西安市经开区公共自行车服务系统设计
城市公共自行车共享系统的设计与优化
城市公共自行车共享系统的设计与优化随着城市化进程的加速和私家车辆数量的不断增加，城市交通拥堵问题日益严重。
在这个背景下，城市公共自行车共享系统的设计与优化就成为了解决交通问题的重要方向。
本文将从需求分析、系统设计、技术优化等多个角度，探讨城市公共自行车共享系统的设计与优化。
一、需求分析城市公共自行车共享系统的设计与优化首先需要明确定义用户的需求和痛点。
用户通常需要一个方便、快捷、绿色的出行方式来缓解交通拥堵问题。
此外，用户还希望系统提供充足的自行车资源，方便的租还车过程，以及友好的用户体验。
因此，在设计和优化系统时，需求分析阶段至关重要，需收集用户的反馈意见和建议，并将其纳入设计和优化的考虑因素之中。
二、系统设计城市公共自行车共享系统的设计主要涉及到站点布局、自行车数量、借还车流程以及系统的管理和维护等方面。
1. 站点布局：合理的站点布局是城市公共自行车共享系统的关键。
站点应该根据人口密度、交通情况、地理环境等因素进行选择，以提供最方便的服务。
此外，站点之间的距离应该适中，以便用户能够快速找到空闲的车辆或空余的车位。
2. 自行车数量：自行车数量的确定需要考虑用户需求和流量情况。
根据早晚高峰时段和工作日与非工作日的差异，合理分配自行车资源，以保证用户能够随时租到车辆，并且不会出现车辆过剩或供不应求的情况。
3. 借还车流程：借还车流程的简化和便利是城市公共自行车共享系统设计的重要方向。
可以通过引入智能终端、二维码扫描等技术手段，简化用户借还车的步骤，提高用户的使用体验。
4. 系统管理和维护：城市公共自行车共享系统需要配备专业的管理团队和技术人员，定期检查和维护自行车的功能和安全性。
此外，还需要建立健全的市政部门与共享系统运营方的合作机制，共同解决系统运营中的问题。
三、技术优化在城市公共自行车共享系统中，技术优化有助于提高系统的效率和用户体验。
1. GPS定位和智能导航：通过引入GPS定位技术和智能导航系统，可以实时跟踪自行车的位置，提供用户与站点的导航指引，减少用户寻找空余车位或车辆的时间和成本。
城市公共自行车共享系统设计与实现
城市公共自行车共享系统设计与实现
系统设计：
其次，在系统设计上需要考虑可持续发展和数据分析。
公共自行车共
享系统应采用环保的电动自行车和容易使用的租借方式，鼓励人们减少汽
车出行。
另外，系统应具备数据分析功能，可以统计用户的骑行里程、用
车时间和消费金额等信息，为城市规划和交通管理提供参考。
系统实施：
首先，需要建设自行车停放点和交通指导系统。
自行车停放点应合理
规划并设备齐全，可以选择公园、地铁站和商业中心等繁华地段进行布局，方便用户租还车辆。
交通指导系统可以通过APP和公告牌等形式告知用户
自行车停放点的位置和路线。
其次，需要进行宣传和推广。
借助媒体和社交网络等渠道，向公众宣
传公共自行车共享系统的优点和便利性，吸引更多用户参与。
同时，可以
与大型企业和学校等机构合作，为员工和学生提供便捷的交通工具。
最后，要加强维护和管理。
由于自行车共享系统的高频使用，自行车
的损坏和维护频率都较高。
因此，要组建专业的维修团队定期检查、维护
和更换自行车配件，并建立完善的事故报告和故障处理机制。
综上所述，城市公共自行车共享系统的设计与实现需要考虑用户管理、数据分析、安全支付和用户便捷性等因素。
通过合理布局自行车停放点、
加大宣传推广和加强维护管理等措施，可以促进公共自行车共享系统的发展，为人们提供更方便、环保的交通方式。
(完整)公共自行车系统设计与实现
公共自行车系统设计与实现1。
设计目标通过先进的智能技术，实现自行车的自动租借、异地还车、用户和车辆管理、租借点无人管理等，在保障用户借还自行车的方便性、快捷性、安全性得同时，采用更合理的方案以节约成本，提高系统的性价比。
2。
系统结构本文所设计的系统由管理中心、租借点主控制器、车位分控制器的三层结构组成。
如下图所示，首先，管理中心的中央管理系统可以实现用户信息管理、车辆监控、报表生成等功能，并且通过GPRS网络实现与个租借点的实时通信，以完成系统数据库的同步。
再者，各个租借点控制层包括主控制器、刷卡终端、电源（开关电源、备用电源）等，目的是实现整个租借点的车位和车辆管理。
最后，车位分控制层包括自行车、电子锁、车身电子标签读头等，主控层与分控层之间通过RS485通信。
下面对其中的关键技术点进行介绍：（1)主控制器：对租借点的车位控制器、GPRS等外设进行控制，完成管理中心的数据同步；（2）GPRS模块：使用GPRS无线网络实现中央管理系统与各租借点间的通讯;（3）车位分控制器：对刷卡信息、电子锁锁止信息、自行车检测信息进行处理；（4）电子锁：在系统确认用户有效刷卡后，车位控制器向电子锁发送开锁指令，电子锁打开,用户可自行取车；还车时，将车身上锁扣推入电子锁锁槽，电子锁将车锁死；（5）读卡器：每个车位各一个，用户借还自行车上在上面刷卡，具有读写功能；(6）识别器:通过车身电子标签检测车位是否有车，有哪辆车，保障了租借卡与自行车的正确绑定;（7）电源：用于给主控制器、车位控制器等供电。
3。
工作原理和流程本系统旨在应用先进的计算机、通信技术，实现对自行车租借点的智能化管理，所以下面从用户的角度来推演系统工作的具体流程。
（1）办理租借卡：用户凭相关证件和押金，到指定地点填写申请表，办理租借卡；（2)租借点借车：用户持租借卡可以到任意租借点刷卡借车，借车具体过程如下：1.在租借点主控制面板刷卡，刷卡有效后，主控制器向卡内写入借卡时间和车辆信息,取车指示灯亮，提示用户到指定车位取车；2.系统延迟5秒开车位锁,同时将刷卡信息和开锁信息发送到管理中心，系统绑定租借卡和车辆信息。
基于物联网的公共自行车管理系统的设计与实现的开题报告
基于物联网的公共自行车管理系统的设计与实现的开题报告一、项目背景近年来，随着城市交通压力越来越大，以及环保、健康等意识的不断提高，公共自行车在城市交通中的地位和作用愈发凸显。
然而，公共自行车管理中还存在着一些问题，例如车辆回收、调度、维护等方面的不足。
因此，基于物联网技术的公共自行车管理系统的研究和实现，将有助于提高公共自行车的管理效率和服务质量，从而更好地满足人们的出行需求。
二、研究内容1. 系统架构设计根据公共自行车管理的实际需求，设计物联网架构，确定各个组件的功能和互联方式。
主要包括车辆信息采集系统、车位信息采集系统、用户信息管理系统、交通指挥中心等。
2. 车辆信息采集系统车辆信息采集系统是整个物联网系统的核心部分，需要对公共自行车进行实时追踪、监控和管理，以便进行调度、维护、故障排除等工作。
该部分需要涉及到GPS定位技术、无线传输技术、数据存储技术等方面的知识。
3. 车位信息采集系统车位信息采集系统主要用于实现车位的实时监测及管理，以保证公共自行车租赁服务的正常运行。
主要涉及到红外线传感器、压力传感器、车位状态识别算法等技术。
4. 用户信息管理系统用户信息管理系统负责对用户信息进行处理和管理。
包括用户注册、身份识别、骑行历史记录、费用计算等功能，以便提供更好的用户体验和服务质量。
5. 交通指挥中心交通指挥中心是公共自行车管理系统的重要组成部分。
通过交通指挥中心，可以实现对公共自行车的监控、调度和管理等功能。
同时，可以针对不同的场景需求，定制不同的调度和管理策略，以便提高系统的效率和服务质量。
三、研究意义基于物联网技术的公共自行车管理系统的研究和实现，将具有以下几个方面的意义：1. 提高公共自行车的管理效率和服务质量，使其更好地满足人们的出行需求。
2. 推动市政府对公共自行车管理的重视，并加大对其投资和支持。
3. 对物联网技术的应用和发展具有重要的示范意义和推动作用，为物联网技术的推广和应用提供新的思路和实践经验。
智能公共自行车运营管理系统的设计与实现
智能公共自行车运营管理系统的设计与实现随着城市化进程的加速，人们的出行方式也在逐步发生改变。
公共自行车作为一种环保、健康、便捷的出行方式，受到越来越多市民的热爱和接受。
为了更好地满足市民的出行需求，各地相继建设了智能公共自行车系统。
那么，智能公共自行车运营管理系统是如何设计和实现的呢？一、系统架构智能公共自行车运营管理系统的架构一般包括三个层次：物理层、网络层和应用层。
物理层：主要是指公共自行车借还站点的设备，包括借还站的硬件设备和配套的软件设备。
网络层：主要是指城市级、区域级和站点级的网络设备，包括无线传感器网络、无线电链路和数据传输网络等。
应用层：主要是指管理系统及其各个模块，包括站点管理模块、车辆管理模块、用户管理模块和数据分析模块等。
二、系统功能智能公共自行车运营管理系统的主要功能就是实现公共自行车的管理、调度、监控和数据分析。
具体来讲，系统可以实现以下功能：1、站点管理：包括站点的建立、撤销、拓展、调整和优化等功能。
2、车辆管理：包括车辆的投放、回收、维修、充电、调度和更新等功能。
3、用户管理：包括用户的注册、认证、积分、安全、付费和退费等功能。
4、数据分析：包括车辆使用情况、站点流量分析、用户行为分析、推荐服务等功能。
5、监控预警：包括车辆异常情况、站点异常情况、系统故障情况等功能。
三、系统实现技术智能公共自行车运营管理系统的实现技术包括硬件和软件两个部分。
硬件方面：一般采用RFID技术、ZigBee技术、GPS技术以及摄像头技术等，来实现车辆和站点的定位、控制、监控和安全等。
软件方面：一般采用云计算技术、物联网技术、大数据技术、机器学习技术等来实现数据分析、预测、推荐和智能决策等。
四、系统优势与要求智能公共自行车运营管理系统具有以下优点：1、提高了公共自行车的使用效率和可靠性，减少了用户等待的时间和不便。
2、优化了公共自行车的调度方案，提高了系统的整体使用效益和经济效益。
3、提高了对公共自行车的监控和管理，保障了用户的安全和权益。
公共自行车系统的优化设计与管理
公共自行车系统的优化设计与管理公共自行车系统是现代城市交通中的重要组成部分，它具有环保、便捷、健康等优势，为市民提供了一种低碳出行的选择。
然而，面对快速增长的用户需求和复杂的交通环境，如何优化设计和管理公共自行车系统，成为一个亟待解决的问题。
一、优化的设计方向公共自行车系统的优化设计应立足于提高服务质量、提升用户体验和提高系统效能。
以下是几个值得考虑的设计方向。
1. 改进投放机制：根据用户出行特征和需求，合理确定车辆的投放点和数量。
投放机制可以通过分析用户出行数据、研究交通热点和高峰期来进行优化。
2. 提升车辆质量与维护：加强对车辆的质量管理，确保车辆的可靠性和安全性。
此外，建立高效的维修体系和维修团队，及时处理车辆故障，提升用户的满意度。
3. 引入先进的技术支持：利用互联网、物联网、大数据等技术手段，实现车辆和用户信息的实时监控和管理。
通过数据分析和预测，优化运营管理，提高车辆的利用率和运营效率。
4. 完善停车场建设：在城市的交通主干道、商业中心和人流密集区域合理布局停车场，并配备必要的停车设施和管理措施。
确保停车场的容量充足，方便用户停放和取还自行车。
二、管理的关键措施为了实现公共自行车系统的优化设计，科学的管理措施也是不可或缺的。
以下是一些关键措施的介绍。
1. 制定科学合理的政策：建立健全的政策法规，明确各方责任和义务。
例如，规定共享自行车的停放位置和时间限制，加大对违规停放者的处罚力度，保障用户的用车权益。
2. 强化社区参与：鼓励社区团体和居民积极参与公共自行车系统的管理和维护工作。
例如，设立志愿者服务站点，组织定期的自行车维护培训，提高社区居民的参与度和责任感。
3. 加强安全宣传与教育：通过媒体、社交网络、宣传牌等渠道，宣传公共自行车使用的安全知识和规范。
开展集中的安全教育活动，提高用户的安全意识和交通礼仪，减少事故发生率。
4. 建立有效的投诉反馈机制：建立用户投诉处理渠道和反馈机制，及时解决用户的问题和需求。
公共自行车系统分析与设计
公共自行车租赁管理系统分析与设计一、系统简介及主要功能公共自行车管理系统面向公共自行车管理中心开发，主要用于实现租赁过程和车辆人员管理自动化，本系统由车辆信息管理、用户人员管理、租赁记录管理、用户卡注册、充值、注销功能四个功能模块组成，其中管理员拥有系统最高权限，协调系统的正常运作，并直接与系统交互。
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系统功能表二、小组成员及分工三、需求模型图错误!未定义书签。
系统用例图用例规约：四、分析模型类图：描述系统内的实体类与类之间的关系其中，参与者分为用户和管理员，每一名用户对应一张属于自己的用户卡，并通过用户卡与系统交互，用户卡可存储租车记录与充值记录，也可以与自助终端机交互完成租借与归还任务，管理员拥有较高权限，可帮助用户注册、充值、注销用户卡，也可以管理自行车信息，租车记录会出现超出时限的现象，系统将自动根据罚款细则进行记录并在用户卡中扣除金额。
图错误!未定义书签。
类图顺序图：充值顺序图：管理员通过登录到系统，完成身份验证，管理员通过刷卡向系统传输用户卡信息，并手动输入金额，保存信息并完成充值。
图错误!未定义书签。
充值顺序图租车顺序图：用户通过租车自助终端机刷卡验证身份，取得自行车，终端机会自动更改所租用自行车的租借状态，并生成租车记录存储到租车记录档案中。
图错误!未定义书签。
租车顺序图还车顺序图：用户通过租车自助终端机刷卡验证身份，归还自行车，终端机会自动更改所租用自行车的租借状态，并生成还车车记录存储到租车记录档案中。
: 管理员图错误!未定义书签。
还车顺序图五、设计模型：包括设计阶段的类图、顺序图及相关说明图错误!未定义书签。
设计阶段实体类图图错误!未定义书签。
表现层类图图错误!未定义书签。
控制层类图图 错误!未定义书签。
领域类图图 错误!未定义书签。
租车顺序图:User图 错误!未定义书签。
还车顺序图图 错误!未定义书签。
充值顺序图六、 总结及感想信息系统分析与设计是利用现代信息技术没处理组织中的信息、业务、管理和决策等问题，并未组织目标服务的综合系统。
智能化的公共自行车共享系统设计与优化
智能化的公共自行车共享系统设计与优化随着城市化的进程，越来越多的人选择骑行出行，以减少交通拥堵和环境污染。
公共共享自行车的出现，为城市骑行提供了更加便捷的方式，并促进了城市出行的可持续发展。
随着科技的不断进步，智能化的公共自行车共享系统正成为城市出行的发展趋势，对共享自行车的设计和优化提出了更高的要求。
一、智能化的公共自行车共享系统设计1.自行车智能锁公共自行车共享系统的核心在于自行车智能锁，智能锁不仅要保证自行车的安全，还要具有开放性和良好的互联互通性。
因此，智能锁的设计需要具有以下特点：（1）智能锁需要支持多种支付方式，比如手机支付、微信支付、支付宝支付等，让更多的人能够方便地租用自行车。
（2）智能锁需要具有稳定的信号连接能力，能够支持GPS/北斗定位、GPRS/2G/3G/4G/LTE无线网络通信，以实现自行车的实时追踪和管理。
（3）智能锁的安全性能需要得到保障，要具备反撬和防破坏的能力。
2.自行车管理系统智能锁通常需要与自行车管理系统配套使用，管理系统需要支持多个平台、多个终端的访问。
管理系统主要功能包括：（1）自行车实时定位与监控。
（2）自行车租赁与还车管理。
（3）自行车维修保养管理。
（4）自行车实时数据分析。
（5）用户信息管理。
3.用户APP用户APP是公共自行车共享系统的重要组成部分，用户通过APP可以查询自行车租赁情况、车辆位置、行驶路线等信息，也可以实现自行车预定、租赁、还车的操作。
用户APP需要具有易用性、实用性和扩展性，以满足不同用户的需求。
二、公共自行车共享系统优化1.车辆管理优化针对公共自行车共享系统中存在的车辆调度不平衡的问题，采取车辆管理的优化措施，如合理增加车辆投放、车辆周转调配等措施，以使公共自行车数量、分布和调度达到平衡状态。
2.用户管理优化用户管理是公共自行车共享系统的重要环节，采取合理的用户管理措施可以优化系统运营效率，提高用户体验。
具体措施包括加强用户教育、普及使用规则、建立用户信用评价等，以提高用户满意度。
二零二四年度城市公共自行车系统建设与运营承包合同
专业合同封面COUNTRACT COVER20XXP ERSONAL甲方：XXX乙方：XXX二零二四年度城市公共自行车系统建设与运营承包合同本合同目录一览第一条合同主体与范围1.1 合同主体1.2 合同范围第二条合同期限2.1 建设期2.2 运营期第三条建设内容3.1 自行车系统设计3.2 自行车系统建设3.3 自行车系统设备采购第四条运营管理4.1 运营主体4.2 运营服务4.3 运营维护第五条投资与资金支付5.1 投资金额5.2 资金支付方式第六条质量与标准6.1 建设质量6.2 建设标准第七条技术支持与服务7.1 技术支持7.2 技术服务第八条合同价格8.1 合同总价8.2 价格调整第九条合同的履行9.1 建设进度9.2 运营启动9.3 验收与移交第十条违约责任10.1 违约行为10.2 违约责任第十一条争议解决11.1 争议方式11.2 争议解决机构第十二条合同的变更与终止12.1 合同变更12.2 合同终止第十三条保密条款13.1 保密内容13.2 保密期限第十四条其他条款14.1 不可抗力14.2 法律适用14.3 合同附件第一部分：合同如下：第一条合同主体与范围1.1 合同主体1.2 合同范围本合同范围包括但不限于：自行车系统的设计、建设、设备采购、运营管理、维护服务等。
第二条合同期限2.1 建设期自合同签订之日起至自行车系统建设完成之日止。
2.2 运营期自自行车系统建设完成之次日起至合同约定的运营期满之日止。
第三条建设内容3.1 自行车系统设计乙方应根据甲方的要求，完成自行车系统的整体设计，包括系统架构、站点布局、车辆配置等。
3.2 自行车系统建设乙方应按照设计方案进行自行车系统的建设，包括站点建设、车辆采购与安装、系统调试等。
3.3 自行车系统设备采购乙方负责自行车系统的设备采购，包括但不限于自行车、锁具、站点设备等。
第四条运营管理4.1 运营主体乙方负责自行车系统的日常运营管理，包括用户服务、车辆维护、故障处理等。
城市公共自行车系统的网络规划
城市公共自行车系统的网络规划随着城市化进程的加速，城市交通问题日益突出。
为了解决交通拥堵、减少环境污染以及提升居民的出行便利性，越来越多的城市开始引入公共自行车系统。
城市公共自行车系统是一种以自行车为基本载体，通过建立站点网络，提供租赁服务的交通系统。
它不仅可以满足短距离出行需求，还能促进健康生活方式的养成。
本文将探讨城市公共自行车系统的网络规划，包括站点布局、网络拓扑结构以及智能化管理等方面。
一、站点布局站点布局是城市公共自行车系统网络规划的重要组成部分。
合理的站点布局可以提高系统的覆盖范围和服务质量，使更多的市民受益。
在进行站点布局时，需要考虑以下几个因素：1. 人口密度：站点应该集中在人口密集的区域，如市中心、商业区和居民区等。
这样可以满足更多人的出行需求，并提高自行车的利用率。
2. 交通枢纽：站点应该布置在交通枢纽附近，如地铁站、公交站和火车站等。
这样可以方便市民在换乘时使用公共自行车，提高出行效率。
3. 公共设施：站点应该布置在公共设施丰富的区域，如公园、医院、学校和购物中心等。
这样可以满足市民在特定场所的出行需求，提高系统的便利性。
4. 地形条件：站点布局应考虑地形条件，避免在坡度过大的地方设置站点，以免影响市民的骑行体验。
二、网络拓扑结构城市公共自行车系统的网络拓扑结构是保证系统运行稳定性和可扩展性的关键。
合理的网络拓扑结构可以提高系统的运行效率和服务质量。
在进行网络拓扑结构设计时，需要考虑以下几个因素：1. 网络密度：网络应具备足够的密度，以便市民在任何地方都能方便地租借和归还自行车。
这样可以提高系统的覆盖范围和使用率。
2. 网络连接性：网络应具备良好的连接性，以便市民可以方便地在不同站点之间进行换乘。
这样可以提高系统的便利性和出行效率。
3. 网络容错性：网络应具备一定的容错性，以便在某个站点故障或维护时，能够通过其他站点提供服务。
这样可以保证系统的稳定性和连续性。
4. 网络扩展性：网络应具备一定的扩展性，以便根据需求随时增加或减少站点。
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第 i 个租赁点一天内自行车流动次数 建设新增租赁点的开销 新增的 i 个租赁点放置的车辆数目 新增的 i 个租赁点 3 个时间段车辆需求 数的平均值 新增租赁点数目
上表中反映了各个站点在一天内车辆初始分配数，但是其总数为 693 辆，远小于总 数 850 辆，且部分租赁点的分配数还不满足早上（8:00~9:30）的需求量，因此，我们有 对其进行了早上需求量与车辆初始分配数的拟合， 取两者最大值， 以满足早上 （8:00~9:30） 的需求，具体分配如下： 表 2 早上需求量与车辆初始分配数的拟合
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编号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15
网点位置 经发大厦 可口可乐北门 经发国际会馆 昆仑银行 赛高街区 西安中学西门 运动公园东门 运动公园南门 管委会 出口加工区广场 鼎新花园 西安外国语学校 雅荷花园 御道华城 天地时代广场
四、符号约定与说明
pij sij
自行车从 i 租赁点出发停在 j 租赁点的 概率 从 i 到 j 租赁点的距离
xi1 xi 2
xi 3
x 'j1
x j12 x j tj
i 租赁点 7:00~8:30 时间段车辆需求数 i 租赁点 11:00~12:30 时间段车辆需求 数 i 租赁点 17:30~19:00 时间段车辆需求 数 i 租赁点 7:00~8:30 时间段车辆放置数
2014 年
大学模拟训练三
承
诺
书
我们仔细阅读了数学建模选拔赛的规则. 我们完全明白，在做题期间不能以任何方式（包括电话、电子邮件、网上咨询等） 与队外的任何人研究、讨论与选拔题有关的问题。 我们知道，抄袭别人的成果是违反选拔规则的, 如果引用别人的成果或其他公开的 资料（包括网上查到的资料） ，必须按照规定的参考文献的表述方式在正文引用处和参 考文献中明确列出。 我们郑重承诺，严格遵守选拔规则，以保证选拔的公正、公平性。如有违反选拔规 则的行为，我们将受到严肃处理。
SolidWorks
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一、问题重述
近年来，随着经济的发展，我国各级城市的机动车保有量都进入了持续高速增长时 期， 但由此所引发的道路拥堵、 空气污染也引起了政府以及百姓的极大关注。 众所周知， 建立快速、便捷的城市公共交通体系是解决这一问题的有效手段之一。然而，居民居住 地和交通站点通常都有一段距离，这段不远的距离以及现实存在的公共交通拥挤现象则 使居民乘坐公共交通的意愿降低，公共自行车服务系统已被证明能够从一定程度上缓解 这一现象。 公共自行车服务系统是指在某个区域内，隔一定距离规划出一些停放自行车的租赁 点，一个租赁点放置一定数量的自行车，很多的自行车租赁点共同组成一个网络以形成 一个服务系统，居民可以在任意租赁点租、还车辆，费用全免，根据租赁点自行车的使 用频率，避免部分租赁点的自行车短缺或堆积现象发生，将通过调度专用车进行合理调 度，以最大程度地满足居民对车辆需求，提高车辆利用率。 西安市经开区公共自行车服务系统于 2011 年 4 月开始建设，到目前为止，已建成 租赁点 30 个（附件 1） ，自行车总量达到 850 辆。目前正在筹备第三期建设，请你根据 以下信息 （1）租赁点设置。有关部门事先确定了 100 个位置作为备选租赁点，前期的 30 个 租赁点在其中选出，第三期需要建设一定数目的租赁站点，位置亦在其中选出； （2） 由于需求及位置限制， 每个租赁点能够放置的车辆数目有限， 不能超过 40 辆； 为了更好满足居民对车辆的租赁要求、简化调度、提高车辆使用率，通常车辆总数至少 应超出需求量的 10%； （3）附件 2 列出了各个租赁点（或备选租赁点）在不同时间段的车辆需求情况。 为了简化问题，附件 2 将实时观测到的数据归结到 3 个车辆使用需求最多的时间段，并 进行了平均（可以认为每天的需求量不变） ； （4）居民可以在任意一个租赁点还车，在某个租赁点还车的概率与租车点和还车 点的距离成反比，且假设居民的骑行距离不超过 2km； （5）假设车辆调度只在附件 2 中车辆需要最多的时间段进行，经开区目前用于运 送公共自行车的调度车有 2 辆，每辆每次可运 50 辆自行车，调度车平均时速 30km/h， 每辆自行车装（或卸）平均耗时 1min； （6）假设建设一个租赁服务网点需要 50000 元，在使用周期内，购买、养护一辆 自行车需要 1000 元。 完成如下问题 （1）根据目前经开区网点自行车需求情况等信息，若要求调度平均耗时尽量少， 请针对已有的 30 个租赁点设计最优车辆分配方案、调度方案，并给出完成调度所耗费 的时间。 （2）假设经开区公共自行车服务系统三期建设准备投入建设经费 200 万元，据此 建立数学模型，确定新增租赁点数目、位置以及合适的放置车辆数目。 （3）针对问题（2） ，进一步研究，如果要求在 150min 内完成调度，是否需要增加 调度车辆（购置调度车辆费用由其它项目经费解决，不包含在三期建设提供的 200 万元 经费中间）？并给出该情形下的自行车调度方案。 （4）经开区计划建设公共自行车借还在线查询网站，实现借还数据的实时更新。 届时，自行车调度专员需要根据系统实时数据进行实时调度。如果要求站点自行车数量 超过 90%就必须下架一部分车，站点自行车数量不足 20%时，就要补车，保证用户任何 时间都能取车还车。请考虑动态的车辆调度方案设计，给出此时的自行车调度模型并模
本文研究的是西安市经开区公共自行车的服务系统设计问题，主要讨论了租赁点的 设计选择以及自行车的分配和调度优化问题，通过合理的分配方案和调度方案，以满足 所有租赁点对自行车的数量需求及调度花费时间最少的要求。 针对问题一，我们将其分解为三个小问题来讨论，第一个是自行车是分配问题，第 二个是自行车调度装卸问题， 第三个是自行车调度路程问题。 （1） 、 对于第一个小问题， 我们考虑到一天之内，自行车的需求量是随时间波动的，为了尽可能减少一天中的调度 量，我们先取一天中需求量的平均值为初始分配值。此后，我们将早上的需求量和平均 值取最大值，以满足早上的需求量，以此我们得到了较为合适的分配方案。继而我们又 对中午的需求量进行拟合，但发现其最终分配总量大于自行车实际总量，因此，我们将 中午的拟合方案舍弃。此时，我们的分配量还小于自行车总量。为此，我们又建立起了 余量分配模型，即是先对中午和早上的需求量做差，再取正值、做平方并归一化处理， 最后将归一后的值与剩余量相乘后取整得到余量分配值； （2） 、对于自行车调度装卸问 题，我们建立起了自行车变动概率模型 ，以各租赁点之间的间距的反比为概率依据， 编程完成求解过程，得出中午时各租赁点的自行车总量，然后根据第一小问求解方法得 出中午各租赁点的自行车分配量，两者做差求出自行车的装卸量，也即求出调度自行车 的装卸时间。 （3） 、对于自行车调度路程问题，我们先将问题简化，用个租赁点经纬度 方向上的距离来近似等效其实际路程。 运用模拟退火算法 （Simulated Annealing， 简称 SA） 计算出近似最短调度路径，然后又综合不同起始点的选取问题，从而求出近似最短调度 时间为 162 min s 针对问题二，我们优先选择在三个时间段内的需求量之较大大的站点，先对 70 个 待选位置按照总需求量降序进行排序， 从上到下依次进行选择直到开销不足为止； 然后， 综合考虑题目中所给的各种因素，建立以一天中自行车流动总次数最大为目标的 0-1 整 数规划模型；经计算得到：在经开区公共自行车服务系统第三期建设准备投入建设经费 200 万元条件下，新增租赁点数目为 24 个。此时，经费刚好用完，并且在一定条件下， 新增租赁点一天内自行车流动总次数能够达到 2055 次，具有较好的社会服务效益。 针对问题三， 我们结合问题一和问题二的结果及其相应方法建立数学模型， 计算出， 在租赁点增加后，自行车总调度量以及最短路径，然后求出总的调度时间，进而求出单 车调度时间 t0 311min s 150 min s ， 由此判断出在西安市经开区公共自行车服务系统第 三期建设后，需要购置调度车。然后，同问题一编程计算出需购置调度车 3 辆。并用 matlab 程序画出最终调度路线，综合考虑各种路线安排方式，我们发现用单圈环路最能 节省时间；经计算得出调配近似时间为：124 min s 关键词：公共自行车服务系统 0-1 整数规划模型 余量分配模型 matlab 编程 模拟退火算法（SA） C 编程
三、模型假设
1. 租赁点之间的距离使用经纬度计算，即假设到达任意租赁点所走的路程就是两 租赁点之间的距离，不考虑街道等因素对本题模型的影响。 2. 为简化模型， 不考虑调度车启动和停止的时间， 假设调度车运输过程匀速行驶， 不会受到交通事故、红绿灯等外界因素的影响。 3. 假设各个租赁点每天的自行车需求量不变，且自行车的需求时间刚好处在附件 二中的时间段。 4. 假设居民的骑行距离不超过 2km，在某个租赁点还车的概率与租车点和还车点 的距离成反比，骑行距离超过 2km 的情况一定不会发生。 5. 求解过程中，自行车数量出现小数时采用四舍五入取整。
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五、模型பைடு நூலகம்立与求解
5.1 问题一 首先根据车辆需求数据并综合运用中值建立了车辆分配和调度模型，接着结合西安 市的实际数据，采用一种改进的遗传模拟退火算法来求解公共自行车分配和调度问题。 5.1.1 车辆分配模型 依据西安市 30 个租赁点车辆需求数据，采取动态分配车辆模型，首先将各时段的 需求数均值取整，并作为作为该点初始分配数，共 693 辆。具体分配情况如下： 表 1 各个网点车辆分配初始情况 编号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 网点位置 经发大厦 可口可乐北门 经发国际会馆 昆仑银行 赛高街区 西安中学西门 运动公园东门 运动公园南门 管委会 出口加工区广场 鼎新花园 西安外国语学校 雅荷花园 御道华城 天地时代广场 均值取 整 22 27 32 30 22 18 27 26 21 28 23 29 20 14 22 编号 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 网点位置 市图书馆 文景观园 长庆电视台 移动公司 凤城五路 凤城六路 中登家园北门 万华园 粤华凤城家园 市人大 市委 政务大厅 首创国际城 中登广场 运动公园北门 均值取 整 15 27 31 22 21 27 16 24 17 14 21 33 19 17 28