城市出租車的投放控制模型研究
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1 研究內(nèi)容
本論文的研究內(nèi)容如下：
1)分析出租車行業(yè)運(yùn)營現(xiàn)狀，模擬出其運(yùn)營過程，探索出租車行業(yè)相關(guān)因子(運(yùn)價，司機(jī)工資，出租車公司收益等)之間的關(guān)系。
2)通過定性邏輯分析和定量挖掘分析，將與出租汽車行業(yè)相關(guān)的因素獨(dú)立分析，將影響出租汽車行業(yè)的因素相互關(guān)聯(lián)，建立相關(guān)數(shù)學(xué)模型。分為靜態(tài)模型與動態(tài)模型兩類，靜態(tài)模型確定趨勢，動態(tài)模型進(jìn)行調(diào)控。
3)借助出租車運(yùn)營的時間變化模型，根據(jù)得到的采樣信息，提供投放調(diào)控措施，控制出租車的平均空駛率，提高出租車的工作效率，降低運(yùn)營成本。
2 模型建立
出租車的運(yùn)營收入與運(yùn)營成本是分不開。作為乘客，必然是希望以最短的時間打到車并且付出較少的費(fèi)用，然而作為出租車的經(jīng)營方，也希望獲得最大的利潤，降低每一輛車的投入成本，作為出租車司機(jī)，希望獲取更高的工資。出租車運(yùn)營模型的研究需要綜合以上多方面的因素，主要解決乘客需求與運(yùn)營效用之間的矛盾。
乘客的需求水平是一種不能數(shù)字化表示的抽象描述，如何將其與運(yùn)營成本關(guān)聯(lián)起來，就要使用一個非常重要的數(shù)據(jù)指標(biāo)——空駛率，空駛率從一定角度反映了乘客對出租車的需求程度，空駛率越小，乘客的需求越大，同時空駛率也和乘客乘車的平均等待時間嘲有一定的關(guān)系。同樣運(yùn)營效用也與空駛率有一定的關(guān)系，在投放數(shù)量和運(yùn)價等條件不變的情況下，空駛率越大，資源的浪費(fèi)越大，運(yùn)營收益越小。所以，空駛率作為一個可測量的參數(shù)，是出租車的運(yùn)營投放模型的核心。其間關(guān)系如圖1所示。
2．1 空駛率的計算
記錄出租汽車運(yùn)行信息，確定了每輛監(jiān)測出租汽車上下乘客的位置和時間，據(jù)此可得到出租車交通運(yùn)行特點(diǎn)的數(shù)據(jù)，為出租車運(yùn)營模型研究提供數(shù)據(jù)支撐和事實(shí)依據(jù)。
對100輛出租車的運(yùn)營情況進(jìn)行采樣調(diào)查。可以得出所有監(jiān)測出租車在一個周期T(一天)內(nèi)的的平均空駛率N，也可以得出在某個時刻t所有車輛的空駛率N(t)。
2．2 運(yùn)營平衡方程
出租車運(yùn)營平衡方程用來表示出租車運(yùn)營收支相抵，將所有因素的復(fù)雜聯(lián)系轉(zhuǎn)換為收支平衡的關(guān)系。即
E=W (1)
左邊E表示乘客乘車所花費(fèi)的費(fèi)用總和，右邊W表示出租車的成本。其中W包含了出租車的損耗和維修費(fèi)用Wl，燃油費(fèi)用Wp，出租車司機(jī)的工資Wd，以及出租車公司的管理費(fèi)Wa。則公式變?yōu)椋?BR> E=Wl+Wp+Wd+Wa (2)
為了將乘客需求和出租車的運(yùn)營成本關(guān)聯(lián)起來，在運(yùn)營平衡方程中引入平均空駛率N這一參數(shù)，此時需要用到一些變量，其主要符號約定如下表1所示。
2．2．1 靜態(tài)方程
由于車輛實(shí)際運(yùn)營的情況十分復(fù)雜，我們也不可能把所有的因素都全部考慮到，所以對出租車輛的運(yùn)營過程做了簡化，忽略了起步價的環(huán)節(jié)，對車輛的載客行駛速度和非載客行駛速度取了平均值Vp和Vn。為了方便建立模型，對于車輛的損耗，維修和保險費(fèi)用，出租車司機(jī)的工資以及出租車公司的管理費(fèi)用都取了統(tǒng)一的度量單位。在此條件的下，一個T時間周期內(nèi)的出租車輛運(yùn)營情況可表示為：
根據(jù)式(3)和(4)，取統(tǒng)一時間周期，約去T后得：
式(7)反應(yīng)了出租車運(yùn)價和其他因素之間的關(guān)系，在空駛率不變的情況下，運(yùn)價f和出租車運(yùn)營損耗Lt，出租車司機(jī)工資Dt和出租車公司管理費(fèi)用Wt是呈線性關(guān)系，同樣有效的控制載客和非載客行駛速度也能降低運(yùn)價。
然而實(shí)際中車輛的空駛率是一個隨時變動的參數(shù)，其對乘客，司機(jī)，出租車公司的收益都有反饋?zhàn)饔谩Ｒ虼遂o態(tài)方程可用于確定各個參數(shù)的初始值，及分配比例，決定整體的趨勢。
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