CN112530097A - 一种基于调度成本的共享单车动态计费方法 - Google Patents

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Abstract

一种基于调度成本的共享单车动态计费方法，包括如下步骤：①结合区域需求以及运营商投放特征，将共享单车停车区域划分成多个调度区；②根据GPS数据获取各调度小区共享单车实际车辆总数；③判断各调度小区的供需状况；④确定各调度小区共享单车调度成本计费方式；⑤得到各调度小区的调度成本最低的计算模型。该方法通过综合考虑共享单车不同调度的车辆调度成本与车辆行驶时间，制定不同区间差异化的计费标准，不仅能通过收费调节用户使用以解决各区域车辆供需失衡，降低车辆调度成本，而且能促进共享单车使用的公平化、科学化。

Description

一种基于调度成本的共享单车动态计费方法
技术领域
本发明属于动态计费方法领域，特别是一种基于调度成本的共享单车计费方法。
背景技术
随着共享单车在我国的发展普及，由于其灵活、便捷、绿色的特性，已成为城市居民短途出行的重要工具。
目前，市场上共享单车的投放供应量主要是依据各调度小区的需求进行，而后随着用户的随机使用以及被重新停放，会造成各共享单车调度小区的车辆供需平衡变化。
由于用户的随机使用造成的共享单车调度小区供需的正面或者负面影响，会增加或车减少运营商的调度成本。而目前常见的共享单车收费标准的制定，仅考虑用户骑行时长以及次数的影响，未考虑用户的使用对各调度小区共享单车调度成本费用的影响。
总的来说，现有的共享单车收费方法，未能考虑共享单车用户的使用对运营商调度成本的影响，不能够有效调节优化共享单车的使用行为以及促进市场的公平化。
发明内容
本发明目的为提供一种基于调度成本的共享单车动态计费方法，该方法通过综合考虑共享单车不同调度的车辆调度成本与车辆行驶时间，制定不同区间差异化的计费标准，不仅能通过收费调节用户使用以解决各区域车辆供需失衡，降低车辆调度成本，而且能促进共享单车使用的公平化、科学化。
为实现上述目的，本发明技术方案的是：一种基于调度成本的共享单车动态计费方法，其特征在于：①结合区域需求以及运营商投放特征，将共享单车停车区域划分成多个调度区；②根据GPS数据获取各调度小区共享单车实际车辆总数；③判断各调度小区的供需状况；④确定各调度小区共享单车调度成本计费方式；⑤得到各调度小区的调度成本最低的计算模型。
进一步，所述步骤①-⑤的具体运行方法包括如下步骤：
(1)将共享单车停放区域划分为n个调度小区,调度小区编号为i(i＝1…n)；
(2)预测确定各调度小区的共享单车的需求数量Ri(i＝1…n)；
(3)根据共享单车GPS位置信息数据，获取各调度小区共享单车实际车辆总数Pi(i＝1…n)；
(4)结合各调度小区共享单车需求和供应情况，判断供需情况分为两种：
Pi<Ri(i＝1…n),调度小区实际车辆数小于需求数量，供不应求；
Pi>Ri(i＝1…n),小区实际车辆数大于需求数量，供大于求；
(5)根据供需情况，判断各调度小区共享单车调度成本计费方式，分为以下四种：
若Pi<Ri(i＝1…n)，对于到达共享单车，将减少运营商调度成本Ci(O＝1…n)，对于离开共享单车，将增加运营商调度成本Ci(O＝1…n)；
若Pi>Ri(i＝1…n)，对于到达共享单车，将增加运营商调度成本Ci(O＝1…n)；对于离开共享单车，将减少运营商调度成本Ci(O＝1…n)；
(6)通过共享单车智能技术，获取各共享单车实际行驶时间tij(i＝1…n,j＝11…n),假设不考虑车辆在本调度区内的行驶时间，即tii＝0，
计算共享车辆计时收费为T＝(INT(t/30)+1)×B，
式中INT()为取整函数，B为车辆半小时收费标准，不足半小时按半小时计费；
(7)根据共享单车GPS位置信息数据，通过与调度小区边界划分信息数据对比，判断单车所处起讫调度小区分别(O、D)(O、D＝1…n)；确定共享单车考虑调度成本的总收费分为以下四种情况：
若PO<RO且PD<RD,则总收费为T总＝(INT(t/30)+1)×B+k×(Co-CD)，(T总≥0)；
若PO<RO且PD>RD,则总收费为T总＝(INT(t/30)+1)×B+k×(Co+CD)，(T总≥0)；
若PO>RO且PD<RD,则总收费为T总＝(INT(t/30)+1)×B+k×(-Co-CD)，(T总≥0)；
若PO>RO且PD>RD,则总收费为T总＝(INT(t/30)+1)×B+k×(-Co+CD)，(T总≥0)，
式中k为调度成本取费因子，式中T为总满足约束条件不小于零。
本发明提出一种基于调度成本的共享单车收费方法，该方法通过综合考虑共享单车不同调度的车辆调度成本与车辆行驶时间，制定不同区间差异化的计费标准，不仅能通过收费调节用户使用以解决各区域车辆供需失衡，降低车辆调度成本，而且能促进共享单车使用的公平化、科学化。
附图说明
图1共享单车调度小区示意图；
图2共享单车动态计费方法流程图。
具体实施方式
下面结合实例和附图对本发明的技术方案做进一步的详细说明：
如图1、2所示：本发明提供一种基于调度成本的共享单车动态计费方法，包括以下步骤：①结合区域需求以及运营商投放特征，将共享单车停车区域划分成多个调度区；②根据GPS数据获取各调度小区共享单车实际车辆总数；③判断各调度小区的供需状况；④确定各调度小区共享单车调度成本计费方式；⑤得到各调度小区的调度成本最低的计算模型。
所述步骤①-⑤的具体运行方法包括如下步骤：
(1)根据区域需求以及运营商投放特征，将共享单车停放区域划分为n个调度小区,调度小区编号为i(i＝1…n)；
(2)根据区域需求规模及历史特征，预测确定各调度小区的共享单车的需求数量Ri(i＝1…n)；
(3)根据共享单车GPS位置信息数据，获取各调度小区共享单车实际车辆总数Pi(i＝1…n)；
(4)结合各调度小区共享单车需求和供应情况，判断供需情况分为两种：
Pi<Ri(i＝1…n),调度小区实际车辆数小于需求数量，供不应求；
Pi>Ri(i＝1…n),小区实际车辆数大于需求数量，供大于求；
(5)根据供需情况，判断各调度小区共享单车调度成本计费方式，分为以下四种：
若Pi<Ri(i＝1…n)，对于到达共享单车，将减少运营商调度成本Ci(O＝1…n)，对于离开共享单车，将增加运营商调度成本Ci(O＝1…n)；
若Pi>Ri(i＝1…n)，对于到达共享单车，将增加运营商调度成本Ci(O＝1…n)；对于离开共享单车，将减少运营商调度成本Ci(O＝1…n)；
(6)通过共享单车智能技术，获取各共享单车实际行驶时间tij(i＝1…n,j＝11…n),假设不考虑车辆在本调度区内的行驶时间，即tii＝0，
计算共享车辆计时收费为T＝(INT(t/30)+1)×B，
式中INT()为取整函数，B为车辆半小时收费标准，不足半小时按半小时计费；
(7)根据共享单车GPS位置信息数据，通过与调度小区边界划分信息数据对比，判断单车所处起讫调度小区分别(O、D)(O、D＝1…n)；确定共享单车考虑调度成本的总收费分为以下四种情况：
若PO<RO且PD<RD,则总收费为T总＝(INT(t/30)+1)×B+k×(Co-CD)，(T总≥0)；
若PO<RO且PD>RD,则总收费为T总＝(INT(t/30)+1)×B+k×(Co+CD)，(T总≥0)；
若PO>RO且PD<RD,则总收费为T总＝(INT(t/30)+1)×B+k×(-Co-CD)，(T总≥0)；
若PO>RO且PD>RD,则总收费为T总＝(INT(t/30)+1)×B+k×(-Co+CD)，(T总≥0)，
式中k为调度成本取费因子，由运营商根据实际情况确定，式中T为总满足约束条件不小于零。
以下结合具体实例对本发明作进一步的描述：
步骤一：结合区域需求以及运营商投放特征，如图1所示，将共享单车使用区域划分为4个调度小区；
结合调度小区划分，通过区域需求特征及历史数据，确定各调度小区共享单车使用量，各调度小区需求量分别为R1＝80辆、R2＝100辆、R3＝120辆、R4＝140辆；
通过GPS定位数据获取各小区共享单车实际供应数量，各调度小区当前供给量分别为R1＝110辆、R2＝110辆、R3＝100辆、R4＝120辆。
步骤二：通过共享单车智能技术，获取共享单车跨调度区平均行驶时间矩阵，单车行程时间分别如下表所示：
车辆行驶时间矩阵(单位：min)
Figure BDA0002820407250000061
接下来，将车辆平均行驶时间矩阵转化成费用矩阵，假设单车计时收费标准为30min计费1元，不足30min按30min计。则各单车计时收费分别如下表所示：
各调度区车基础时长收费矩阵(单位，元)
Figure BDA0002820407250000062
接下来，结合各调度小区共享单车需求和供应情况，对起讫点供需情况进行判断，结合各调度小区供需情况，确定调度成本计费方式。假设各调度小区调度费用分别为C1＝0.3元/辆、C2＝0.275元/辆、C3＝0.25元/辆、C4＝0.225元/辆，则各调度小区调度成本如下表所示：
共享单车类 调度小区1 调度小区2 调度小区3 调度小区4
到达 0.3元 0.275元 -0.25元 -0.225元
离开 -0.3元 -0.275元 0.25元 0.225元
根据各个小区的调度成本，即可得到各个调度小区的调度收费矩阵，如下表所示：
各调度小区车辆调度收费策略矩阵(元)
Figure BDA0002820407250000071
步骤三：假设调度成本取费因子k＝1，则确定共享单车考虑调度成本的总收费矩阵如下表所示：
各调度小区车辆总收费策略矩阵(元)
Figure BDA0002820407250000072
步骤四：判断总收费价格是否不小于零，若小于零，则输出总收费价格为零；否则，输出总收费价格。
基于上述分析，实施调度成本的动态控制，对于共享单车运营商而言，车辆定价的均价不变，但采用乘客骑行调度的激励措施，有利于减少运营公司自身的车辆调度成本，对于出行乘客而言，出行者在车辆供给数大的调度小区的骑行，能够更加方便的获取车辆，且能够降低出行的费用。因此，本发明通过考虑车辆使用者对不同区域车辆的调度成本造成的影响，更能合理反应使用者对单车运营商资源的占用情况，使共享单车运营的社会效益最大化。
除此之外，目前各大中小城市中心区内部分地段的共享单车乱停乱放现象明显，本发明采用乘客骑行调度的激励措施能够显著的改善乘客乱停乱放现象，对城市市容改善有较大帮助。
以上所述，仅为本发明中的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉该技术的人在本发明所揭露的技术范围内，可理解想到的变换或替换，都应涵盖在本发明的包含范围之内，因此，本发明的保护范围应该以权利要求书的保护范围为准。

Claims (2)

1.一种基于调度成本的共享单车动态计费方法，其特征在于：包括如下步骤：①结合区域需求以及运营商投放特征，将共享单车停车区域划分成多个调度区；②根据GPS数据获取各调度小区共享单车实际车辆总数；③判断各调度小区的供需状况；④确定各调度小区共享单车调度成本计费方式；⑤得到各调度小区的调度成本最低的计算模型。
2.根据权利要求1所述的一种基于调度成本的共享单车动态计费方法，其特征在于：所述步骤①-⑤的具体运行方法包括如下步骤：
(1)将共享单车停放区域划分为n个调度小区,调度小区编号为i(i＝1…n)；
(2)预测确定各调度小区的共享单车的需求数量Ri(i＝1…n)；
(3)根据共享单车GPS位置信息数据，获取各调度小区共享单车实际车辆总数Pi(i＝1…n)；
(4)结合各调度小区共享单车需求和供应情况，判断供需情况分为两种：
Pi<Ri(i＝1…n),调度小区实际车辆数小于需求数量，供不应求；
Pi>Ri(i＝1…n),小区实际车辆数大于需求数量，供大于求；
(5)根据供需情况，判断各调度小区共享单车调度成本计费方式，分为以下四种：
若Pi<Ri(i＝1…n)，对于到达共享单车，将减少运营商调度成本Ci(O＝1…n)，对于离开共享单车，将增加运营商调度成本Ci(O＝1…n)；
若Pi>Ri(i＝1…n)，对于到达共享单车，将增加运营商调度成本Ci(O＝1…n)；对于离开共享单车，将减少运营商调度成本Ci(O＝1…n)；
(6)通过共享单车智能技术，获取各共享单车实际行驶时间tij(i＝1…n,j＝11…n),假设不考虑车辆在本调度区内的行驶时间，即tii＝0，
计算共享车辆计时收费为T＝(INT(t/30)+1)×B，
式中INT()为取整函数，B为车辆半小时收费标准，不足半小时按半小时计费；
(7)根据共享单车GPS位置信息数据，通过与调度小区边界划分信息数据对比，判断单车所处起讫调度小区分别(O、D)(O、D＝1…n)；确定共享单车考虑调度成本的总收费分为以下四种情况：
若PO<RO且PD<RD,则总收费为T总＝(INT(t/30)+1)×B+k×(Co-CD)，(T总≥0)；
若PO<RO且PD>RD,则总收费为T总＝(INT(t/30)+1)×B+k×(Co+CD)，(T总≥0)；
若PO>RO且PD<RD,则总收费为T总＝(INT(t/30)+1)×B+k×(-Co-CD)，(T总≥0)；
若PO>RO且PD>RD,则总收费为T总＝(INT(t/30)+1)×B+k×(-Co+CD)，(T总≥0)，
式中k为调度成本取费因子，式中T为总满足约束条件不小于零。
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