CN115564319B

CN115564319B - 一种共享单车的调度方法、装置及可读存储介质

Info

Publication number: CN115564319B
Application number: CN202211545691.4A
Authority: CN
Inventors: 魏中华; 王铭乾
Original assignee: Beijing University of Technology
Current assignee: Beijing University of Technology
Priority date: 2022-12-05
Filing date: 2022-12-05
Publication date: 2023-04-18
Anticipated expiration: 2042-12-05
Also published as: CN115564319A

Abstract

本发明实施例提供了一种共享单车的调度方法、装置及可读存储介质，涉及数据处理技术领域，该方法包括：获取用户的用车信息，其中用车信息包括用车类型、用车位置和用车时段；响应于用车失败条件，获取与当前站点行程成本小于预设值的至少一个备选站点信息，所述备选站点信息包括备选站点在用车时段的用车需求量、当前库存量、备选站点位置信息；当前站点为用车位置所在站点；将备选站点信息以及所述用车信息输入到构建的资源调度模型中，得到执行所述用车类型对应操作的目标站点，输出目标站点。能够在一定程度上缓解共享单车系统存在的供需失衡情况，以及减少因扎堆停放，干扰其他出行方式正常运行的情况。

Description

一种共享单车的调度方法、装置及可读存储介质

技术领域

本发明涉及资源管理技术领域，尤其涉及一种共享单车的调度方法、装置及可读存储介质。

背景技术

共享单车为城市交通“最后一公里”问题提供了新思路，共享单车的迅速发展方便了市民出行，顺应绿色交通发展趋势，促进慢行交通的发展。但是共享单车的用户需求存在时间与空间的差异性，导致了共享单车的供给与需求极易出现不平衡，限制了共享出行的进一步发展。另外，现阶段对于共享单车停放的管理措施缺乏，共享单车停放于机动车道、非机动车道道以及过度侵占人行道的情况时有发生。

发明内容

有鉴于此，本发明实施例提供了一种共享单车的调度方法、装置、电子设备及可读存储介质，能够在一定程度上缓解共享单车系统存在的供需失衡情况，以及减少因扎堆停放，干扰其他出行方式正常运行的情况。

第一方面，本发明实施例提供了一种共享单车的调度方法，所述方法包括：

获取用户的用车信息，所述用车信息包括用车类型、用车位置和用车时段；

响应于用车失败条件，获取与当前站点行程成本小于预设值的至少一个备选站点信息，所述备选站点信息包括所述备选站点在所述用车时段的用车需求量、当前库存量、备选站点位置信息；所述当前站点为所述用车位置所在站点；

将所述备选站点信息以及所述用车信息输入到构建的资源调度模型中，得到执行所述用车类型对应操作的目标站点。

如上所述的方面和任一可能的实现方式，进一步提供一种实现方式，所述将所述备选站点信息以及所述用车信息输入到构建的资源调度模型中，得到执行所述用车类型对应操作的目标站点的步骤包括：

根据所述用车位置、各备选站点位置信息，确定所述当前站点各个所述备选站点的空间距离；

根据所述备选站点在所述用车时段的用车需求量和当前库存量，确定所述备选站点可调度单车量；

基于所述当前站点各个所述备选站点的空间距离，以及各个所述备选站点可调度单车量，确定执行所述用车类型对应操作的目标站点。

如上所述的方面和任一可能的实现方式，进一步提供一种实现方式，若所述用车类型为借车，所述备选站点的库存量大于所述备选站点在所述用车时段对应库存量下限；若用车类型为还车，所述备选站点的库存量小于所述备选站点在所述用车时段对应库存量上限。

如上所述的方面和任一可能的实现方式，进一步提供一种实现方式，所述用车类型包括：借车或还车，所述资源调度模型包括借车对应的子模型和还车对应的子模型，

所述将所述备选站点信息以及所述用车信息输入到构建的资源调度模型中，得到执行所述用车类型对应操作的目标站点的步骤包括：

根据所述用车信息中的用车类型，获取与所述用车类型对应的目标子模型；

将备选站点信息、用车位置以及用车时段输入到所述目标子模型，得到执行所述用车类型对应操作的目标站点。

如上所述的方面和任一可能的实现方式，进一步提供一种实现方式，所述用车时段的用车需求量包括借车需求量以及还车需求量，所述将所述备选站点信息以及所述用车信息输入到构建的资源调度模型中，得到执行所述用车类型对应操作的目标站点的步骤包括：

根据备选站点在所述用车时段的借车需求量、还车需求量和当前库存量，确定所述备选站点在经借还车操作后对应的实际库存量；

将所述实际库存量、备选站点位置信息以及用车信息输入到构建的资源调度模型中，得到执行所述用车类型对应操作的目标站点。

如上所述的方面和任一可能的实现方式，进一步提供一种实现方式，所述将备选站点信息、用车位置以及用车时段输入到所述目标子模型，得到执行所述用车类型对应操作的目标站点的步骤包括：

若所述用车类型为还车，将备选站点信息、用车位置以及用车时段输入如下公式中，得到执行所述用车类型对应操作的目标站点：

若所述用车类型为借车，将备选站点信息、用车位置以及用车时段输入如下公式中，得到执行所述用车类型对应操作的目标站点：

其中，表示用户从当前站点至备选站点需要的行程成本，为指示变量，表示t时段需向备选站点还车的当前站点的站点集合或t时段需向备选站点借车的当前站点的站点集合，表示t时段内由原计划停放到当前站点的共享单车停放到备选站点的单车数，表示t时段由原计划在当前站点借车经系统引导到备选站点借车的单车数，表示t时段内备选站点在没有外界干预的情况下的还车数量，表示t时段内备选站点在没有外界干预的情况下的借车数量，表示参数常量，T表示研究时长，S表示站点集合。

如上所述的方面和任一可能的实现方式，进一步提供一种实现方式，在所述获取用户的用车信息，所述用车信息包括用车类型、用车位置和用车时段之后，所述方法还包括：

获取所述当前站点在用车时段的库存量；

根据所述当前站点在用车时段的库存量，确定所述当前站点在用车时段是否允许执行所述用车类型对应操作；

若确定允许，执行所述用车类型对应操作。

如上所述的方面和任一可能的实现方式，进一步提供一种实现方式，所述方法包括：

获取备选站点在所述用车时段的交通信息、环境信息以及历史用车数据；

将所述交通信息、环境信息以及历史用车数据输入到预先构建的用车需求预测模型中，得到所述备选站点在所述用车时段的用车需求量。

第二方面，本发明提供了一种共享单车的调度装置，所述调度装置包括：

第一获取单元，用于获取用户的用车信息，所述用车信息包括用车类型、用车位置和用车时段；

第二获取单元，用于响应于用车失败条件，获取与当前站点行程成本小于预设值的至少一个备选站点信息，所述备选站点信息包括所述备选站点在所述用车时段的用车需求量、当前库存量、备选站点位置信息；所述当前站点为所述用车位置所在站点；

第一处理单元，用于将所述备选站点信息以及所述用车信息输入到构建的资源调度模型中，得到执行所述用车类型对应操作的目标站点。

第三方面，本发明实施例还提供一种可读存储介质，所述可读存储介质上存储有程序或指令，其中，所述程序或指令被处理器执行时实现如上任一项所述的调度方法的步骤。

本发明实施例提供了一种共享单车调度方法和装置及存储介质，在基于用户用车类型、用车位置和所述用车时段等用车信息确定用户所在的用车位置对应的当前站点无法用车，先获取与当前站点行程成本小于预设值的至少一个备选站点信息，该备选站点信息包括所述备选站点在所述用车时段的用车需求量、当前库存量、备选站点位置信息；将备选站点信息以及用车信息输入到构建的资源调度模型中，利用构建的调度资源模型综合考虑各站点的实时单车数量以及用户去备选站点进行借/还车的额外出行成本，为用户分配合适的目标站点，从而有效引导用户在合适的站点借、还共享单车，本发明将共享单车调度问题与交通分配问题相结合，有效缓解共享单车在某一站点集中归还，抢占公共出行空间情况，在一定程度上个缓解了整个共享单车系统中的供需失衡情况，提高共享单车系统的总效益。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。

图1是本发明实施例提供的一种共享单车调度方法的流程示意图；

图2是本发明实施例提供的一种共享单车调度方法的流程示意图；

图3是本发明实施例提供的一种共享单车调度方法的流程示意图

图4是本发明实施例提供的一种共享单车调度示意图；

图5是本发明实施例提供的另一种共享单车调度示意图；

图6是本发明实施例提供的又一种共享单车调度示意图；

图7本发明实施例提供的一种共享单车调度装置的结构示意图。

具体实施方式

为了更好的理解本发明的技术方案，下面结合附图对本发明实施例进行详细描述。

应当明确，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。

在本发明实施例中使用的术语是仅仅出于描述特定实施例的目的，而非旨在限制本发明。在本发明实施例和所附权利要求书中所使用的单数形式的“一种”、“所述”和“该”也旨在包括多数形式，除非上下文清楚地表示其他含义。

应当理解，本文中使用的术语“和/或”仅仅是一种描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如，A和/或B，可以表示：单独存在A，同时存在A和B，单独存在B这三种情况。另外，本文中字符“/”，一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。

现有技术中主要是通过共享单车运维人员基于经验人工确定调度方式，这种调度方式需要消耗大量的人力物力，且灵活性低，无法及时进行有效调度，以解决共享单车供需不平衡问题。针对于现有技术中共享单车资源调度不及时以及共享单车供需不平衡这类问题，本发明提供了相应的解决思想：通过构建的资源调度模型对共享单车实时使用数据分析，综合考虑各站点的实时单车数量以及用户进行借/还车的出行成本，从而指导用户合理停放单车。

在该思路的引导下，本发明实施例提供了以下可行的实施方案。

本发明实施例提供了一种共享单车的调度方法，请参考图1，其为本发明实施例所提供的共享单车的调度方法的流程示意图，如图1所示，该共享单车的调度方法可以包括以下步骤：

101、获取用户的用车信息，其中，用车信息包括用车类型、用车位置和所述用车时段。

本发明实施例中，上述用车类型包括：借车或者还车两种类型。其中上述用车时段包括借车时间和/或还车时间。本发明实施例中可选的是，借车时间可以是共享单车开锁时的时间或用户输入起始位的时间；还车时间可以是共享单车关锁时的时间，或者还可以是，基于用户输入起始点的时间、出行起始点和出现终点预测得到的还车时间。本发明对此不作具体限定。

一个可行的实施例中，上述用户的用车信息可以是客户端发送的用车信息。在一个具体场景中，用户打开客户端后，客户端收集该用户当前用车订单状态、用户当前位置信息、借车时间以及还车时间等信息得到用车信息。例如，当用户打开客户端后，若检测到该用户当前无正在进行的用车订单，则确定该用户用车类型为借车，若检测到该用户当前存在正在进行的用车订单，则确定该用户用车类型为还车，并且客户端根据用户终端的定位装置以及时间装置，得到用户所在的当前位置以及当前时刻，将用户所在的当前位置作为位置以及当前时刻所在的时段为所述用车时段，然后将用车信息发送给调度服务器。

或者，在一个具体场景中，用户打开客户端后，输入出行起始点和/或出行终点，客户端收集到出行起始点和/或出行终点、用车时段等用车信息，将用车信息发送给调度服务器。

另一个可行的实施例中，上述用车信息可以是用户在使用的共享单车发送的用车信息。具体的，共享单车智能锁可以在用户订单开始、结束时向调度服务器发送位置、时间、用车类型、共享单车标识等用车信息。

102、响应于用车失败条件，获取与当前站点行程成本小于预设值的至少一个备选站点信息。

其中，备选站点信息包括该备选站点在该用车时段的用车需求量、当前库存量、备选站点位置信息；上述当前站点为上述用车位置所在站点。

其中，备选站点在该用车时段的用车需求量包括: 该用车时段的借车需求量和该用车时段的还车需求量。

需要说明的是，上述用车失败条件包括无法借车或者无法还车。

本发明实施例可选的，用车失败条件可以根据用户用车位置所在站点在该用车时段的库存量确定是否可以正常用车。基于上述思想，本发明在该方案的基础上提供了如下可行的实施例，在步骤101获取用户的用车信息，其中，用车信息包括用车类型、用车位置和该用车时段之后，上述方法还包括：获取当前站点在该用车时段的库存量；根据当前站点在该用车时段的库存量，确定当前站点在该用车时段是否允许执行用车类型对应操作；若确定允许，也即，确定当前站点可以正常借车或者还车，触发执行用车类型对应操作。若确定不允许，则触发用车失败条件，也即，确定当前站点无法借车或者无法还车，触发执行步骤102。进一步的，上述根据当前站点在该用车时段的库存量，确定当前站点在该用车时段是否允许执行用车类型对应操作的实现可以包括：获取当前站点在该用车时段的库存容量阈值，若当前站点在该用车时段的库存量超出该库存容量阈值，则确定不允许，则触发用车失败条件。

103、将所述备选站点信息以及所述用车信息输入到构建的资源调度模型中，得到执行所述用车类型对应操作的目标站点。

本发明实施例中资源调度模型根据用车位置、各备选站点位置信息，确定当前站点各个备选站点的空间距离；并且，资源调度模型根据该备选站点在该用车时段的用车需求量和当前库存量，确定该备选站点可调度单车量，从而基于当前站点各个备选站点的空间距离，以及各个备选站点可调度单车量，确定执行所述用车类型对应操作的目标站点。

本发明实施例资源调度模型结合站点间的空间距离以及各个站点在不同时间段的用车供需量借助用车的各个用户对共享单车进行动态调度，在保证用户进行低出行成本调度的情况下，缓解各站点供需不平衡的情况。同时，本发明方案通过借助各个用车的用户对共享单车进行动态调度，将现有技术中通过共享单车运营人员被动调度方式转化为各个用车用户主动调度，较大提升了共享单车效率，降低共享单车调度运营成本。

下面针对上述共享单车调度方法的各个步骤实现进行详细阐述。

本发明可选的是，为降低从当前站点调度共享单车到备选站点，对备选站点用车带来的影响，本发明提供了如下实现思想：为各共享单车站点设置库存容量界限，即让各个共享单车站点的可用单车库存量B时刻介于最佳下限与最佳上限之间，即，其中为站点的库存常量。

在该思想的引导下，针对于步骤102的实现，本发明提出一种可行的实施例，具体包括：若用户需要借车，则选择获取与当前站点行程成本小于预设值，且，当前库存量大于该站点在该用车时段对应库存量下限的站点为备选站点；若用户需要还车，则选择获取与当前站点行程成本小于预设值，且，当前库存量小于该站点在该用车时段对应库存量上限的站点为备选站点。

需要说明的是，结合上述可行的实施例，针对于步骤102，若用车类型为借车时，选择的备选站点的库存量大于所述备选站点在该用车时段对应库存量下限，实现了在当前站点无法借车时，让用户去距离用户在一定范围内的单车存量多的站点借车。若用车类型为还车，选择的备选站点的库存量小于所述备选站点在该用车时段对应库存量上限，实现了在当前站点无法借车时，让用户去距离用户在一定范围内单车存量少的站点还车。

针对于步骤103的实现，本发明实施例在此提供了以下可行的实施方式，如图2所示，上述资源调度模型包括两种子模型，即针对借车对应的子模型以及还车对应的子模型，针对步骤103实现提供的可行实施方式包括：

201、根据用车信息中的用车类型，获取与用车类型对应的目标子模型；

202、将备选站点信息、用车位置以及用车时段输入到所述目标子模型，得到执行所述用车类型对应操作的目标站点。

需要说明的，为进一步使得资源调度模型推荐的目标站点更符合用户需求以及更符合供需平衡情况。本发明提出针对从备选站点借车情况，优先从可用单车库存量B超过或临界该备选站点的最佳上限的站点借车；针对从备选站点还车情况，优先从可用单车库存量B小于或临界该备选站点的最佳下限的站点还车。为实现上述方案，本发明针对从备选站点借车情况、从备选站点还车情况分别构建了对应的子模型。

各个备选站点自身在不同时刻也存在借车和还车的需求，为避免由于承担当前站点的借车和/或还车的需求，导致该备选站点的用户不能正常借车和还车情况发生，针对于步骤103的实现，本发明实施例在此提供了以下可行的实施方式，如图3所示，包括：

301、根据备选站点用车时段的借车需求量、还车需求量和当前库存量，确定所述备选站点在经借还车操作后对应的实际库存量。

302、将所述实际库存量、备选站点位置信息以及用车信息输入到构建的资源调度模型中，得到执行所述用车类型对应操作的目标站点。

结合上述实现方法，本发明针对步骤103的实现，本发明实施例针对借车和还车这两种情况，分别提供了以下可行的实施方式，包括：

方式一：用车类型为还车，步骤103包括：

将备选站点信息、用车位置以及用车时段输入如下公式中，得到执行所述用车类型对应操作的目标站点：

方式二：若所述用车类型为借车，步骤103包括：

其中，上述方式一、方式二的公式中，表示用户从当前站点至备选站点需要的行程成本，为指示变量，表示t时段需向备选站点还车的当前站点的站点集合（即t时段由原计划应在当前站点还车而需向其他备站点还车的，当前站点的集合）或t时段需向备选站点借车的当前站点的站点集合（即t时段由原计划应在当前站点借车而需向备选站点借车，当前站点的集合）。其中，

上述公式中，表示t时段内由原计划停放到当前站点的共享单车停放到备选站点的单车数，表示t时段由原计划在当前站点借车经系统引导到备选站点借车的单车数，表示t时段内备选站点在没有外界干预的情况下的还车数量，表示t时段内备选站点在没有外界干预的情况下的借车数量，表示参数常量，T表示研究时长，S表示站点集合。

这里需要说明的是，在方式一：用车类型为还车对应的公式中，表示备选站点的可用单车库存量B在该用车时段小于或等于最佳上限之间；在方式二：用车类型为借车对应的公式中，表示备选站点的可用单车库存量B在该用车时段大于或等于最佳下限。

进一步的，为提高上述资源调度模型推荐目标站点的效率，可以通过引入KKT条件（Karush-Kuhn-Tucker，库恩卡特条件），辅助资源调度模型求解目标站点。

在一个可行的实施例中，各个备选站点的该用车时段的用车需求量可以根据各个站点的历史用车数据获得，通过分析历史时段的用车数据，确定该历史时段的用车需求量，将历史时段的用车需求量作为该用车时段的用车需求量。具体的，各个站点的历史用车数据包括共享单车标识、借车时间、还车时间、借车量、还车量、历史时段的库存量等。共享单车的历史用车数据通过共享单车智能锁在用户订单开始、结束时向服务器发送位置数据信息、时间数据信息，同时在车辆使用过程中记录行驶轨迹，获得共享单车的GPS历史数据；从而基于GPS历史数据获得所述历史用车数据。

在另一个可行的实施例中，不同交通环境，天气环境等对站点的用户需求量会有一定影响，例如在风雨天气中，站点的借车需求量会明显减少，基于此，为是保证输入到资源调度模型中的备选站点信息精确，以提高资源调度模型的准备性，本发明提供了以下可行方式，具体包括：获取备选站点在该用车时段的交通信息、环境信息以及历史用车数据；将所述交通信息、环境信息以及历史用车数据输入到预先构建的用车需求预测模型中，得到所述备选站点在该用车时段的用车需求量。

结合上述实施例提供的可行方式，该可行实施方法中还包括训练用车需求预测模型。具体的，获取各站点对应的共享单车的历史使用数据，交通信息以及环境信息，将历史使用数据，交通信息以及环境信息按照指定的时段进行划分，将划分的历史使用数据，交通信息以及环境信息输入到预测模型中，将对应时段的用车需量作为输出，迭代训练该预测模型，直到得到满足要求的用车需求预测模型。其中，该预测模型可以是机器学习模型、神经网络模型中的一个或多个。上述指定时段可以按照天、小时等。

本发明实施例可选的，为提高用户参与感，结合上述共享单车调度方法，进一步给出了如下可行的实施例，若得到两个或两个以上的目标站点，输出所述目标站点之后，所述方法还包括：响应于针对所述输出两个或两个以上的目标站点的选择操作，获取选择的目标站点；若检测到使用的车辆到达所述选择的目标站点，执行所述用车类型对应操作。

在一个具体实施例中，若检测到使用的车辆到达所述选择的目标站点，执行所述用车类型对应操作包括：获取共享单车或客户端发送的GPS实时数据，基于该GPS实时数据确定该共享单车到达该目标站点，向共享单车或客户端发送提示信息，获取到用户确定还车或借车操作后，向共享单车发送开锁或解锁的指令。

在上述各个实施例执行前，需要获取共享单车站点分布信息以及各个站点对应的历史用车数据。基于此，本发明给出了以下可行的实施方式，包括：首先获取共享单车的历史使用数据；然后，基于所述历史使用数据，得到共享单车的站点分布信息，并根据各个站点的历史供需情况确定站点容量；

具体的，在获取共享单车的历史使用数据后，对所述历史使用数据进行预处理，具体包括：去除包括订单行程距离过长、行程距离过短、行程时间过短、根据GPS以及时间数据计算的车速异常的错误数据；填充空旷数据，例如，若订单只包含起点位置信息或者终点位置信息时，根据区域其他订单情况，随机生成所述订单记录缺失的终点位置信息或者起点位置信息；若订单中起点和终点信息完全缺失，则删除数据。

具体上，上述基于所述历史使用数据，得到共享单车的站点分布信息具体包括：基于聚类算法，通过预处理完成后的历史使用数据的位置信息，采用最短距离法做聚类处理，获得所述站点，从而得到站点分布信息。其中，上述站点包括问题站点、非问题站点；上述问题站点包括经过自发的借、还车过程后，站点的共享单车数量多于最佳上限的站点；经过自发的借、还车过程后，站点的共享单车数量少于最佳下限的站点。

下面结合上述方案的整体流程，给出了一种具体应用场景，请参看图4，将设用户由出发地的站点A前往目的地的站点D，具体实现流程如下：

步骤1：资源调度服务器获取到客户端发送用户由出发地A前往目的地D的用车信息；

步骤2：若资源调度服务器根据站点A在出发时间段t₁内的实际库存量小于站点A库存下限阈值，确定站点A现在无共享单车可以借，触发执行步骤3：

步骤3：获取与站点A行程成本小于预设值的至少一个备选站点信息，将备选站点信息以及目的地、到达时间、还车等信息输入到构建的资源调度模型中，从而确定可以进行借车的目标站点B，执行步骤4；

具体的，构建的资源调度模型的公式表达如下：

上述公式的约束条件如下：

上述公式中各个参数含义解释如下：表示用户从当前站点至备选站点需要的行程成本，为指示变量，表示t时段需向备选站点还车的当前站点的站点集合（即t时段由原计划应在当前站点还车而需向其他备选站点还车的，当前站点的集合）或t时段需向备选站点借车的当前站点的站点集合（即t时段由原计划应在当前站点借车而需向备选站点借车的，当前站点的集合），表示t时段内由原计划停放到当前站点的共享单车停放到备选站点的单车数，表示t时段由原计划在当前站点借车经系统引导到备选站点借车的单车数，表示t时段内备选站点在没有外界干预的情况下的还车数量，表示t时段内备选站点在没有外界干预的情况下的借车数量，表示参数常量，T表示研究时长，S表示站点集合。

其中，上述约束1表示了站点在t+1时刻的库存变化情况，其中表示站点在t+1时刻的共享单车库存量；

约束2、3、4、5表示站点的共享单车库存量要处在一个合适的区间内，其中，表示站点的库存常量（例如，理论容量），表示站点的容量上限，表示站点的容量下限；

约束6表示同一个站点不可能同时出现调出和调入情况；

约束7、8表示调出站点与调入站点的判定条件。

步骤4：输出该目标站点B，用于引导用户在目标站点B借车；

步骤5：资源调度服务器监测该用户的用车情况，当检测到用户在目的地的站点D还车操作时，若监测到站点D在到达时间段t₂内的实际库存量在站点D库存阈值范围内，则确定站点D可以还车，响应用户的还车操作。

下面结合上述方案的整体流程，给出了一种具体应用场景，请参考图5，将设用户由出发地的站点A前往目的地的站点D，具体实现流程如下：

步骤2：若资源调度服务器根据站点A在出发时间段t₁内的实际库存量小于站点A库存下限阈值，确定站点A现在无共享单车可以借，触发执行步骤3；

步骤4：输出该目标站点B，用于引导用户在目标站点B借车；

步骤5：资源调度服务器监测该用户的用车情况，当检测到用户在目的地的站点D还车操作时，若监测到站点D在到达时间段t₂内的实际库存量大于在站点D库存阈值上限，则执行步骤6；

步骤6：获取与站点D行程成本小于预设值的至少一个备选站点信息，将备选站点信息以及目的地、到达时间、还车等信息输入到构建的资源调度模型中，从而确定可以进行还车的目标站点C，执行步骤7。

步骤7：输出该目标站点C，用于引导用户在目标站点C还车。用户由目标站点C步行到站点D。

下面结合上述方案的整体流程，给出了一种具体应用场景，请参考图6，假设用户由出发地的站点A前往目的地的站点D，具体实现流程如下：

步骤2：资源调度服务器根据站点A在出发时间段t₁内的实际库存量在站点A库存阈值范围内，确定站点A可以借车，指示用户从站点A借车。然后执行步骤3；

步骤3：资源调度服务器基于出发时间段t_1、站点A与站点D的距离，预测到达站点D的到达时间，得到预测到达时间t₃，若监测到站点D在测到达时间t₃内的实际库存量在站点D库存阈值范围内，确定站点D可以还车，若监测到站点D在测到达时间t₃内的实际库存量大于在站点D库存阈值上限，则执行步骤4；

步骤4：获取与站点D行程成本小于预设值的至少一个备选站点信息，将备选站点信息以及目的地、到达时间、还车等信息输入到构建的资源调度模型中，从而确定可以进行还车的目标站点C，执行步骤5。

其中，该资源调度模型的表达式同上述实施例，本发明在此不在描述，具体详见上述实施例。

步骤5：资源调度信息基于该目标站点C，生成站点A到C骑行线路，用于引导用户在目标站点C还车。用户由目标站点C步行到站点D。

本发明上述各个实施例提供的一种共享单车调度方法，在基于用户用车类型、用车位置和所述用车时段等用车信息确定用户所在的用车位置对应的当前站点无法用车，获取与当前站点行程成本小于预设值的至少一个备选站点信息，该备选站点信息包括所述备选站点在所述用车时段的用车需求量、当前库存量、备选站点位置信息；将备选站点信息以及用车信息输入到构建的资源调度模型中，利用构建的调度资源模型综合考虑各站点的实时单车数量以及用户去备选站点进行借/还车的额外出行成本，为用户分配合适的目标站点，从而有效引导用户在合适的站点借、还共享单车，本发明将共享单车调度问题与交通分配问题相结合，有效缓解共享单车在某一站点集中归还，抢占公共出行空间情况，在一定程度上个缓解了整个共享单车系统中的供需失衡情况，提高共享单车系统的总效益。

本发明实施例进一步给出实现上述调度方法实施例中各步骤及方法的装置实施例。

请参考图7 ，其为本发明实施例所提供的信息获取装置的功能方块图。如图所示，该装置包括：

第一获取单元701，用于获取用户的用车信息，所述用车信息包括用车类型、用车位置和该用车时段；

第二获取单元702，用于响应于用车失败条件，获取与当前站点行程成本小于预设值的至少一个备选站点信息，所述备选站点信息包括所述备选站点在该用车时段的用车需求量、当前库存量、备选站点位置信息；所述当前站点为所述用车位置所在站点；

第一处理单元703，用于将所述备选站点信息以及所述用车信息输入到构建的资源调度模型中，得到执行所述用车类型对应操作的目标站点。

在一种可行的实现方案中，第一处理单元703执行将所述备选站点信息以及所述用车信息输入到构建的资源调度模型中，得到执行所述用车类型对应操作的目标站点时，具体用于：根据所述用车位置、各备选站点位置信息，确定所述当前站点各个所述备选站点的空间距离；根据所述备选站点在该用车时段的用车需求量和当前库存量，确定所述备选站点可调度单车量；基于所述当前站点各个所述备选站点的空间距离，以及各个所述备选站点可调度单车量，确定执行所述用车类型对应操作的目标站点。

在一种可行的实现方案中，若所述用车类型为借车，所述备选站点的库存量大于所述备选站点在该用车时段对应库存量下限；若用车类型为还车，所述备选站点的库存量小于所述备选站点在该用车时段对应库存量上限。

在一种可行的实现方案中，所述用车类型包括：借车或还车，所述资源调度模型包括借车对应的子模型和还车对应的子模型，所述第一处理单元703，具体用于：

根据所述用车信息中的用车类型，获取与所述用车类型对应的目标子模型；以及，将备选站点信息、用车位置以及该用车时段输入到所述目标子模型，得到执行所述用车类型对应操作的目标站点。

在一种可行的实现方案中，所述第一处理单元703，具体用于：

根据备选站点该用车时段的借车需求量、还车需求量和当前库存量，确定所述备选站点在经借还车操作后对应的实际库存量；以及，将所述实际库存量、备选站点位置信息以及用车信息输入到构建的资源调度模型中，得到执行所述用车类型对应操作的目标站点。

在一种可行的实现方案中，所述第一处理单元703用于将备选站点信息、用车位置以及用车时段输入到所述目标子模型，得到执行所述用车类型对应操作的目标站点时，具体用于：

其中，上述方式一、方式二的公式中，表示用户从当前站点至备选站点需要的行程成本，为指示变量，表示t时段需向备选站点还车的当前站点的站点集合（即t时段由原计划应在当前站点还车而需向其他备选站点还车的，当前站点的集合）或t时段需向备选站点借车的当前站点的站点集合（即t时段由原计划应在当前站点借车而需向备选站点借车的，当前站点的集合），其中，

这里需要说明的是，在用车类型为还车对应的公式中，表示备选站点的可用单车库存量B在该用车时段小于或等于最佳上限之间；在用车类型为借车对应的公式中，表示备选站点的可用单车库存量B在该用车时段大于或等于最佳下限。

在一种可行的实现方案中，所述调度装置还包括第二处理单元，在第一获取单元701用于获取用户的用车信息，所述用车信息包括用车类型、用车位置和用车时段之后，所述第二处理单元用于：获取所述当前站点在该用车时段的库存量；以及，根据所述当前站点在该用车时段的库存量，确定所述当前站点在该用车时段是否允许执行所述用车类型对应操作；若确定允许，执行所述用车类型对应操作。否则触发用车失败条件，然后触发上述第二获取单元702执行相关操作。

在一种可行的实现方案中，所述调度装置还包括模型预测单元，具体用于：

获取备选站点在该用车时段的交通信息、环境信息以及历史用车数据；以及，将所述交通信息、环境信息以及历史用车数据输入到预先构建的用车需求预测模型中，得到所述备选站点在该用车时段的用车需求量。

在一种可行的实现方案中，所述调度装置还包括选择单元，具体用于：

响应于针对所述输出两个或两个以上的目标站点的选择操作，获取选择的目标站点；以及，若检测到使用的车辆到达所述选择的目标站点，执行所述用车类型对应操作。

由于本实施例中的各单元能够执行上述调度方法，本实施例未详细描述的部分，可参考对共享单车调度方法的相关说明。

本发明实施例还提供了一种可读存储介质，所述可读存储介质上存储有程序或指令，其中，所述程序或指令被处理器执行时实现如上任一项所述的调度方法的步骤。

上述实施例中，存储介质可以是只读存储器（Read-Only Memory，ROM），或是可读写的，例如硬盘、闪存。内存单元可为随机存取存储器（Random Access Memory，RAM）。内存单元可与处理器物理集成或集成在存储器中或构建为单独的单元。

处理器为上述设备（该设备为上述服务器或者上述客户端）的控制中心，并提供处理装置，用于执行指令，进行中断操作，提供计时功能以及多种其他功能。可选地，处理器包括一个或多个中央处理单元（CPU），上述设备中包括一个或者多个的处理器。处理器可为单核（单CPU）处理器或多核（多CPU）处理器。除非另有声明，描述为用于执行任务的例如处理器或存储器的部件可实现为通用部件，其暂时用于在给定时间执行任务，或实现为专门制造用于执行该任务的特定部件。此处所用的术语“处理器”指一个或多个装置，电路和/或处理核，用于处理数据，例如计算机程序指令。

被处理器的CPU执行的程序代码可存储在内存单元或存储介质中。可选地，存储在存储介质中的程序代码可以被复制入内存单元以便处理器的CPU执行。处理器可执行至少一个内核（例如LINUX^TM、UNIX^TM、WINDOWS^TM、ANDROID^TM、IOS^TM），众所周知，该内核用于通过控制其他程序或过程的执行、控制与外围装置的通信以及控制计算机设备资源的使用来控制上述设备的操作。

以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims

1.一种共享单车的调度方法，其特征在于，应用于服务器中，所述方法包括：

获取用户的用车信息，所述用车信息包括用车类型、用车位置和用车时段，所述用车类型包括：借车或还车；

将所述备选站点信息以及所述用车信息输入到预先构建的资源调度模型中，得到执行所述用车类型对应操作的目标站点；

其中，所述将所述备选站点信息以及所述用车信息输入到预先构建的资源调度模型中，得到执行所述

用车类型对应操作的目标站点的步骤包括：

根据所述用车位置、各备选站点位置信息，确定所述当前站点与各个所述备选站点的空间距离；

根据各个所述备选站点在所述用车时段的用车需求量和当前库存量，确定各个所述备选站点可调度单车量；

基于所述当前站点与各个所述备选站点的空间距离，以及各个所述备选站点可调度单车量，确定执行所述用车类型对应操作的目标站点

所述预先构建的资源调度模型的表达式如下：

上述公式的约束条件如下：

上述公式中各个参数含义解释如下：表示备选站点在时段可用单车的当前库存量，表示用户从当前站点至备选站点需要的行程成本，为指示变量，表示t时段需向备选站点还车的当前站点的站点集合，即t时段由原计划应在当前站点还车而需向其他备选站点还车的当前站点的集合，表示t时段需向备选站点借车的当前站点的站点集合即t时段由原计划应在当前站点借车而需向备选站点借车的当前站点的集合，表示t时段内由原计划停放到当前站点的共享单车停放到备选站点的单车数，表示t时段由原计划在当前站点借车经引导到备选站点借车的单车数，表示t时段内备选站点在没有外界干预的情况下的还车数量，表示t时段内备选站点在没有外界干预的情况下的借车数量，表示参数常量，T表示研究时长，S表示站点集合；

上述约束条件表示了站点在t+1时刻的库存变化情况，其中表示站点在t+1时刻的共享单车库存量。

2.根据权利要求1所述的调度方法，其特征在于，

若所述用车类型为借车，所述备选站点的库存量大于所述备选站点在所述用车时段对应库存量下限；

若用车类型为还车，所述备选站点的库存量小于所述备选站点在所述用车时段对应库存量上限。

3.根据权利要求2所述的调度方法，其特征在于，所述资源调度模型包括借车对应的子模型和还车对应的子模型，

所述将所述备选站点信息以及所述用车信息输入到预先构建的资源调度模型中，得到执行所述用车类型对应操作的目标站点步骤包括：

4.根据权利要求3所述的调度方法，其特征在于，所述用车时段的用车需求量包括借车需求量以及还车需求量，所述将所述备选站点信息以及所述用车信息输入到预先构建的资源调度模型中，得到执行所述用车类型对应操作的目标站点的步骤包括：

将所述实际库存量、备选站点位置信息以及用车信息输入到预先构建的资源调度模型中，得到执行所述用车类型对应操作的目标站点。

5.根据权利要求4所述的调度方法，其特征在于，所述将备选站点信息、用车位置以及用车时段输入到所述目标子模型，得到执行所述用车类型对应操作的目标站点的步骤包括：

。

6.根据权利要求1-5任一项所述的调度方法，其特征在于，在所述获取用户的用车信息，所述用车信息包括用车类型、用车位置和用车时段之后，所述方法还包括：

获取所述当前站点在所述用车时段的库存量；

根据所述当前站点在所述用车时段的库存量，确定所述当前站点在所述用车时段是否允许执行所述用车类型对应操作；

若确定允许，执行所述用车类型对应操作。

7.根据权利要求1-5任一项所述的调度方法，其特征在于，所述方法包括：

8.一种共享单车的调度装置，其特征在于，所述调度装置包括：

第一获取单元，用于获取用户的用车信息，所述用车信息包括用车类型、用车位置和用车时段，所述用车类型包括：借车或还车；

第一处理单元，用于将所述备选站点信息以及所述用车信息输入到预先构建的资源调度模型中，得到执行所述用车类型对应操作的目标站点，

其中，所述第一处理单元用于将所述备选站点信息以及所述用车信息输入到预先构建的资源调度模型中，得到执行所述用车类型对应操作的目标站点，具体包括：

基于所述当前站点与各个所述备选站点的空间距离，以及各个所述备选站点可调度单车量，确定执行所述用车类型对应操作的目标站点；

所述预先构建的资源调度模型的表达式如下：

上述公式的约束条件如下：

上述公式中各个参数含义解释如下：表示备选站点在时段可用单车的当前库存量，表示用户从当前站点至备选站点需要的行程成本，为指示变量，表示t时段需向备选站点还车的当前站点的站点集合，即t时段由原计划应在当前站点还车而需向其他备选站点还车的当前站点的集合，表示t时段需向备选站点借车的当前站点的站点集合，即t时段由原计划应在当前站点借车而需向备选站点借车的，当前站点的集合，表示t时段内由原计划停放到当前站点的共享单车停放到备选站点的单车数，表示t时段由原计划在当前站点借车经引导到备选站点借车的单车数，表示t时段内备选站点在没有外界干预的情况下的还车数量，表示t时段内备选站点在没有外界干预的情况下的借车数量，表示参数常量，T表示研究时长，S表示站点集合；

9.一种可读存储介质，其特征在于，所述可读存储介质上存储有程序或指令，其中，所述程序或指令被处理器执行时实现如权利要求1至7中任一项所述的调度方法的步骤。