共享單車投放合適度評(píng)價(jià)

段思羽+史浩然

摘要：共享單車充斥了我們的生活，隨處可見。覆蓋面積越廣，意味著我們能更容易地找到單車騎行，給上班族、上學(xué)族帶來(lái)的便利也就越大。但是如果共享單車分配不當(dāng)，很容易形成交通阻塞，因此共享單車的合理規(guī)劃勢(shì)在必行。

關(guān)鍵詞：共享單車規(guī)劃；灰色模型；生滅過程；

一、序言

本文通過收集往年鄭州市高新區(qū)汽車保有量數(shù)據(jù)，預(yù)測(cè)出2017年鄭州市高新區(qū)汽車保有量。以此為基礎(chǔ)，通過分析鄭州市高新區(qū)的人口密度分布預(yù)測(cè)出不受共享單車影響時(shí)2017年高新區(qū)主干道交通量。由于在短距離出行方面，部分居民改變了出行方式，選擇使用共享單車代替私家車作為主要交通工具，從而影響了主干道交通量。本文基于共享單車投放量變化，分析受到共享單車影響時(shí)區(qū)域主干道交通量的變化，討論共享單車對(duì)于區(qū)域交通狀況的影響。

其次本文在收集周邊交通狀況數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)上，以各個(gè)地點(diǎn)的共享單車的使用率和閑置率作為評(píng)價(jià)其投放數(shù)量合理性與科學(xué)性的標(biāo)準(zhǔn)，并且引入生滅過程，通過其馬爾科夫性最終推導(dǎo)出平均閑置時(shí)間與平均閑置數(shù)量之間的數(shù)量關(guān)系。最終，本組成員選取了一些具有代表性的地點(diǎn)，計(jì)算出這些地點(diǎn)的共享單車的平均閑置數(shù)量與平均使用數(shù)量，以此評(píng)價(jià)投放數(shù)量的科學(xué)性與合理性。

二、鄭州市高新區(qū)單位行車量計(jì)算

交通量即在己知時(shí)間間隔內(nèi)，通過一條車道或道路某一點(diǎn)或斷面的車輛總數(shù)。它通常是個(gè)隨機(jī)量，隨時(shí)間和空間而變化，稱之為交通量的時(shí)空分布特性。速度和密度反映通流從道路上獲得的服務(wù)質(zhì)量，交通量可以量度車流的數(shù)量和對(duì)交通工程設(shè)施的需要情況。由于交通量實(shí)時(shí)變化，無(wú)法進(jìn)行測(cè)量，基于數(shù)據(jù)的不可獲取性，本文采用類比的方法，用單位行車量代替交通量進(jìn)行計(jì)算。交通早晚高峰期車主會(huì)開車上下班，因此，相對(duì)于交通高峰期而言，汽車保有量即汽車出行量。將汽車出行量按照人口密度分配給高新區(qū)主干道即可得到主干道單位行車量。

已知鄭州市高新區(qū)常住人口數(shù)量為24.77萬(wàn)人，因此鄭州市高新區(qū)2017年汽車保有量為6.6582萬(wàn)輛。由于鄭州市高新區(qū)共享單車大量分布的街道中的出行汽車量幾乎全部來(lái)源于高新區(qū)內(nèi)住戶所擁有汽車，且每天進(jìn)出高新區(qū)車輛數(shù)量幾乎不發(fā)生變化。

高新區(qū)內(nèi)鄭州大學(xué)也是一個(gè)人口密度分布較大的區(qū)域，但是由于學(xué)生車輛擁有率極少，因此，學(xué)生對(duì)于汽車交通量的影響可忽略不計(jì)。本文根據(jù)住宅區(qū)住戶分布確定出科學(xué)大道、長(zhǎng)椿路以及雪松路為住戶車流量較大的街道。

共享單車在鄭州一共投放了39萬(wàn)輛，因此按照人口占比分配給高新區(qū)8021輛，那么鄭州市高新區(qū)共享單車數(shù)量與各街道人口密度占比的乘積即為車道附近共享單車數(shù)量。

三、單車閑置比例

本文需要討論單車投放數(shù)量的合理性與科學(xué)性。共享單車處于閑置和使用兩種狀態(tài)，因此，本文通過收集周邊交通數(shù)據(jù)，使用閑置時(shí)長(zhǎng)以及使用時(shí)長(zhǎng)來(lái)評(píng)價(jià)共享單車的投放數(shù)量合理性。由于共享單車僅處于閑置狀態(tài)和使用狀態(tài)兩種，并且單車的狀態(tài)分布是隨機(jī)的，因此本文使用馬爾科夫性的生滅過程來(lái)計(jì)算共享單車的閑置以及使用時(shí)間。當(dāng)一個(gè)隨機(jī)過程在給定現(xiàn)在狀態(tài)及所有過去狀態(tài)情況下，其未來(lái)狀態(tài)的條件概率分布僅依賴于當(dāng)前狀態(tài)；換句話說，在給定現(xiàn)在狀態(tài)時(shí)，它與過去狀態(tài)（即該過程的歷史路徑）是條件獨(dú)立的，那么此隨機(jī)過程即具有馬爾可夫性質(zhì)。具有馬爾可夫性質(zhì)的過程通常稱之為馬爾可夫過程。而生滅過程是每一次狀態(tài)轉(zhuǎn)移都發(fā)生在相鄰狀態(tài)之間的齊次馬氏鏈，生滅過程有離散時(shí)間的也有連續(xù)時(shí)間的，本文使用的是離散時(shí)間的馬爾科夫生滅過程。

將整個(gè)地點(diǎn)的自行車數(shù)量看作一個(gè)系統(tǒng)，由于其僅在使用和閑置這兩種情況間轉(zhuǎn)換，因此本文將其看作一個(gè)“生滅過程”由于鄭州大學(xué)人口密度大，根據(jù)密度計(jì)算公式，可知其人口密度為每平方公里8750人且單車使用較高；丹尼斯為大型商場(chǎng)，因此，本文選擇鄭州大學(xué)、丹尼斯以及鄭州大學(xué)地鐵口三個(gè)區(qū)域進(jìn)行單車數(shù)量投放分析。

鄭州大學(xué)由于單車使用率較高，且學(xué)生白天上課需要騎車，因此根據(jù)觀察共享單車實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)，其白天單車閑置平均時(shí)長(zhǎng)基本上為20分鐘；丹尼斯作為大型購(gòu)物中心，由于較多購(gòu)物者選擇開車前往購(gòu)物，因此丹尼斯附近單車數(shù)量較少，一般單車閑置平均時(shí)長(zhǎng)為40分鐘。鄭州學(xué)地鐵站來(lái)往人口較多，且出站多使用共享單車，因此，單車閑置時(shí)長(zhǎng)一般為5分鐘。

四、研究推廣

隨著共享經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，共享汽車、共享電動(dòng)自行車甚至共享雨傘等一系列產(chǎn)品和概念應(yīng)運(yùn)而生，未來(lái)的共享經(jīng)濟(jì)將會(huì)在市場(chǎng)占據(jù)較大份額，該模型仍可推廣用于多種模式的共享經(jīng)濟(jì)的規(guī)劃和評(píng)價(jià)，具有廣泛和長(zhǎng)遠(yuǎn)的實(shí)用意義。但是應(yīng)加入單車損壞、更換機(jī)制，考慮到單車損壞和更換所帶來(lái)的單車的暫時(shí)性短缺，補(bǔ)充單車冗余投放量；由于出行者對(duì)單車心理期望以及對(duì)單車適用類型的不同，單車類型對(duì)投放量有較大影響，考慮將不同類型的共享單車用戶占有比例進(jìn)行市場(chǎng)調(diào)查，然后結(jié)合人口、交通狀況分析投放量。

參考文獻(xiàn)：

[1]王超.城市公共自行車分區(qū)調(diào)度模型研究[D].杭州電子科技大學(xué)，2016.

[2]溫惠英，楊曌照.基于迭代回歸法的公共自行車投放量預(yù)測(cè)研究[J].武漢理工大學(xué)學(xué)報(bào)（交通科學(xué)與工程版），2014，38（02）：245-248.[2017-09-02].

[3]錢佳，汪德根，牛玉.城市居民使用市內(nèi)公共自行車的滿意度影響因素分析——以蘇州市為例[J].地理研究，2014，33（02）：358-371.[2017-09-02].