“互联网+”时代的出租车资源配置-同济大学数学系.pdf

“互联网+”时代的出租车资源配置 摘要 在互联网+时代，通过建立打车软件服务平台，实现乘客与出租车之间的信 息互通可以有效的提高出租车资源的利用率。在互联网+时代，出租车个体的行 为已由有哪些信誉好的足球投注网站乘客变为选择乘客，通过引入出发量到达量的概念（O-D），建立了基 于时间的供求匹配模型和基于空间的供求匹配模型。 在问题一中，利用上海市一日的出租车需求量数据，选取空乘率和乘客平 均等待时间作为指标，我们描述了在不同时段下出租车资源的供求匹配程度。又 使用蒙特卡罗的方法，模拟空间分布不同的条件下出租车资源的供求匹配程度。 在问题二中，我们讨论了首单免费，每天前 x 单免费，对司机和乘客发放 现金补贴这三个主要的补贴方式进行讨论。分析了在首单免费的条件下基于时间 的供求匹配模型的变化，得到它在短时期可以缓解打车难。又分析了在每天前x 单免费条件下，运用模拟退火算法来帮司机合理规划路径来最大化收益，并在一 定时间段内缓解打车难的情况。最后建立了长时间跨度内，基于收益的供求匹配 模型。得到了在通勤量较小的情况下现金补贴对提高供求匹配的促进作用以及在 通勤高峰期时现金补贴对‘打车难’情况的负面作用。 在问题三中，我们结合之前的模型以及问题二中的补贴方案，提出对常住 居民首单免费，每日限量前x 单免费，在通勤量小时发放补贴，在通勤高峰时抬 高价格，对乘客和司机给予累计性质奖励相结合的综合补贴方案并论证其合理性。 最后，我们进行了在极端天气，节假日，个人主观行为下的灵敏度分析并分析了 模型的优缺点。 关键词： OD 矩阵 空驶率 蒙特卡罗方法 供求匹配 第1 页 共20 页 一、 问题重述与问题分析 1. 问题重述 “互联网+”时代的出租车资源配置： 出租车是市民出行的重要交通工具之一，“打车难”是人们关注的一个社会热点问题。 随着“互联网+”时代的到来，有多家公司依托移动互联网建立了打车软件服务平台，实现 了乘客与出租车司机之间的信息互通，同时推出了多种出租车的补贴方案。 请你们搜集相关数据，建立数学模型研究如下问题： (1) 试建立合理的指标，并分析不同时空出租车资源的“供求匹配”程度。 (2) 分析各公司的出租车补贴方案是否对“缓解打车难”有帮助？ (3) 如果要创建一个新的打车软件服务平台，你们将设计什么样的补贴方案，并论证其合 理性。 2. 问题分析 出租车是市民出行的重要交通工具之一，“打车难”是人们关注的一个社会热点问题。 随着“互联网+”时代的到来，有多家公司依托移动互联网建立了打车软件服务平台，实现 了乘客与出租车司机之间的信息互通，改变了传统的出租车供求模式，同时推出了多种出租 车的补贴方案。 在问题一中为分析在不同时空下出租车资源的“供求匹配”程度，我们以出租车空载率、 乘客平均等待时间为主要指标反应服务提供方与服务需求方的匹配关系，依靠这些指标，通 过收集到的出租车的时间与空间的数据，在时间维度上和空间维度上分别建立供求关系模型 结合O-D 矩阵提出供求关系平衡的判别标准。 在问题二中，针对目前有哪些信誉好的足球投注网站到的三种主流出租车补贴方案，我们分类讨论了首单减免， 先到先得，现金补贴这三种补贴方式对区域内的高峰时段，非高峰时段的需求变化，乘客平 均等待时间的改变；补贴对司机出行轨迹优化的问题并建立了价格与供求关系的模型来评价 补贴政策的优劣，并通过表格对比的方式展示各补贴政策的作用。 在问题三中，通过问题二中对各补贴方案优缺点的分析，并结合打车服务平台本身需要 满足的利益，我们给出在一定范围内多种方式综合的补贴方案来刺激服务提供方和服务需求 方并论证其合理性。 第2 页 共20 页 最后的灵敏度分析中我们讨论了天气，节假日和个人的主观行为对模型稳定性的影响。 在一定范围内，我们的模型具有较强的稳定性。 二、 模型假设 1、车辆在行驶过程中不会违章行驶，并且不考虑出租车非法运营的情况。 2、驾驶员身体状况良好且在模型一二中不考虑天气条件对出租车需求的影响。 3、在以日为单位考虑出租车需求量时，不考虑周末，节假日等特殊情况下的需求量。 4、在出租车运营过程中，不考虑跨省，跨市的出租车运营行为。 5、出