摘 要

在我国经济的快速发展下，越来越多城镇居民有能力购买私家车，造成出行时的堵车现象越来越严重，对环境的污染情况也不容小觑，基于此问题，共享单车出现在人们视野中。随后，共享单车发挥了自己在绿色出行方面的作用，但是，又出现共享单车“潮汐现象”的问题。如果这个问题得不到解决，共享单车一方面不能及时满足人们需求，一方面出现过剩挤占机动车道和人行道，与其诞生的初衷完全背道而驰。因此，通过对共享单车调度车辆进行路径优化以化解“潮汐现象”，对共享单车的长远发展具有重要意义。

本文在分析共享单车研究背景，国内外关于共享单车优化调度问题的研究现状的基础上，确定了本文的研究内容。随后，本文介绍了共享单车特点，共享单车潮汐现象及共享单车优化调度方面的理论基础，建立了软时间窗车辆调度优化模型。然后通过LINGO软件，对使用扫描法后转化为单一车辆优化调度问题的模型进行编码。最后，通过算例代入求解，获取调度车辆路线安排的方案，并对结果分析评价。通过最后的结果可以看出，本文具有潮汐现象的共享单车优化调度研究具有一定的现实意义。

关键词：共享单车；优化调度；潮汐现象；LINGO

ABSTRACT

With the rapid development of China's economy, more and more urban residents have the ability to buy private cars, resulting in more and more serious traffic jams when traveling, and environmental pollution can not be underestimated. Based on this problem, shared bicycles appear in people's vision. Afterwards, bike sharing has played its role in green travel, but there is also the problem of "tide phenomenon" of bike sharing. If this problem can't be solved, on the one hand, shared bicycles can't meet people's needs in time. On the other hand, there is a phenomenon of occupied motorways and sidewalks, which is totally contrary to the original intention of its birth. Therefore, it is of great significance for the long-term development of shared bicycle to solve the "tide phenomenon" by optimizing the route of shared bicycle dispatching vehicles.

In this paper, based on the analysis of the research background of shared bicycle and the research status of optimal scheduling of shared bicycle at home and abroad, the research content of this paper is determined. Then, this paper introduces the characteristics of shared bicycles, the tide phenomenon of shared bicycles and the theoretical basis of optimal scheduling of shared bicycles, and establishes a soft time window vehicle scheduling optimization model. Then, through lingo software, the model transformed into a single vehicle optimal scheduling problem after using the scanning method is coded. Finally, a case is used to get the scheme of vehicle routing, and the result is analyzed and evaluated. Through the final results, we can see that the research on the optimal scheduling of shared single vehicle with tide phenomenon in this paper has certain practical significance.

Key words: shared bicycle; optimal scheduling; tide phenomenon; LINGO

目录

第1章 引言 1

1.1研究背景 1

1.1.1研究背景 1

1.1.2研究意义 2

1.2国内外研究现状 2

1.2.1国内研究现状 2

1.2.2国外研究现状 3

1.2.3文献综述 4

1.3研究内容与技术路线 4

1.3.1研究内容 4

1.3.2技术路线 6

第2章 理论基础 7

2.1共享单车相关内容介绍 7

2.1.1共享单车特点 7

2.1.2共享单车PEST分析 8

2.2共享单车调度问题分析 9

2.2.1共享单车潮汐现象简介 9

2.2.2共享单车调度特点 9

2.2.3共享单车优化调度方法介绍 10

第3章 共享单车优化调度模型 11

3.1建模思路 11

3.2优化调度模型一 11

3.3优化调度模型二 15

3.3.1扫描法分群 15

3.3.1软时间窗单一车辆优化调度模型 16

第4章lingo编码求解 21

4.1LINGO介绍 21

4.2基于LINGO的优化调度模型编码 21

第5章 算例分析 24

5.1算例数据 24

5.2算例求解 25

5.2.1需求点分群 25

5.2.2分群路径优化求解 27

5.3结果分析 29

第6章 结论与展望 32

6.1研究结果分析总结 32

6.2未来研究展望 32

参考文献 34

致谢 36

第1章 引言

1.1研究背景

1.1.1研究背景

出行，一直最影响我们日常生活的需求之一 。一方面，伴随着近二十年来我们国家经济的迅猛发展，以及人民生活条件不断变好，我们在出行方面的需求，不断在得到满足；而另一方面，随着人们对出行方面要求标准的日益提高，多样化的出行需求又无法真正被满足，反而有越来越多的问题亟待解决。其中，道路交通拥堵的问题一直困扰着许多城市，由于汽车使用率的不断增加，越来越令政府和市民头疼。交通堵塞使人们浪费在通勤上的时间增多，而在能产生经济效益方面所花的时间减少，因此造成了经济上的损失。车辆堵在路上，不止使车辆驾驶人员觉得烦躁甚至愤怒，也影响行人的心情，破坏市容市貌，降低生活品质。无独有偶，在堵车时汽车内部并没有停止运转，燃料依旧在消耗，并且在出行不顺畅的时候，汽车会突然提速，骤停，使用油量增多。因此道路拥堵不仅浪费能源，也造成空气污染，不符合在现代社会人们心中地位越来越高的绿色出行的要求。此时，有着经济便捷，绿色环保等特点的共享单车为解决此问题而诞生。

共享单车（Bicycle-sharing）的前身为公共自行车（Public Bicycle）。公共自行车的历史，可以追溯到二十世纪六十年代荷兰的“白色自行车计划”。随后的三四十年里，主要是在欧美地区蓬勃发展。直到2007年，中国引进了对城市交通有着一定帮助的公共自行车系统，并由政府进行运营管理。随后，在一些主要的一线城市开始试着运营，并渐渐向一些二三线城市扩展。之后在共享经济以及互联网技术兴起的浪潮下，2014年见证了全球首个无桩共享单车ofo的诞生。而后摩拜，哈啰单车等也出现在人们视野中，共享单车市场呈现出“百家争鸣”的景象。共享单车的市场爆发式增长，政府也相机行事，相关政策不断出台。大部分政策都肯定了互联网租赁自行车(俗称“共享单车”)发展对方便群众短距离出行、构建绿色低碳交通体系的积极作用，提倡为共享单车营造良好的发展环境。