車輛-泊位協(xié)同共享的互聯(lián)網(wǎng)租車模式研究

陳 川，陳冬林，李興華

(1.武漢理工大學 電子商務與智能服務研究中心，湖北 武漢 430070；2.花溪區(qū)商務局，貴州 貴陽 550000)

車輛-泊位協(xié)同共享的互聯(lián)網(wǎng)租車模式研究

陳 川1，陳冬林1，李興華2

(1.武漢理工大學 電子商務與智能服務研究中心，湖北 武漢 430070；2.花溪區(qū)商務局，貴州 貴陽 550000)

針對目前互聯(lián)網(wǎng)租車行業(yè)的中心化及去中心化模式存在的固定地點租還車、承租成本較高、資源浪費、穩(wěn)定性差、車輛-泊位無法共享等問題，提出了包括汽車制造商、政府部門、金融保險機構(gòu)、泊車公司等多中心的互聯(lián)網(wǎng)租車的半中心化模式，即車輛-泊位協(xié)同共享的互聯(lián)網(wǎng)租車模式。該模式能有效解決固定地點租還車、車輛無位可停、泊位無車停靠等問題，實現(xiàn)對資源的高效利用；同時，其便捷性、低成本等特點注定該新模式能作為現(xiàn)有出行方式的有效補充并能帶來巨大的社會效益。

共享經(jīng)濟；互聯(lián)網(wǎng)租車；協(xié)同消費；協(xié)同共享

互聯(lián)網(wǎng)租車是以“租車+代駕”的模式為乘客提供服務的一種城市交通出行方式，源自于共享經(jīng)濟概念。隨著互聯(lián)網(wǎng)的快速發(fā)展，傳統(tǒng)租車企業(yè)逐漸將線下業(yè)務向線上轉(zhuǎn)移，將租車業(yè)務互聯(lián)網(wǎng)化。目前，在共享經(jīng)濟研究熱潮下，汽車共享成為共享經(jīng)濟在汽車行業(yè)的一個具體應用，國內(nèi)外學者將汽車共享行為鏈碎片化，分別從汽車共享模式、泊位共享、車輛調(diào)度3個方面進行相關研究。

(1)就汽車共享模式而言，程絮森等從互聯(lián)網(wǎng)約租車現(xiàn)狀出發(fā)，對約租車模式帶來的問題進行總結(jié)，提出鼓勵“互聯(lián)網(wǎng)+交通”創(chuàng)新模式，打造出行全平臺[1]；周溪召等將國外汽車發(fā)展經(jīng)驗與我國國情相結(jié)合，分析出汽車共享具有在我國持續(xù)發(fā)展的軟硬件條件，并給出了3種汽車共享可持續(xù)發(fā)展的運營模式[2]。

(2)就泊位共享而言，目前大部分研究都是從提高泊位利用率、節(jié)約土地和空間資源的角度出發(fā)對泊位的配建進行指導。如薛行健等以基于泊位共享的停車需求預測方法為基礎，提出采用類比的方法調(diào)整現(xiàn)有停車配建指標[3]；劉松結(jié)合國外有關泊位共享的理論與國內(nèi)實際區(qū)位條件建立區(qū)域停車位需求預測模型，并基于此預測模型提出停車生成小區(qū)的概念，提高土地資源利用率[4]。

(3)就車輛調(diào)度而言，MISRA將車輛調(diào)度問題轉(zhuǎn)化為“運輸問題”，建立以調(diào)度費用最小化為目標的線性規(guī)劃模型，并對靜態(tài)車輛調(diào)度進行研究[5]；PSARAFTIS提出了動態(tài)車輛調(diào)度概念[6]；PENG等認為動態(tài)車輛調(diào)度是為了滿足需求而制定的車輛行駛路徑方案[7]；POWELL等研究了時間窗限制下多車型的動態(tài)車輛調(diào)度問題[8]；陳曉瞇等將顧客新需求與路徑相結(jié)合對車輛調(diào)度問題進行研究[9]。

上述研究分別從汽車共享模式、泊位共享及車輛調(diào)度3方面對汽車共享行為鏈碎片化進行研究，減輕了研究難度與成本，但無法保證汽車共享及車輛調(diào)度過程中有泊位可用。

在企業(yè)實踐應用方面，近年來國內(nèi)外出現(xiàn)大批互聯(lián)網(wǎng)租車類汽車共享企業(yè)，主要有互聯(lián)網(wǎng)租車中心化模式和去中心化模式，這兩種模式存在固定地點租還車、承租成本較高、資源浪費、穩(wěn)定性差等問題。此外，企業(yè)出于投資成本、效益回報、企業(yè)管理等方面的考慮，形成了互聯(lián)網(wǎng)租車服務商、泊位共享服務商各自為政的行業(yè)現(xiàn)狀，使得彼此之間信息閉塞，造成車輛-泊位間信息不對稱、信息孤島等問題。由此產(chǎn)生了與共享經(jīng)濟理念相背離的“車輛無位可停”、“泊位無車?？俊睂е麓罅康纳鐣Y源浪費、價值閑置等問題。

鑒于互聯(lián)網(wǎng)租車中心化模式與去中心化模式存在的問題，筆者提出互聯(lián)網(wǎng)租車的半中心化模式，即車輛-泊位協(xié)同共享的互聯(lián)網(wǎng)租車模式。該模式的中心及節(jié)點均為經(jīng)過優(yōu)勝劣汰之后的優(yōu)質(zhì)用戶和企業(yè)，使得模式更加穩(wěn)定和安全。大量的優(yōu)質(zhì)用戶形成良性循環(huán)，保證平臺產(chǎn)品和服務的質(zhì)量。另外，多中心合作在保證各方利益的同時可直接提高車與泊位等資源的利用率，降低租車出行的成本，實現(xiàn)多贏局面。最后，對于用戶而言，車輛與泊位的協(xié)同共享將很好地解決現(xiàn)行模式存在的租還車麻煩、車輛泊位匹配難等問題，使用戶更樂意租車出行。

1 車輛-泊位協(xié)同共享互聯(lián)網(wǎng)租車模式

1.1 基本原理

車輛-泊位協(xié)同共享的互聯(lián)網(wǎng)租車模式構(gòu)建過程中，引入汽車制造商、泊車公司、政府機構(gòu)、金融保險機構(gòu)等參與主體充當新模式中的中心節(jié)點。幾大中心節(jié)點可為新模式提供不同的支持：汽車制造商如福特、奔馳、大眾等可作為汽車提供方；政府機構(gòu)能夠提供政策支持并進行監(jiān)管；銀行、第三方支付平臺、信用評估等組織能夠提供移動支付、保險、信用評估等服務支持；泊車公司能夠提供泊位數(shù)量、泊位狀態(tài)等相關數(shù)據(jù)；租車平臺則整合多方資源以提供便捷的服務。除中心節(jié)點外的其他節(jié)點則為租車平臺核心用戶群體消費者。中心節(jié)點與作為其他節(jié)點的消費者共同形成互聯(lián)網(wǎng)租車的半中心化模式，以保證該模式的穩(wěn)定性與良性循環(huán)。

模式運營機制為：①根據(jù)城市出行情況、人流量等平臺數(shù)據(jù)對車輛進行初次投放；②消費者通過APP產(chǎn)品進行注冊并認證身份，認證通過后，可在APP上尋找附近泊位的可租車輛，并通過APP導航至車輛附近用車；③用戶行至目的地附近時，通過APP查找附近可用泊位進行預定，泊車完成后可選擇暫時停車或結(jié)算還車；④考慮車輛的與泊位的供需狀況，通過對用戶發(fā)放優(yōu)惠補貼有目的地吸引部分用戶用車，從而實現(xiàn)對車輛的調(diào)度。

1.2 結(jié)構(gòu)設計

車輛-泊位協(xié)同共享的互聯(lián)網(wǎng)租車模式主要分為3部分，如圖1所示。

圖1 互聯(lián)網(wǎng)租車的半中心化模式架構(gòu)

(1)租車平臺模塊。租車平臺作為閑置汽車、泊位、有租車需求用戶的信息交換處理平臺，需提前完成以下工作：①獲取市場準入及經(jīng)營許可。攜帶相關資料文件到政府機構(gòu)辦理相關手續(xù)，獲取市場準入經(jīng)營許可、數(shù)據(jù)開放、信用支撐、財稅補貼等政策支持；②辦理汽車共享使用協(xié)議。與汽車制造商簽訂相應使用合同，對汽車進行登記掛牌、保險辦理、營運證件辦理、年檢等手續(xù)辦理，以保證為消費者提供安全合法的租車服務；③簽訂泊位共享使用協(xié)議。與泊車公司合作，獲取泊車公司已取得使用權的泊位數(shù)據(jù)，實現(xiàn)泊位共享。④辦理金融保險支付業(yè)務。與金融保險、第三方支付機構(gòu)合作，獲取用戶信用數(shù)據(jù)、支付技術支持，辦理汽車保險等業(yè)務。

(2)車輛智能調(diào)度模塊。車輛智能調(diào)度模塊主要解決租車平臺下用戶供需不平衡，導致車輛分布與用戶需求不匹配的問題。車輛智能調(diào)度包括兩個部分：①基于供需平衡的車輛-泊位調(diào)度模型。即基于大數(shù)據(jù)預測城市各區(qū)域出行需求量與車輛供給、泊車需求與泊位供給的供需平衡情況，預測區(qū)域內(nèi)是否具有可供調(diào)出或需要調(diào)入的車輛及數(shù)量；②基于供需平衡的動態(tài)價格補貼策略。即根據(jù)出行需求、車輛供給間的供需平衡及優(yōu)惠補貼價格預測，判斷采用何種動態(tài)價格優(yōu)惠補貼策略。

(3)車輛-泊位協(xié)同共享模塊。車輛泊位協(xié)同共享模塊主要是解決車輛調(diào)度、用戶用車至目的地的泊車問題，以保證每臺車至少有一個泊位可供選擇。泊位共享來源主要有公有泊位和私有泊位兩種，其中公有泊位是指路邊合法可泊車位，私有泊位是指居民區(qū)中央商務區(qū)(central business district, CBD)的可泊車位。車輛泊位協(xié)同共享模塊利用泊車公司提供數(shù)據(jù)進行計算處理，并輸出下一時段內(nèi)可用的泊位、車輛供給等信息，保障租車用戶的泊車需求得到滿足。泊位共享模塊主要分為3個步驟進行：①時間窗內(nèi)目標區(qū)可用泊位供給預測，即預測某一時間窗內(nèi)用戶泊車目標區(qū)內(nèi)可用泊位供給數(shù)量；②基于FCFS模型的泊車服務時間預測，采用先到先服務(first come first server，F(xiàn)CFS)的服務模式，在時間窗的約束條件下，預測某車輛泊車服務時間；③面向客戶體驗最優(yōu)的車輛-泊位匹配策略，利用泊位連續(xù)可用時間與泊車服務時間進行匹配，以保證客戶體驗最優(yōu)。

2 共享機制及關鍵技術

2.1 共享機制

在學術界研究領域，很少有人將車輛-泊位協(xié)同共享進行組合性研究，目前在泊位共享、車輛調(diào)度、排隊論等方面研究較多，創(chuàng)新性研究難度較大。筆者借鑒了傳統(tǒng)泊位供給預測模型、FCFS服務模型，提出了車輛-泊位協(xié)同共享機制，旨在解決由于信息不對稱導致的“車輛無位可?！薄ⅰ安次粺o車?？俊眴栴}。車輛-泊位協(xié)同共享機制如圖2所示。

圖2 車輛-泊位協(xié)同共享的互聯(lián)網(wǎng)租車共享機制

車輛-泊位協(xié)同共享的互聯(lián)網(wǎng)租車共享機制執(zhí)行：

(1)泊位供給預測。與泊位公司合作，獲取區(qū)域內(nèi)泊位數(shù)據(jù)信息、泊位使用時間特性，考慮時間變化、區(qū)位、公共交通、區(qū)域內(nèi)居民出行概率、車流量等因素，對時間窗內(nèi)目標區(qū)可用泊位供給進行預測。

(2)泊車時間預測?；贔CFS模型，利用排隊論預測線上預約泊車(online)和線下即到即停(drive-in)兩種類型的泊車服務時間。

(3)車輛-泊位匹配。假設泊位可共享時段已知，定義泊位可共享時段結(jié)束時間減去客戶泊車需求發(fā)起時間為泊位連續(xù)可用時間，如泊位可共享時間段為9點—11點，若用戶泊車需求發(fā)起時間為10點，則該泊位的連續(xù)可用時間為1個小時；若用戶泊車需求發(fā)起時間為9點，則連續(xù)可用時間為2個小時。將泊位連續(xù)可用時間與泊車服務預測時間做差值計算，若為負值，則不能安排該車輛?？吭谠摬次?；若大于或等于零，則該車輛可?？吭谠摬次簧稀?/p>

(4)車輛調(diào)度。當目標區(qū)域內(nèi)泊車需求大于泊位共享供給或該區(qū)域內(nèi)出行需求與車輛供給不平衡時，啟動車輛智能調(diào)度，將無位可泊車輛調(diào)往泊位供給充足區(qū)域或出行需求旺盛區(qū)域。

由圖2可看出，某城市A區(qū)域內(nèi)泊車需求小于泊位供給，而B區(qū)域泊車需求大于泊位供給，因此，需將B區(qū)域的泊車需求調(diào)度至A區(qū)域?qū)崿F(xiàn)供需平衡、解決“車輛無位可?！?、“泊位無車停靠”問題。

2.2 可用泊位預測

社會泊車需求形成比較復雜，一般城市中泊車需求除受城市的經(jīng)濟結(jié)構(gòu)、居民出行方式、車輛擁有量、用地強度等因素的影響外，還受時間變化、地理區(qū)位、公共交通出行調(diào)節(jié)及泊車可接受步行距離等系數(shù)的影響。根據(jù)各區(qū)域內(nèi)不同建筑物的泊車時間特性，將其劃分為不同的可泊車時間窗，定義消費者泊車后步行到目的地之間可接受的步行距離范圍內(nèi)區(qū)域為泊車目標區(qū)。時間窗內(nèi)目標區(qū)可用泊位供給預測主要是預測某個時間窗內(nèi)目標區(qū)內(nèi)可用泊位的供給量。

目前，國內(nèi)泊車需求預測方法是根據(jù)各類不同用途的地塊單位泊車配建指標和用地規(guī)模進行計算，將單個建筑物類別的泊車需求求和得到區(qū)域泊車需求?？紤]到泊車需求所受影響因素較多，因此可定義某一類用地一天中某時間窗的泊車需求與混合用地一天中對應時間窗的泊車需求比例為時間變化系數(shù)[10]；同一用途的建筑因所處區(qū)域不同而對泊車需求造成的影響稱為區(qū)位影響系數(shù)[11]；區(qū)域內(nèi)公交線路數(shù)量的影響為調(diào)節(jié)系數(shù)[12]；泊車后步行距離為體驗度系數(shù)；同一車流量對應不同的服務水平產(chǎn)生服務水平影響系數(shù)[13]。在傳統(tǒng)模型的基礎上考慮以上影響因素，從而建立時間窗內(nèi)目標區(qū)泊車需求預測，則可用泊位數(shù)即為目標區(qū)內(nèi)泊位總數(shù)減去泊車需求預測量。

2.3 泊車時間預測

借鑒FCFS[14]模型，利用排隊論針對某個車輛在某個時間窗內(nèi)泊車時間進行預測，將泊車類型分為線上預約泊車(online)和線下即到即停(drive-in)兩種類型，在泊車服務中優(yōu)先服務預約泊車。

在泊位可共享時段無法改變的情況下，所有欲使用共享泊位的車輛均受泊位可共享時段的約束，即所有車輛的總泊車時間與所有車輛進入、離開泊位的時間之和應小于泊位的可共享時間。在此前提下，泊位主體車輛離開時間服從泊松分布，泊位空閑時間服從負指數(shù)分布，車輛的到達和服務是隨機的，符合M/M/1/∞強占式重復排隊模型[15]，給定泊車服務總請求數(shù)及所有請求中預約泊車服務與即到即停服務的概率，則有關時間指標可采用M/M/1/∞模型相關結(jié)果進行計算，分別得出預約泊車服務總時間、預約泊車服務泊車時間與即到即停服務總時間、即到即停服務泊車時間。

3 結(jié)論

車輛-泊位協(xié)同共享是實現(xiàn)車輛與泊位充分共享、提高用戶體驗度、實現(xiàn)資源高效利用的必然趨勢。現(xiàn)行互聯(lián)網(wǎng)租車存在“租還車難”、車輛及泊位無法充分共享的問題，致使用戶體驗度差。新的車輛-泊位協(xié)同共享模式通過對區(qū)域內(nèi)可用泊位數(shù)與用戶泊車時間的預測，將車輛與泊位匹配，實現(xiàn)資源的充分利用；以車輛與泊位的供需平衡關系為準則，以價格策略驅(qū)動用戶對車輛實現(xiàn)調(diào)度，應對交通的潮汐現(xiàn)象。同時，新模式是半中心化的結(jié)構(gòu)，通過與政府部門、金融保險機構(gòu)合作，充分保障了用戶用車的安全；與泊車公司合作解決了現(xiàn)實生活中泊車難問題，并為泊位主體帶來額外經(jīng)濟收益；與汽車制造商合作，除解決租車平臺前期成本投入較大、汽車保養(yǎng)難等問題外，還通過“以租代售”的方式解決了制造商庫存壓力；多方聯(lián)合起來則降低了用戶用車的經(jīng)濟成本與時間成本，大大提高了用車、還車的便捷性。

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CHEN Chuan: Postgraduate;Research Center of E-commerce and Intelligent Services, WUT, Wuhan 430070, China.

重要啟事

在廣大作者、讀者和科技工作者的關心和厚愛下，《武漢理工大學學報(信息與管理工程版)》期刊已經(jīng)走過了37年風風雨雨的發(fā)展歷程。為促進交叉學科的發(fā)展和學術繁榮，本刊將調(diào)整辦刊方向，《武漢理工大學學報(信息與管理工程版)》已申報更名為《安全與管理學報》，成立了以范維澄院士擔任編委會主任的新編委會，目前正在辦理期刊更名的相關手續(xù)。

自2016年第1期起，本刊將秉承“強化學科建設、促進學術交流、服務社會發(fā)展”的辦刊宗旨，除保留管理類主題征稿外，將重點刊登風險評估、監(jiān)測監(jiān)控、預測預警、應急管理、應急處置、應急決策、安全與應急裝備、災害醫(yī)學與救援、大數(shù)據(jù)與公共安全和其他安全類主題的稿件。衷心歡迎廣大新老作者和讀者朋友踴躍投稿和訂閱本刊，繼續(xù)關心和支持本刊的發(fā)展！

特此啟事！

《武漢理工大學學報(信息與管理工程版)》編輯部

Research on Vehicle - Berth Collaborative Sharing Model of Internet Car Rental

CHENChuan,CHENDonglin,LIXinghua

For the current internet rental car industry and the centralization of the existence of the transaction must be carried out at a fixed place, the cost of renting a car is too high, resources are wasted, the system is not stable enough, there is no collaboration between vehicle sharing and berth sharing, this paper presents a semi-centric model of internet car rental named vehicle - berth cooperative sharing mode of Internet car rental, which includes the automobile manufactures, the government, the insurance institutions, the parking company and so on. The model can effectively solve the problem of fixed location rental car, vehicle no place to stop, berth without car parking and other issues, to achieve the efficient use of resources, at the same time, its convenience, low cost and other characteristics destined for the new model can be used as an existing trip way to effectively complement and can bring huge social benefits.

sharing economy; Internet car rental; collaborative consumption; collaborative sharing

2095-3852(2017)04-0479-05

A

2017-01-26.

陳川(1994-)，男，湖北安陸人，武漢理工大學電子商務與智能服務研究中心碩士研究生，主要研究方向為電子商務與智能服務.

武漢理工大學研究生自主創(chuàng)新基金項目(175215005); 中央高?；究蒲袠I(yè)務費專項資金項目(165215001).

F572；F724.6

10.3963/j.issn.2095-3852.2017.04.020