楊濘琿，朱家燊，趙尊信，鐘棟青

(鹽城工學(xué)院 交通工程系，江蘇 鹽城 224051)

在互聯(lián)網(wǎng)和移動(dòng)技術(shù)快速發(fā)展下，公共自行車呈現(xiàn)出迅猛發(fā)展態(tài)勢(shì)，已成為小汽車、公交及地鐵以外的第4種主要交通工具。公共自行車作為一種創(chuàng)新模式，有效地解決了人民群眾“最后一公里”出行問(wèn)題，但在其發(fā)展中還存在著一些問(wèn)題，需要盡快解決。如：車輛調(diào)配滯后影響站點(diǎn)服務(wù)水平；單憑經(jīng)驗(yàn)人工調(diào)度，缺乏科學(xué)性；增設(shè)人工調(diào)度，增加了服務(wù)成本等問(wèn)題。

學(xué)者們對(duì)公共自行車調(diào)度系統(tǒng)的研究較多。Chemla[1]等人從一輛調(diào)度車輛的運(yùn)輸情況出發(fā)，假設(shè)每個(gè)公共自行車的租賃點(diǎn)能被多次調(diào)度，通過(guò)分支切割法，建立了一個(gè)總調(diào)度距離最短的優(yōu)化模型。Raviv[2]研究了公共自行車需求量的隨機(jī)性和動(dòng)態(tài)變化。根據(jù)設(shè)定時(shí)間相關(guān)的目標(biāo)函數(shù)，對(duì)車輛調(diào)度路徑模型進(jìn)行了優(yōu)化，并通過(guò)實(shí)例，證明了該方法的有效性。Fishman[3-4]等人查閱有關(guān)公共自行車的相關(guān)文獻(xiàn)，綜述了當(dāng)前研究的方向、存在的問(wèn)題以及未來(lái)的研究重點(diǎn)。許多研究側(cè)重于出行特征分析、系統(tǒng)評(píng)估及需求預(yù)測(cè)模型與調(diào)度等方面，尤其是對(duì)站點(diǎn)調(diào)度需求量的研究[5-12]。作者擬從時(shí)間和空間上分析公共自行車借/還需求特征及調(diào)度系統(tǒng)存在的問(wèn)題，以站點(diǎn)飽和度和調(diào)度成本為目標(biāo)函數(shù)，以調(diào)度時(shí)間、路程、速度及調(diào)度后剩余車輛數(shù)等參數(shù)為約束條件，建立調(diào)度優(yōu)化模型，并運(yùn)用遺傳算法進(jìn)行分析；以江蘇省鹽城市為例，優(yōu)化調(diào)配路線，證明該模型的可行性。

1 公共自行車特征分析

鹽城市區(qū)共建設(shè)有樁公共自行車服務(wù)站點(diǎn)425個(gè)(含城南和亭湖自建17個(gè)站點(diǎn))，安裝鎖車器11 600多個(gè)，投放公共自行車10 400多輛，站點(diǎn)設(shè)置在居民生活區(qū)、行政中心、學(xué)校、大型商貿(mào)區(qū)、醫(yī)院及公園等人流集中的地段，覆蓋了主城區(qū)，兼顧了亭湖、鹽都、開(kāi)發(fā)區(qū)及城南新區(qū)部分區(qū)域。截至2017年底，市民辦理借車卡8萬(wàn)余張，另有4萬(wàn)多名市民注冊(cè)了手機(jī)掃碼借車，正常日借車量2.5萬(wàn)人次，最高日借車量近4萬(wàn)人次。以江蘇省鹽城市為調(diào)查對(duì)象，調(diào)查時(shí)間為2018年3月，調(diào)查區(qū)域?yàn)槭兰o(jì)大道以北，黃海路以南，希望大道以西，西環(huán)路以東，共計(jì)162個(gè)公共自行車站點(diǎn)。

1.1 借/還需求分析

1.1.1 時(shí)間上的借/還需求特征

1) 一日之內(nèi)，早、晚的需求特征

公共自行車借/還需求量與居民出行有著密切的關(guān)系。區(qū)域內(nèi)2個(gè)站點(diǎn)3月15日內(nèi)借/還量的分布如圖1所示。

從圖1(a)中可以看出，鹽城老城區(qū)中心位置，車輛租借流動(dòng)快，(17∶00，19∶00]晚高峰時(shí)間段還車數(shù)量達(dá)62輛，借出12輛，借還差為50輛；(11∶00，13∶00]時(shí)間段內(nèi)，借車數(shù)量為25輛，還車6輛，借還差為19輛，其他時(shí)間段，借/還需求相對(duì)平衡。從圖1(b)中可以看出，93號(hào)勸業(yè)場(chǎng)站點(diǎn)同樣位于鹽城老城區(qū)市中心區(qū)域，93號(hào)勸業(yè)場(chǎng)站點(diǎn)的借/還車流量比國(guó)貿(mào)大廈站點(diǎn)的小，晚高峰(17∶00，19∶00]借車數(shù)量為30輛，還車數(shù)量為5輛，其他時(shí)間段內(nèi)借/還需求相對(duì)平衡。93號(hào)勸業(yè)場(chǎng)站點(diǎn)與國(guó)貿(mào)大廈站點(diǎn)的借/還需求正好相仿。

圖1 站點(diǎn)日借/還量的分布Fig.1 The distribution of the daily loan at a station

2) 一周內(nèi)的需求特征

每個(gè)區(qū)域內(nèi)公共自行車全日借/還在一周內(nèi)呈起伏狀態(tài)。大多數(shù)站點(diǎn)存在工作日與休息日之間的需求差異。在3月5～19日2周內(nèi)，新奧燃?xì)庹军c(diǎn)、鹽城師范學(xué)院站點(diǎn)及萬(wàn)達(dá)廣場(chǎng)北門(mén)站點(diǎn)公共自行車的租借情況如圖2所示。

圖2 3個(gè)站點(diǎn)公共自行車的租借情況Fig.2 Rental status of public bikes at three stations

從圖2中可以看出，由于新奧燃?xì)庹军c(diǎn)周邊土地為市政建設(shè)類型，工作日的公共自行車租借使用次數(shù)比周末的多；在周末，鹽城師范學(xué)院站點(diǎn)的學(xué)生會(huì)較多地使用公共自行車出行；由于萬(wàn)達(dá)廣場(chǎng)北門(mén)站點(diǎn)的周邊土地為休閑娛樂(lè)類型，周末市民會(huì)選擇此地進(jìn)行放松。因此，周末萬(wàn)達(dá)廣場(chǎng)北門(mén)站點(diǎn)的公共自行車租借數(shù)量遠(yuǎn)多于工作日的。

1.1.2 空間上的借/還需求特征

將調(diào)查區(qū)域內(nèi)的162個(gè)站點(diǎn)按照周邊土地利用性質(zhì)分為4類，見(jiàn)表1。從表1中可以看出，住宅用地和市政建設(shè)用地附近公共自行車站點(diǎn)的數(shù)量遠(yuǎn)大于商業(yè)用地和教育用地附近站點(diǎn)的；在每站點(diǎn)月平均借/還車輛數(shù)上，商業(yè)用地和教育用地附近的站點(diǎn)使用公共自行車的數(shù)量大于住宅和市建設(shè)用地附近站點(diǎn)的。

表1 按照站點(diǎn)周邊土地利用性質(zhì)分類站點(diǎn)Table 1 Classification sites according to the nature of land use around the site

將調(diào)查區(qū)域分為老城區(qū)、城東和城西3個(gè)區(qū)域。老城區(qū)的范圍為世紀(jì)大道以北，黃海路以南，開(kāi)放大道以西，鹽馬路以東區(qū)域。該區(qū)域以西為城西，該區(qū)域以東為城東。根據(jù)區(qū)域劃分，將調(diào)查區(qū)域內(nèi)162個(gè)站點(diǎn)分成3個(gè)部分，見(jiàn)表2。

從表2中可以看出，老城區(qū)公共自行車站點(diǎn)的數(shù)量遠(yuǎn)大于城東和城西站點(diǎn)的數(shù)量。因?yàn)槔铣菂^(qū)建成時(shí)間較久，公共自行車系統(tǒng)發(fā)展較早，所以站點(diǎn)數(shù)量多。同時(shí)，市民對(duì)該系統(tǒng)較為熟悉且老城區(qū)面積較小，使用公共自行車更為方便，因此市民使用公共自行車的數(shù)量較多。城東和城西位于老城區(qū)兩側(cè)，發(fā)展時(shí)間與老城區(qū)相比較短，公共自行車站點(diǎn)布設(shè)較少；城東與城西相比，城東多為高等院校，而學(xué)生使用公共自行車的數(shù)量較多，城東站點(diǎn)的數(shù)量和使用次數(shù)均大于城西的。

表2 老城區(qū)、城東、城西公共自行車站點(diǎn)情況Table 2 The situation of public bicycle station in old city，the east and the west of the city

1.2 調(diào)度系統(tǒng)分析

在區(qū)域內(nèi)調(diào)查時(shí)，走訪了位于鹽城市亭湖區(qū)東亭國(guó)際的永安行調(diào)度服務(wù)中心，了解到關(guān)于公共自行車系統(tǒng)的情況及調(diào)配方面存在的一些問(wèn)題。

1)車輛調(diào)配方式為人工調(diào)配

公共自行車系統(tǒng)發(fā)展時(shí)間較短，使得在車輛調(diào)配方面缺少理論依據(jù)，無(wú)法形成全面機(jī)械化的調(diào)配方式，也無(wú)法確定最佳調(diào)配路線。

2)車輛調(diào)配方法以經(jīng)驗(yàn)為主

調(diào)度中心人員憑借經(jīng)驗(yàn)確定車輛調(diào)配路線。雖然經(jīng)驗(yàn)可以在一定程度上對(duì)公共自行車系統(tǒng)進(jìn)行調(diào)度，但是存在著不確定性，往往造成不合理的調(diào)配，使得公共自行車系統(tǒng)利用率低，無(wú)法滿足用戶的需求。

3)能調(diào)配的車輛較少，每輛調(diào)度車無(wú)固定輻射范圍

考慮到經(jīng)濟(jì)方面的原因，無(wú)法在每個(gè)站點(diǎn)設(shè)立攝像頭實(shí)時(shí)監(jiān)管，而車輛調(diào)度中心使用的系統(tǒng)用顏色來(lái)代表站點(diǎn)的飽和程度：藍(lán)色代表正常；黃色代表飽和程度即將接近臨界值，即飽和下限0.2，飽和上限0.8；紅色代表站點(diǎn)需要進(jìn)行調(diào)配。一方面，調(diào)配車輛無(wú)固定的輻射范圍，調(diào)配路徑為就近調(diào)配，即距離需要調(diào)配的站點(diǎn)最近的調(diào)配車對(duì)站點(diǎn)進(jìn)行調(diào)配，當(dāng)多個(gè)相近的站點(diǎn)在同一時(shí)間段內(nèi)需要調(diào)配時(shí)，一輛調(diào)配車不足以滿足站點(diǎn)的需求；另一方面，站點(diǎn)需要調(diào)度的時(shí)間往往處于晚高峰。此時(shí)正處于下班高峰期，路上較為擁堵，因此，會(huì)出現(xiàn)調(diào)度車輛無(wú)法及時(shí)到達(dá)需要站點(diǎn)的情況。

2 公共自行車優(yōu)化調(diào)度

2.1 相關(guān)參數(shù)

1)站點(diǎn)飽和度

設(shè)站點(diǎn)的車樁數(shù)目為Ni，停放空閑公共自行車輛數(shù)為bi，則該站點(diǎn)的飽和度為：

(1)

站點(diǎn)在任意時(shí)刻都應(yīng)有空閑自行車和空閑車樁，以滿足用戶的借/還需求。飽和度應(yīng)在上限Smax和下限Smin的范圍內(nèi)波動(dòng)。即：

Smin≤αi≤Smax。

(2)

站點(diǎn)最佳飽和度αi.opt成對(duì)稱的關(guān)系，誤差不超過(guò)0.10～0.15。對(duì)于借/還需求近似平衡的站點(diǎn)，最佳飽和度αi.opt≈0.5；而對(duì)于借/還需求相差較大的站點(diǎn)，最佳飽和度αi.opt可以根據(jù)實(shí)際情況在0.5上、下適當(dāng)波動(dòng)。

2)單站點(diǎn)調(diào)度需求量

調(diào)度前，設(shè)某站點(diǎn)的飽和度為α0，對(duì)該站點(diǎn)進(jìn)行站點(diǎn)需求量預(yù)測(cè)，計(jì)算所有時(shí)刻的站點(diǎn)飽和度。對(duì)于偏離最佳飽和度αi.opt的一個(gè)或多個(gè)時(shí)刻，取偏離程度最大的一個(gè)時(shí)刻稱為危險(xiǎn)時(shí)刻，此時(shí)飽和度為αrisk，則站點(diǎn)在此時(shí)刻需要的最佳調(diào)度量為：

Ndis=(αi.opt-αrisk)×Ni。

(3)

若計(jì)算結(jié)果為正值，則表示需要調(diào)入車輛；若計(jì)算結(jié)果為負(fù)值，則表示需要調(diào)出車輛。但是，由于式(3)計(jì)算出的調(diào)度需求量可能使該站點(diǎn)的站點(diǎn)飽和度超出1或者低于0，這在實(shí)際操作中是不可取的，因此，根據(jù)鹽城市的實(shí)際情況，設(shè)置站點(diǎn)飽和度的上、下閾值，分別取0.8和0.2。

2.2 模型的建立

考慮到站點(diǎn)飽和程度和調(diào)度成本，建立數(shù)學(xué)模型。

1)目標(biāo)函數(shù)：

(4)

(5)

2)綜合目標(biāo)函數(shù)：

minZ=Z2-λZ1。

(6)

3)約束條件：

Smin≤Z1≤Smax。

(7)

an+1=a0。

(8)

ai≠aj,i,j∈{1,2,…,n}且i≠j。

(9)

nd，i≤Vi≤Q。

(10)

tL+tn≤Tnorm。

(11)

(12)

式中：αi為各站點(diǎn)調(diào)度前的飽和度；nd，i為站點(diǎn)需求量(調(diào)入計(jì)為正；調(diào)出計(jì)為負(fù))；Ni為各站點(diǎn)的車樁數(shù)；c0為單量公共自行車調(diào)度所產(chǎn)生的成本；mi為調(diào)度車單位成本，包含耗油費(fèi)等；Li為相鄰兩調(diào)度車的距離；λ為調(diào)度成本的權(quán)重系數(shù)；Smax為站點(diǎn)可以高效率運(yùn)行的最大飽和度；Smin為站點(diǎn)可以高效率運(yùn)行的最小飽和度；Vi為對(duì)站點(diǎn)i完成調(diào)度后調(diào)度車上仍剩余的公共自行車數(shù)量；Q為調(diào)度車載公共自行車的數(shù)量；tL為調(diào)度車在調(diào)度過(guò)程中的行駛時(shí)間；t為單站點(diǎn)調(diào)度時(shí)間；Tnorm為總調(diào)度時(shí)間；L為調(diào)度車行駛總路程；v為調(diào)度車行駛速度。

式(4)為調(diào)度后的站點(diǎn)飽和度；式(5)為調(diào)度的成本；式(6)為目標(biāo)函數(shù)，λ權(quán)重系數(shù)可根據(jù)公共自行車調(diào)度部門(mén)以實(shí)際情況進(jìn)行動(dòng)態(tài)調(diào)整；式(7)為在站點(diǎn)滿足出行者需求量的上限與下限之間進(jìn)行調(diào)度；式(8)為調(diào)度的終點(diǎn)站必須與起點(diǎn)站一致，為調(diào)度中心站點(diǎn)；式(9)為需要調(diào)度的站點(diǎn)只可以調(diào)度一次；式(10)為調(diào)度車上的公共自行車車輛數(shù)不能超過(guò)調(diào)度車荷載也不能低于下個(gè)站點(diǎn)的調(diào)度量；式(11)為調(diào)度時(shí)間不能超過(guò)總調(diào)度時(shí)間；式(12)調(diào)度車輛行駛時(shí)間。

2.3 算法設(shè)計(jì)

采用遺傳算法，對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行處理和計(jì)算分析。遺傳算法是一種模擬自然進(jìn)化過(guò)程、競(jìng)選最優(yōu)解的方法。遺傳算法的步驟包括：確定問(wèn)題的參數(shù)、對(duì)參數(shù)進(jìn)行編碼、產(chǎn)生初始種群、評(píng)價(jià)適應(yīng)度及終止迭代[7]。

1) 初代種群的產(chǎn)生

隨機(jī)產(chǎn)生m條調(diào)度路徑構(gòu)成一個(gè)種群，稱為初代種群。為了滿足遺傳算法的隨機(jī)性，m條調(diào)度路線的距離和經(jīng)過(guò)站點(diǎn)順序應(yīng)各不相同。產(chǎn)生初代種群的方法為：先將需要調(diào)度的n個(gè)站點(diǎn)的編號(hào)打亂順序，然后隨機(jī)排列，但必須保證起點(diǎn)為調(diào)度中心站點(diǎn)；其次，在隨機(jī)排列順序里任選一點(diǎn)為終點(diǎn)站點(diǎn)，則起點(diǎn)與終點(diǎn)間的序列即為初代群體中的一個(gè)個(gè)體；最后，為了得到更精確的數(shù)據(jù)，每一條的調(diào)度路徑應(yīng)在一定的路徑范圍內(nèi)。

2) 群體適應(yīng)度

求解式(6)中Z的最小值，但是遺傳算法確保的個(gè)體適應(yīng)度較大，因此要設(shè)定一個(gè)群體的適應(yīng)度函數(shù)，將Z轉(zhuǎn)化成適應(yīng)度：

(13)

式(13)中：Fitnessi為某代種群i個(gè)個(gè)體的適應(yīng)度；Zi為個(gè)體的目標(biāo)函數(shù)；Zmax為種群的最大值；Zmin為種群的最小函數(shù)；ε為修正參數(shù)，它的設(shè)置是為了防止分母為0，若某一代種群不滿足此適應(yīng)度函數(shù)，則適應(yīng)度為0。

3 實(shí)例分析

3.1 站點(diǎn)調(diào)度需求量

以170號(hào)解放路與雙元路站點(diǎn)為例，選取時(shí)間為工作日(3月23日)?？紤]到鹽城市平峰時(shí)間站點(diǎn)可以自平衡，選取晚高峰來(lái)預(yù)測(cè)借/還需求量，(16∶30，19∶00]晚高峰期間，站點(diǎn)樁數(shù)為24個(gè)；晚高峰前調(diào)度量為6輛；晚高峰后調(diào)度量為-8輛。

晚高峰期間，無(wú)需調(diào)度和進(jìn)行調(diào)度情況下站點(diǎn)飽和度的對(duì)比，如圖3所示。

從圖3中可以看出，該站點(diǎn)晚高峰前、后可以實(shí)現(xiàn)站點(diǎn)的自平衡。但是，在(16∶30，19∶00]即晚高峰期間，若不進(jìn)行調(diào)度，在(17∶15，17∶45]期間的站點(diǎn)飽和度低于閾值0.2，若在此時(shí)有較多借出服務(wù)，可能出現(xiàn)“無(wú)車可借”的情況，降低了站點(diǎn)的運(yùn)營(yíng)效率；在進(jìn)行調(diào)度之后，站點(diǎn)在晚高峰期間始終處于閾值之上，此時(shí)站點(diǎn)可以滿足借/還需求，達(dá)到最高的工作效率，因此，需要進(jìn)行站點(diǎn)的調(diào)度。

圖3 170號(hào)站點(diǎn)調(diào)度站點(diǎn)飽和度的對(duì)比Fig.3 Schedule site saturation comparison at Site 170

3.2 劃分調(diào)度區(qū)域

據(jù)調(diào)查可知，調(diào)查區(qū)域內(nèi)有162個(gè)公共自行車站點(diǎn)，總調(diào)度控制中心為鹽城市亭湖區(qū)東亭國(guó)際，無(wú)其他調(diào)度中心，調(diào)度車輛隨機(jī)?？吭谌我庹军c(diǎn)附近?？傉{(diào)度中心調(diào)度的方法為：實(shí)時(shí)監(jiān)控并使用經(jīng)驗(yàn)預(yù)測(cè)站點(diǎn)借/還需求量，找到需要調(diào)度的站點(diǎn)，提前進(jìn)行調(diào)度。由于調(diào)度中心僅憑經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行站點(diǎn)調(diào)度，可能會(huì)出現(xiàn)調(diào)度時(shí)間不夠準(zhǔn)確、調(diào)度數(shù)量產(chǎn)生偏差的情況?？紤]到監(jiān)控中心為實(shí)時(shí)監(jiān)控，面對(duì)突發(fā)情況，調(diào)度車輛無(wú)法在第一時(shí)間到達(dá)站點(diǎn)；而調(diào)度車輛無(wú)固定調(diào)度中心，每輛調(diào)度車的輻射范圍在不斷地變化，面對(duì)突發(fā)情況，使得調(diào)度時(shí)間延長(zhǎng)，成本增加，站點(diǎn)運(yùn)行效率降低。因此，需要對(duì)站點(diǎn)進(jìn)行區(qū)域劃分，并設(shè)置相應(yīng)的區(qū)域內(nèi)調(diào)度中心。

根據(jù)站點(diǎn)的地理位置，以文港路為劃分界限，將162個(gè)站點(diǎn)分成2塊調(diào)度區(qū)域，使得2個(gè)調(diào)度區(qū)域面積相近，并將區(qū)域內(nèi)的幾何中心設(shè)置為區(qū)域內(nèi)調(diào)度中心，使得2個(gè)調(diào)度中心對(duì)于區(qū)域內(nèi)需要調(diào)度的站點(diǎn)有最快的響應(yīng)時(shí)間。將調(diào)查區(qū)域劃分為2個(gè)調(diào)度區(qū)域，如圖4所示。

從圖4中可以看出，第一調(diào)度區(qū)域調(diào)度中心站點(diǎn)為亭湖行政服務(wù)中心，調(diào)度中心站點(diǎn)編號(hào)為263，站點(diǎn)數(shù)量為69個(gè)；第二調(diào)度區(qū)域調(diào)度中心站點(diǎn)為商業(yè)大廈，調(diào)度中心站點(diǎn)編號(hào)為164，站點(diǎn)數(shù)量為93個(gè)。

圖4 兩個(gè)調(diào)度區(qū)域劃分Fig.4 Two scheduling regions are divided

將各站點(diǎn)數(shù)據(jù)進(jìn)行站點(diǎn)需求量預(yù)測(cè)，第一調(diào)度區(qū)各站點(diǎn)晚高峰前調(diào)度量(調(diào)入為正，調(diào)出為負(fù))，見(jiàn)表3。

從表3中可以看出，第一調(diào)取區(qū)內(nèi)有69個(gè)站點(diǎn)，從調(diào)度中心亭湖行政服務(wù)中心派調(diào)度車對(duì)區(qū)域內(nèi)個(gè)站點(diǎn)進(jìn)行有順序的調(diào)度，經(jīng)過(guò)一定的調(diào)度路徑，最后返回亭湖行政服務(wù)中心。求解調(diào)度序列，使得站點(diǎn)達(dá)到最佳飽和程度，同時(shí)滿足最小的調(diào)度成本。

表3 第一調(diào)度區(qū)域內(nèi)各站點(diǎn)晚高峰之前站點(diǎn)調(diào)度量Table 3 The amount of station scheduling before the evening peak in the first dispatch area

3.3 優(yōu)化調(diào)配路線

對(duì)調(diào)查范圍內(nèi)第一調(diào)度區(qū)內(nèi)69個(gè)公共自行車站點(diǎn)進(jìn)行優(yōu)化調(diào)配路線研究。根據(jù)表3，可知需要調(diào)度的站點(diǎn)見(jiàn)表4。

從表4中可以看出，在第一調(diào)度區(qū)域內(nèi)需要調(diào)度的站點(diǎn)數(shù)量為19個(gè)。以亭湖行服政務(wù)中心為調(diào)度中心，利用百度地圖進(jìn)行測(cè)距，得到站點(diǎn)之間車輛行駛最短距離，計(jì)算參數(shù)：?jiǎn)屋v車調(diào)度成本為0.2 元/輛；調(diào)度車單位距離成本為1.5 元/輛；權(quán)重系數(shù)為10.5；調(diào)度車平均速度為60 km/h；調(diào)度車最大容量為80輛；調(diào)度車初始裝載自行車數(shù)為40輛；單站點(diǎn)調(diào)度時(shí)間為2 min；調(diào)度總時(shí)間為1.5 h；初始種群為800個(gè)；迭代次數(shù)為150次。

求得的調(diào)度順序?yàn)椋?63-259-201-377-378-276-275-258-44-256-9-52-38-181-128-101-141-171-126-263，263號(hào)站點(diǎn)為調(diào)度的起點(diǎn)與終點(diǎn)。行駛的整個(gè)路程為10.3 km，調(diào)度總耗時(shí)間為1.32 h，調(diào)度消耗的成本為78.38元，周轉(zhuǎn)公共自行車數(shù)量為186輛。

表4 第一調(diào)度區(qū)域需要調(diào)度的站點(diǎn)Table 4 The sites scheduled in the first dispatch area

4 結(jié)論

對(duì)江蘇省鹽城市公共自行車進(jìn)行了調(diào)查。從永安行公司獲得數(shù)據(jù)，經(jīng)統(tǒng)計(jì)處理，從時(shí)間和空間2方面分析其使用特征，得到的結(jié)論為：

1) 在時(shí)間分布方面，每天的用車高峰時(shí)間大多為(17∶00，19∶00]。工作日與休息日之間差異很大。休息日在商業(yè)用地附近的站點(diǎn)使用次數(shù)多于工作日的；而在工作日，市政建設(shè)附近的站點(diǎn)使用次數(shù)多于休息日的。

2) 在空間分布方面，調(diào)查區(qū)域內(nèi)，市政建設(shè)和住宅區(qū)附近站點(diǎn)的公共自行車使用次數(shù)遠(yuǎn)大于其他用地類型周邊站點(diǎn)的公共自行車；老城區(qū)內(nèi)公共自行車的使用次數(shù)大于城東和城西的。對(duì)單站點(diǎn)需求量進(jìn)行調(diào)度，確定每個(gè)站點(diǎn)調(diào)度的數(shù)量，通過(guò)對(duì)170號(hào)解放路與雙元路站點(diǎn)的調(diào)度，避免在高峰期出現(xiàn)預(yù)警，站點(diǎn)飽和度始終在閾值范圍內(nèi)，確定需要優(yōu)化調(diào)度的站點(diǎn)；建立基于站點(diǎn)飽和度和調(diào)度成本的多目標(biāo)函數(shù)，以時(shí)間、路程、速度以及調(diào)度后站點(diǎn)剩余車輛數(shù)為約束條件，并利用遺傳算法優(yōu)化調(diào)度路徑。以江蘇省鹽城市為例，劃分調(diào)度區(qū)域，對(duì)263號(hào)亭湖行政服務(wù)中心為調(diào)度中心的第一調(diào)度區(qū)域進(jìn)行優(yōu)化，找出最佳調(diào)度路線，證明了該模型的可行性。

在運(yùn)用遺傳算法求解時(shí)，受到調(diào)度時(shí)間的約束，要在1.5 h內(nèi)完成調(diào)度任務(wù)。因此，只能對(duì)需求量大的站點(diǎn)進(jìn)行調(diào)度。當(dāng)大部分站點(diǎn)都有需求時(shí)，可以對(duì)調(diào)度方法進(jìn)行優(yōu)化(如：多輛調(diào)度車同時(shí)進(jìn)行調(diào)度任務(wù))，日后可以在這一方面作進(jìn)一步的研究。