资源发挥至极致；遵循“简单就是美”的设计理念，点击自行车查询图标，一键操作-租还车相关信息尽收眼底；极端情况时则基于上下文和语境理解语义，呈现公共自行车租赁点名称和用户感兴趣的租还车信息；三种无线信息服务方式，支持高中低三档智能手机，尊重市民的不同操作习惯和偏好；依据公共自行车的出行和租/还车规律取决于不同时段和城区功能复合度高低的特征，将相同车流特征的租赁点汇聚成一个基本配送单位-粗粒度基本配送单位-进行早/晚高峰硬/软时间窗的调度配送，高效有效的自行车调度配送降低了PBS对配送能力的要求，又兼顾了市民出行的基本需求。

附图说明

图1是公共自行车管理系统结构图；

图2是公共自行车管理和服务系统结构图；

图3是TDOA原理图；

图4是公共自行车租赁点分布示意图；

图5是需要调度配送的粗粒度公共自行车租赁点分布示意图。

具体实施方式

如图1所示，公共自行车管理系统由租用、查询、管理、结算、网络与防范监控六大功能模块组成，包括锁止器执行、锁止器控制、租用交易、通信、租还信息查询、数据管理、运营调度管理、数据统计、异常管理、结算、视频监控、周界防范、灯光联动与远程喊话14个子系统，以及CAN总线、密钥计算与通信网络3个附属部分；其中，公共自行车租赁点的集中控制器通过CAN总线分别与锁止控制器、租还信息查询终端相连，与系统控制中心后台服务器则经VPN专网相连；系统集计算机应用、软件工程、网络通信、自动化控制、视频监控、IC卡集成与CAN总线等技术于一身，结合电控锁止器等硬件的使用，整合前端公共自行车的租用信息与后台租用系统及IC卡电子收费系统，体现了“无人值守、通租通还”的设计理念。目前，杭州市公共自行车管理系统与公交信息服务系统共享自行车管理系统的VPN专网通信资源，即遍布全市各公交站台、提供公交和出行优选方案的653个公交信息服务终端亦挂接在自行车管理系统的VPN专网；公交信息服务终端与自行车管理系统自成体系，两网终端之间在信息层面上无任何直接的联系，但两系统可通过数据中心预留的数据接口进行数据通讯，图中用虚线框标注以示区别。

公共自行车管理系统立足PBS自身的管理，即使供市民使用的租还信息查询终端更多的还是考虑PBS自身管理的需要，市民仅能获取租还操作是否成功和卡内余额信息，并不提供所处地段周边的公共自行车租赁点位置和租还车实时信息；转变PBS管理理念，从立足PBS自身的管理转向融合服务市民出行需求的PBS服务管理理念--在公共自行车租还信息查询终端上提供所处地段周边的租赁点位置和租还车实时信息、在公交信息服务终端上集成所处地段周边的租赁点位置和租还车实时信息--在现有公共自行车资源条件下，通过资源的有效利用，有助于化解“还车时无空车位”、“租车时又无车可借”难题。

如图2所示，公共自行车管理和信息服务系统是原公共自行车管理系统在市民出行信息服务方面进行延伸和拓展的结果；公共自行车管理和信息服务系统以下简称“信息服务系统”。信息服务系统关键的改进之处有四项：租还信息查询终端改进为租还信息和服务查询终端（图中用双点划粗线框标注以示区别），市民不仅能查询租还操作是否成功和卡内余额信息，而且可得到公共自行车租赁点周边的租赁点位置和租还车实时信息；自成体系的公交信息服务终端纳入公共自行车信息服务系统，升级为公交和自行车信息服务终端（图中用双点划粗线框标注以示区别），终端保留公交和出行优选方案功能，增设该公交站台周边的租赁点位置和租还车实时信息；另设针对手机的公共自行车无线信息服务，展示该手机周边的租赁点位置和租还车实时信息；基于公共自行车车流的非随机性、自行车出行和租/还车规律取决于不同时段和城区功能复合度高低的特征，推行高效的低成本公共自行车智能调度管理（图中用双点划粗线框标注以示区别）。

针对现有公共自行车管理系统存在信息服务缺位的不足，公共自行车信息服务系统的1至3项改进完善了公共自行车的服务信息，将公共自行车资源发挥至极致，缓解了“还车时无空车位”、“租车时又无车可借”矛盾：公共自行车租赁点一旦无空车位或无车可借，市民求助“租还信息和服务查询终端”提供的周边租赁点位置和租还车信息、寻找出行替代方案，替代方案虽非最优、但聊胜于无；“公交和自行车信息服务终端”显示公交站台周边的租赁点位置和租还车信息，辅助市民定向得到公共自行车资源，实现自行车与公共交通的无缝换乘；基于手机的公共自行车无线信息服务，使公共自行车的信息服务无处不在、填补固定终端之间的空隙，无论在工作地点还是家中、手机周边的租赁点位置和租还车信息将引导市民高效利用公共自行车资源；而PC上网是获取公共自行车信息的第4条可选途径。公共自行车信息服务系统所作的第4点改进，着眼自行车资源的科学动态调度，依靠高效能和高智能的自行车配送缓解“还车时没有空车位”、“租车时又无车可借”的矛盾。

鉴于租还信息和服务查询终端/公交和自行车信息服务终端，分别呈现公共自行车租赁点/公交站台周边的租赁点位置和租还车实时信息，因展示的内容相同、形式一致，故本发明仅以“公交和自行车信息服务终端”为例，描述公共自行车服务信息的展示及实现。基于手机的公共自行车无线信息服务，市民依据智能手机配置的高低，自行选择三种无线信息服务中的一种：带GPS功能的高端智能手机，下载AGPS (Assisted Global Positioning System)技术定位的软件包；无GPS功能的中端智能手机，下载TDOA(Time Difference of Arrival)技术定位的软件包；低端智能手机则下载WAP方式（文字描述位置）的软件包；高中端智能手机除定位功能外，手机呈现的内容、形式类似“公交和自行车信息服务终端”/“租还信息和服务查询终端”，故本发明重点论述公共自行车服务信息在低端智能手机上的呈现及实现。公共自行车车流的固有特征是智能调度配送的基石，本发明的重点是剖析公共自行车车流的非随机性、分析自行车出行和租/还车规律，在此基础上结合公共自行车完备的信息服务，制定低成本的高效调度配送方法--进行早/晚高峰硬/软时间窗的“粗粒度基本配送单位” 的调度配送；具体的动态调度配送算法，参见本课题组的另一发明专利“基于信息服务的公共自行车调度配送算法”。

面对极端状况，“公交和自行车信息服务终端”将呈现公交站台周边应急的公共自行车租赁点名称和用户感兴趣的租还车信息；例如，一旦公交站台周边公共自行车租赁点出现无空车位的极端状况，自行车信息服务系统理应补充市民急需的、离该公交站台最近且尚有空车位的公共自行车租赁点名称和空车位数量，对市民毫无价值的可租不可还自行车租赁点信息应屏蔽，即杜绝信息泛滥也是必要的。

公共自行车租赁点位置和租还车实时信息的数据结构包括编号、名称、拼音、所属区域名、最大可借车辆、24小时提供服务、状态、地址、联系电话、服务时间、经度、纬度、是否有人值守13项属性（字段）；各字段的数据类型详见下表所示：

名称	数据类型	说明
			编号	Integer	唯一标识，无特殊意义
名称	String	自行车租赁点名称
			拼音	String	用于按拼音查找时使用
所属区域名	String	自行车租赁点的地理位置所属区域
			最大可借车辆	Integer	自行车租赁点最多可提供的车辆数（车位数）
24小时提供服务	Boolean	是否提供24小时的服务
			状态	Integer	自行车租赁点的状态（可用/不可用/建设中等）
地址	String	自行车租赁点的具体地址
			联系电话	String	联系电话
服务时间	String	自行车租赁点的服务时间范围
			经度	Double	自行车租赁点的经纬度（经度）
纬度	Double	自行车租赁点的经纬度（纬度）
			是否有人值守	Boolean	是否有人员值守

生成公交站台周边自行车租赁点和租还车的实时信息包括以下三个步骤：

1.位置定位

公共自行车租赁点和公交站台位置的经纬度是一个固定值，而手机动态位置的经纬度由定位算法确定。

2.搜索服务点

算法说明：以给定经纬度值的点为圆心，搜索半径内（100米/500米/1千米）的租赁点；计算圆心到租赁点的直线距离，如果直线距离小于指定的搜索半径，此租赁点列入周边租赁点；租还车实时信息与租赁点位置一一对应绑定，提供基于位置的服务（Location Based Services，简称LBS）。

3.信息展示

根据搜索得到结果，在地图上进行标注，同时在右侧列表显示相应的详细信息。

下面列举搜索周边租赁点和电子地图上标注租赁点的两段示例代码。搜索周边租赁点示例代码（100米/500米/1千米）如下：/**

* 求某个经纬度的值

* param d

*/

function calcDegree(d) {

return d * Math.PI / 180.0;

}

/**

* 根据两点经纬度值，获取两地的实际相差的距离

* param lon1 第一个点的经度

* param lat1 第一个点的纬度

* param lon2 第二个点的经度

* param lat2 第二个点的纬度

*/

function distance(lon1, lat1, lon2, lat2) {

var flon = callDegree(lon1);

var flat = callDegree(lat1);

var tlon = callDegree(lon2);

var tlat = callDegree(lat2);

var result = Math.sin(flat)*Math.sin(tlat);

result += Math.cos(flat) * Math.cos(tlat) * Math.cos(flon - tlon);

// 6378137 是地球的半径(米)

return Math.acos(result) * 6378137;

}

//自行车租赁点数据

var datas = [];

/**

* 查找附近的自行车租赁点

* param current_lon 当前点的经度

* param current_lat 当前点的纬度

* param redius 查找的半径距离

*/

function findNearStation(current_lon, current_lat, radius) {

var results = [];

for(var i = 0; i < datas.length; i++) {

var data = datas[i];

if(distance(current_lon, current_lat, data.lon, data.lat) < radius) {

results.push(data);

}

return results;

}

电子地图上标注租赁点的示例代码（100米/500米/1千米）如下：

// 当前点经度

var current_lon = 120.0001;

// 当前点纬度

var current_lat = 30.0001;

// 查找100米内的租赁点

var results_1 = findNearStation(current_lon, current_lat, 500);

addMarkers(results_1);

// 查找500米内的租赁点

var results_2 = findNearStation(current_lon, current_lat, 1000);

addMarkers(results_2);

// 查找1公里内的租赁点

var results_3 = findNearStation(current_lon, current_lat, 1500);

addMarkers(results_3);

/**

* 添加标注点

* param results 自行车租赁点数组

*/

function addMarkers(results) {

for(var i = 0; i < results.length; i++) {

var station = results[i];

// 根据经度纬度添加标注

map_api.addMarker({

lon : station.lon,

lat : station.lat,

name : station.name

});

}

如图3所示，无GPS功能的中端智能手机基于TDOA技术定位、展现手机周边租赁点位置和租还车实时信息，TDOA是通过测量移动设备和多个基站间的传输时延差(距离差)来实现定位的。当己知基站1、基站2与移动设备之间的距离差为R₂₁=R₂-R₁时，移动设备必定位于以两基站为焦点、与两个焦点的距离差恒为R₂₁的实线双曲线对上，基站1和基站3与移动设备之间的距离差为R₃₁=R₃-R₁时，可得另一组以两基站1和3为焦点、与两个焦点的距离差恒为R₃₁的虚线双曲线对上，两组双曲线的交点代表对移动设备位置的估计【Bard，John D， Ham，Fredric M.Time difference of arrival dilution of precisionand applications [J].IEEE Transactions on Signal Processing，1999，47(2)：521-523】。TDOA只要求基站间的同步而不要求移动设备和基站间的同步。由于基站的位置是固定的，基站间的同步相对于移动设备和基站间的同步要容易实现得多，因此TDOA方法容易实现。鉴于其优越的性能，TDOA被3GPP采纳为标准定位方法之一。只要手机位置得到确认，下一步则以手机位置为中心呈现公共自行车服务信息；考虑到高中端手机以图形方式展现周边租赁点位置和租还车实时信息，类似“公交和自行车信息服务终端”的展现方式，本文不再赘述。带GPS功能的高端智能手机基于AGPS(Assisted Global Positioning System)技术定位，AGPS综合GPS和网络定位方法的优点【T.Pilioura，Scenarios of using Web Services in M-Commerce，ACM SIGecom Exchanges, Vol.3，(4)，January 2003, pp.28-36】，定位精度优于TDOA。

公共自行车的租赁点分布如图4所示，各租赁点分别位于图中的各交叉点上。市民出行是有目标的，所以非随机性的自行车车流存在某种规律性：工作日的7点到9点、16点到18点早晚高峰非常明显，其中尤以早高峰更为突出，即所谓的公共自行车车流的潮汐现象；潮汐现象不仅与时间段有关，而且与租赁点所在区域的城市功能复合度高低密切相关：城市功能复合度高的地段如武林广场、龙翔桥、西湖湖滨等区域潮汐现象相对较弱，反之城市功能复合度低的地段如三塘大型居住区、滨江商务区等区域则潮汐现象凸显，而且车流潮汐有其固有的方向性。图中央用六角形标注的是城市功能复合度高的地段、如武林广场的租赁点；图左上角用圆圈标注的是城市功能复合度低的、“早出晚归”地段的租赁点，如三塘大型居住区；图右下角用方框标注的是城市功能复合度低的、“晚出归早”地段的租赁点，如滨江商务区--夜幕降临后城中空无一人（戏称鬼城）。显然，高复合度城市功能地段的租赁点无需调度配送，租赁点具有自平衡特性，这正是现代化城市规划所追求的境界；遗撼的是，由于历史的原因和城市规划中传统的“摊大饼”主流理念，高复合度城市功能区域少之又少，大多数城市中仅占一成左右；所幸的是，高复合度城市功能地段的租赁点密度大，因此约20%左右的租赁点无需列入调度配送之列。

需要调度配送的粗粒度公共自行车租赁点分布如图5所示，图中已剔除城市高复合度功能地段的公共自行车租赁点。杭州PBS装备专用的公共自行车配送车进行调度配送，现有专职配送员50人、配送车6辆，配送车的额定装车量50；另设24小时服务点470处，132个人工值守服务点。自行车配送系统的开销不菲，添人购车增加配送能力势必将加重运营企业和政府的財务压力；另一方面，现有配送能力又难以胜任PBS的要求，因此应对潮汐现象可行的唯一出路是立足PBS现有资源，通过自行车资源的科学动态调配。自行车出行和租/还车的固有特征是调度配送策略和算法的基石，早晚高峰的车流特征更是调度配送的关注重点，下面深入剖析早晚高峰的车流特征及内在的深层次原因。

2010年杭州市政府推行错时上下班，上班时间分散在8、8.30和9点；错时上下班制度下真正的租车早高峰出现在7.30（8/8.30/9点的短/中/長距离上班族租车）至8点45分，事实上8点15分位于大型居住区的租赁点车辆已基本告罄--无车可租。租车晚高峰发生的时间点呈现奇特的逐年前移趋势：2008年的17点、2009年的16点30分和2010年的16点，2011年与2010年相差不大。对PBS运营记录开展数据挖掘，不难发现相当比例的16点至16点30分租车者，会在17点或稍后时间点、在同一租赁点还车并立马再租；因为晚高峰时位于商务区的租赁点往往无车可租，这就不难解释租车晚高峰发生时间点前移的现象以及内在的深层次原因--部分市民应对租不到车的困境、采取了提前占车的措施--这和排队弄个破登子占位是一个道理。显然，16点至16点45分的租车晚高峰是带虚假成份的晚高峰。本发明提出的调度策略和算法建立在深入剖析早晚高峰车流特征的基础上，进行高效能低成本的自行车调度配送。

提高有限配送能力效能的另一途径是租赁点的粗粒度处理，即将若干紧邻的、具有相同车流特征的租赁点作为一个基本配送单位，粗粒度配送降低了PBS对配送能力的要求，又兼顾了市民出行的基本需求。图5中的大圆圈、大方框分别代表城市功能复合度低的“早出晚归”、“晚出归早”地段的公共自行车粗粒度基本配送单位，大圆圈/大方框内的小圆圈/小方框的含义同图4。PBS按国际通行的300m服务半径规划租赁点，但有了完备的公共自行车信息服务支持，情况就大不一样！市民在PBS服务信息引导下，心理容忍度会成倍放大、特别是在上/下班顺道方向上，400m甚至500m不在话下，痛并快乐着。粗粒度处理依据的是心理学著名的“联觉”原理，这和“望梅止渴”是一个道理，更何况此真“梅”非曹孟德当年的假“梅”。粗粒度基本配送单位的规划能得到杭州PBS的24小时租赁点、人工值守租赁点的支持，有利于最大限度释放24小时/人工值守租赁点的潜能；剔除城市高复合度功能地段的公共自行车租赁点，粗粒度处理低复合度功能地段的公共自行车租赁点后，杭州PBS租赁点配送单元降至租赁点总数的30%左右，大大降低了PBS对配送能力的要求。杭州PBS定位公益项目，目标--向市民提供最迫切、必要的优质基本出行服务；奢求一对一的“菲佣”贴身服务，既无必要、亦无可能，除非自已埋单。公共自行车车流的固有特征是智能调度配送的基石，本发明在剖析公共自行车车流的非随机性、出行和租/还车规律基础上，结合公共自行车完备的信息服务，制定低成本的高效调度配送方法--早/晚高峰硬/软时间窗的“粗粒度基本配送单位”的调度配送；具体的动态调度配送算法，参见本课题组的另一发明专利“基于信息服务的公共自行车调度配送算法”。

Claims

1.一种立足市民满意度的公共自行车服务系统，其特征在于，系统由锁止器控制/执行、租还交易/查询、信息服务、数据管理统计、通信、智能调度管理、异常管理、结算、视频监控、周界防范、灯光联动与远程喊话14个子系统组成；“信息服务”借助租还信息和服务查询终端、公交和自行车信息服务终端、手机终端，展示公共自行车租赁点/公交站台/手机周边的租赁点位置和租还车实时信息，完备的服务信息助推公共自行车资源的充分有效利用；基于公共自行车的出行和租/还车规律取决于不同时段和城区功能复合度高低的特征，将相同车流特征的租赁点汇聚成基本配送单位-粗粒度基本配送单位，降低了PBS对配送能力的要求，又兼顾了市民出行的基本需求。

2.根据权利要求1所述的公共自行车服务系统，其特征在于，所述的公共自行车租赁点的“租还信息和服务查询终端”是对现有公共自行车管理系统“租还信息查询终端”的改进，市民不仅能查询租还操作是否成功和卡内余额信息，而且可得到公共自行车租赁点周边的租赁点位置和租还车实时信息，寻找出行的替代方案；所述的公交站台的“公交和自行车信息服务终端”是将自成体系的“公交信息服务终端”纳入PBS的升级版，终端保留现有的公交和出行优选方案功能，增设该公交站台周边的租赁点位置和租还车实时信息，辅助市民定向得到公共自行车资源，实现自行车与公共交通的无缝换乘；针对市民手机的公共自行车无线信息服务，依据智能手机配置的高低，自行选择三种无线信息服务中的一种，展示该手机周边的租赁点位置和租还车实时信息。

3.根据权利要求2所述的公共自行车服务系统，其特征在于，所述的租赁点位置和租还车实时信息的数据结构包括编号、名称、拼音、所属区域名、最大可借车辆、24小时提供服务、状态、地址、联系电话、服务时间、经度、纬度、是否有人值守13项属性（字段）；各字段的数据类型如下表所示：

名称数据类型说明编号 Integer 唯一标识，无特殊意义名称 String 自行车租赁点名称拼音 String 用于按拼音查找时使用所属区域名 String 自行车租赁点的地理位置所属区域最大可借车辆 Integer 自行车租赁点最多可提供的车辆数（车位数） 24小时提供服务 Boolean 是否提供24小时的服务状态 Integer 自行车租赁点的状态（可用/不可用/建设中等）地址 String 自行车租赁点的具体地址联系电话 String 联系电话服务时间 String 自行车租赁点的服务时间范围经度 Double 自行车租赁点的经纬度（经度）纬度 Double 自行车租赁点的经纬度（纬度）是否有人值守 Boolean 是否有人员值守

根据权利要求2所述的公共自行车服务系统，其特征在于，所述的三种无线信息服务依据智能手机配置的高低选择：带GPS功能的高端智能手机，下载AGPS技术定位的软件包；无GPS功能的中端智能手机，下载TDOA技术定位的软件包；低端智能手机则下载WAP方式（文字描述位置）的定位软件包；无线信息服务填补了固定信息终端之间的空隙、使公共自行车的信息服务无处不在。

4.根据权利要求4所述的WAP方式（文字描述位置）的低端智能手机，其特征在于，所述获取指定和周边租赁点服务信息的操作步骤如下：

（5.1）点击低端智能手机界面上的公交/公共自行车出行查询图标；

（5.2）选择公共自行车查询框；

（5.3）在自行车查询栏中输入公共自行车租赁点名称；

（5.4）读取指定和周边租赁点的位置，以及各租赁点的租还车实时信息；

（5.5）点击“返回”图标或5min后自动返回手机主页面。

5.根据权利要求1所述的公共自行车服务系统，其特征在于，所述的公共自行车租赁点的“租还信息和服务查询终端”、公交站台的“公交和自行车信息服务终端”进入自行车服务系统后，展示周边租赁点位置和租还车实时信息时、按正常和极端两种工况展示服务信息：正常工况时，只需点击自行车查询图标，一键操作-租还车相关信息尽收眼底；一旦发生周边公共自行车租赁点无空车位/无车的极端状况，自行车服务系统基于上下文和语境理解语义，补充呈现市民急需的、距离最近且尚有空车位/有车的公共自行车租赁点名称和用户感兴趣的租还车信息。

6.一种应用权利要求1所述公共自行车服务系统的调度配送方法，其特征在于，该方法为：