公共自行車作為可為居民和旅游者提供便捷的綠色出行方式,不僅能夠提高城市交通系統(tǒng)的出行競爭力、減少環(huán)境污染等城市病的發(fā)生,還能夠有效滿足城市居民短途出行的需求,有效地提高道路資源的利用率,緩解道路交通擁堵,提升城市交通系統(tǒng)的綜合性能。
考慮到目前很多城市的公共自行車系統(tǒng)在實(shí)際運(yùn)營過程中,站點(diǎn)公共自行車租還車次的不均衡問題制約著系統(tǒng)的健康發(fā)展,東南大學(xué)王煒教授攜手團(tuán)隊(duì)以國家重點(diǎn)基礎(chǔ)研究發(fā)展計(jì)劃項(xiàng)目(973計(jì)劃子課題)“公交主導(dǎo)型多方式交通網(wǎng)絡(luò)的協(xié)同機(jī)理與耦合理論”為依托,以公共自行車IC卡的數(shù)據(jù)為支撐,探究了公共自行車系統(tǒng)的交通特性和站點(diǎn)需求變化規(guī)律,并且進(jìn)一步深入研究了城市各公共自行車站點(diǎn)短時(shí)需求預(yù)測和動(dòng)態(tài)調(diào)度優(yōu)化方法。
在該項(xiàng)研究中,王煒教授團(tuán)隊(duì)依托公共自行車IC卡數(shù)據(jù),利用聚類分析的方法,探討了城市各公共自行車站點(diǎn)需求變化的規(guī)律性、潮汐性和周期性。并選用深度學(xué)習(xí)等時(shí)間序列預(yù)測方法,對(duì)公共自行車站點(diǎn)需求進(jìn)行預(yù)測,利用站點(diǎn)需求變化時(shí)間上的相關(guān)性,對(duì)各類站點(diǎn)的實(shí)例分別進(jìn)行短時(shí)需求預(yù)測。
基于以上短時(shí)需求預(yù)測的結(jié)果,王煒教授團(tuán)隊(duì)又重點(diǎn)探討了公共自行車動(dòng)態(tài)調(diào)度和優(yōu)化方法,確定公共自行車調(diào)度需求的求解思路,以調(diào)度車輛運(yùn)輸成本最低和用戶滿意度最 大為目標(biāo),構(gòu)建多目標(biāo)約束調(diào)度路徑優(yōu)化模型,建立了乘客滿意度與時(shí)間延誤懲罰之間的函數(shù)關(guān)系,并通過遺傳算法對(duì)以上模型進(jìn)行求解。
最后,王煒教授團(tuán)隊(duì)選取寧波市公共自行車系統(tǒng)為研究對(duì)象,依托以上的優(yōu)化模型,對(duì)公共自行車短時(shí)需求預(yù)測和動(dòng)態(tài)調(diào)度問題進(jìn)行應(yīng)用研究。通過實(shí)例研究論證團(tuán)隊(duì)所建立的模型和算法適用于城市公共自行車動(dòng)態(tài)調(diào)度優(yōu)化應(yīng)用場景,有效地均衡了調(diào)度成本和用戶滿意度間的矛盾,切實(shí)提高了城市公共自行車的調(diào)度效率。