公共自行车服务系统的分析及改进.doc

公共自行车服务系统的分析及改进 赵雪梅ZHAOXue-mei （安徽工商职业学院，合肥231131） （AnhuiBusinessVocationalCollege，Hefei231131，China） 摘要：本文对温州市鹿城区公共自行车服务系统180个站点进行调查，综合分析研究了每个站点的借还车状况和用车时长，进一步结合温州市鹿城区地图，定义两站点之间的距离，然后综合考虑各站点的锁桩数量对公共自行车服务系统进行评价，最后为公共自行车交通服务系统提供一些解决方案，以便更好的完善公共自行车租用系统。 Abstract:Thepaperinvestigatedthe180sitesofpublicbicycleservicesysteminLuchengDistrictofWenzhouCity,madeaprehensiveanalysisofthestatusofborrowingandreturningaswellastheusingtimeofpublicbicycleofeachsite,furtherdefinedthedistancebetweentwositesbybiningwiththemapoftheLuchengDistrictofWenzhouCity,evaluatedthepublicbicycleservicesystembyprehensivelyconsideringthenumberoflockpileofeachsite,andfinallyprovidedsomesolutionsforpublicbicycletrafficservicesystem,tobetterimprovethepublicbikerentalsystem. 关键词：公共自行车；统计分析；改进 Keywords:publicbicycle；statisticalanalysis；improvement ：F572：A：1006-4311（xx）21-0217-03 0引言 随着经济的不断发展，人均拥有的汽车辆也越来越多，从而导致了交通、环境等问题，公共自行车作为一种低碳、环保、文明、健康的出行方式，正在全国许多城市迅速推广与普及。为缓解城市交通“两难”，解决公交出行“最后一公里”问题，特在温州市鹿城区建立公共自行车交通系统。温州市鹿城区于xx年9月22日实施这项便民利民工程，也是温州首个投用的公共自行车系统，要全力将鹿城区公共自行车系统打造成满足市民短途出行覆盖城区的慢行系统，让市民的出行变得更健康、更生态、更便捷。目前，自行车数量在快速增加，借车点几乎覆盖了大街小巷，公共自行车已经成为越来越多市民和游客出行的最佳选择，也是温州人心目中最便捷的交通工具。 1问题提出 为了进一步使温州市鹿城区公共自行车服务系统得到改进，我们针对以下3方面问题进行解决。 统计该区各站点20天中每天及累计的借车频次和还车频次,再按累计的借车频次和还车频次对所有站点进行排序。结合数据，分析每次用车时长的分布情况。 统计20天中每天使用公共自行车的不同借车卡数量，并对所有数据中每张借车卡累计借车次数进行分析。 找出所有已给站点合计使用公共自行车次数最大的一天，首先，定义两站点之间的距离，并找出自行车用车的借还车站点之间（非零）最短距离与最长距离。其次，统计借还车是同一站点且使用时间在1分钟以上的借还车情况。选择借车频次最高和还车频次最高的站点，分别统计分析其借、还车时刻的分布及用车时长的分布。最后，找出各站点的借车高峰时段和还车高峰时段，列表给出高峰时段各站点的借车频次和还车频次，并对具有共同借车高峰时段和还车高峰时段的站点分别进行归类。 2问题的分析 针对问题一，基于温州市鹿城区20天的数据，获得一些基本信息，包括车号、借出车站、借出时刻、归还车站、还车车站号、还车时刻、用车时间、卡类型等。本文通过SPSS软件进行统计计算，排除错误数据，获得180个站点。 第一，本文用SPSS软件对各站点20天中每天及累计的借车频次进行统计计算，可看出从第1天到第20天借车频次最高的是街心公园，借车频次最低的是妇女儿童中心，二者借车频次分别为850次和1次，全距为849次，差距较大；这两个站点平均每天的借车频次分别为614次和15次，相差599次，差距也非常大。所有站点在这20天内的平均每天借车频次为177次。 第二，对各站点20天中每天及累计的还车频次进行统计，从第1天到第20天还车频次最高的是五马美食林，还车频次最低的是妇女儿童中心，二者还车频次分别为875次和0次，差距非常大，全距为875次；这两个站点平均每天的还车频次分别为615次和16次，相差599次，差距也非常大。 接着通过对所有站点20天累计的借车频次进行统计及排序，看出这20天内累计借车次数最大的是街心公园，累计频次达到12288次，从地图上看到该站点位于温州市鹿城区中心地段，并且作为自然观赏区和供公众休息游玩的公共区域，是人们选择最多的地方，所以其借车累计次数较高。累计借车次数最低的是妇女儿童中心，累计频次是299次，主要是妇女儿童中心是为妇女儿童服务的活动场所，一般妇女儿童来该场所，选择自行车作为交通方式可能不方便，所以该站点的借车累计次数较低。累计借车频次的全距是11989，平均数是3542次，标准差是2176次，离散系数为61.5%，离散程度非常高。20天的累计还车次数最高的五马美食林，频次高达12309次，最低的是妇女儿童中心，二者全距是11992次，平均累计还车次数是3541次，标准差是2199次，离散系数是62.1%，离散程度非常高。通过以上分析可以看出，累计借车次数和累计还车次数相同，说明人们基本上遵守公共自行车的租借规定，能有意识及时还车，自觉遵守租车规则；而不同站点之间的借车、还车次数差距很大，离散系数均达到60%以上，站点的设置需要改进。 通过对累计借车频次和累计还车频次进行相关分析，得出相关系数为0.9981，说明累计借、还车频次之间呈高度正相关，也就是随着累计借车次数的增加，累计还车次数也会增加。 第三，对用车时长进行描述统计，用车时长最大为382分钟，最小为0，均值是1.89分钟，标准差是10.6分钟。用车时长为0的次数为37120次，频率是5.824%，用车时长最为集中在1-10分钟和11-20分钟，频率分别为40.46%和32.03%，而用车时长在60分钟以上的比重相对最小。这主要由于公共自行车的交通特点决定的，交通方便，比较适合短距离使用，所以用车时长普遍在10分钟和20分钟左右。在EXCEL中绘制用车时长的概率分布图，见图1，每次用车时长近似服从泊松分布。 进一步对用车时长进行K-S单样本检验，由于p=0.00，远小于显著性水平0.01，拒绝原假设，进一步证明各站点用车时长服从泊松分布。 针对问题二，对20天中各天使用公共自行车的不同借车卡数量进行描述统计，这20天中共涉及45420个借车卡，每张卡平均借车次数为14次，标准差为13.675次，全距是641次。对每张借车卡借车次数情况进行统计，经过分组，借车卡累计借车次数在16-20次之间时，其概率最大，为21.07%，累计借车次数在46-50次时，概率最小为1.1%。在EXCEL中绘制所有借车卡累计次数分布概率图，对借车卡累计借车次数进行K-S单样本检验，检验P值为0.000，远小于显著性水平0.01，拒绝原假设，结合其概率分布图，进一步认为借车卡累计借车次数基本服从指数分布。 针对问题三，所有站点合计使用公共自行车次数最大的一天是第20日。运用MATLAB软件对其进行统计分析，第20日借车总次数为42242次，还车总次数是42224次。合计使用公共自行车次数最少的累计还车频次进行描述统计，发现平均每日累计借车频次为31876次，标准差2504.1。对每日的累计借车频次和还车频次进行描述统计，离散系数为7.86%，同样平均每日累计还车频次为31870次，标准差2503.5次，离散系数为7.86%。由此可知每日的累计借车频次和累计还车频次的离散程度相等，二者的稳定性一样。 通过地图工具在站点地图上测量鹿城区180个站点的经纬度，并且换算成秒（1秒约等于30.92米），根据第20日自行车用车的借还车站点情况计算出两站点的距离，可以看出自行车用车的借还车站点之间最长距离达到12338.11秒，约为381494米。而自行车用车的借还车站点之间的最短距离为1秒，约为31米，这样的情况共有17个。在站点地图上面，我们验证了这17种情况，借还车站点之间彼此相邻，中间无其他站点间隔，实际距离确实很小，进一步验证该计算模型的准确性较高。 同一站点用车时长范围为1-382分钟，在5分钟以内借还车相同站点的频数随着用车时长的增加，处于直线下降状态，而5分钟以后较为平坦，下降幅度减缓，比较靠近横坐标轴，见图2。 第二，借车频次最高的站点是街心公园站点，还车频次最高的站点是五马美食林站点。 首先对第20日街心公园站点的借车情况进行统计。街心公园在第20日借车频次最高发生在18点-19点这个时间段内，其概率为12.38%，该时间段正处于下班高峰期，所以人们借车的概率就大，而6点-7点为借车频次最低的时间段，其概率只有0.49%。 第20日街心花园站点的用车时长变化范围在0-205分钟之间，该站点第20日用车时长频率最大的6-10分钟，比重为30.69%，用车时长在36-40分钟的频率最低，只有2.31%。 接着对第20日还车频次最高的五马美食林站点的还车情况进行统计，五马美食林在第20日还车频次最高发生在17点-18点这个时间段内，其概率为12.0865%，该时间段正处于下班高峰期，所以人们借车的概率就大,而还车频次较低的时间段处于21点-22点和6点-7点，它们的概率分别为1.3995%和1.5267%。 第20日五马美食林站点的用车时长变化范围在0-103分钟之间，该站点第20日用车时长频率最大是处于6-10分钟，比重为29.52%，用车时长在36-40分钟的频率最低，只有17.182%。 第三，在前面的研究基础上，对180个站点借车高峰时段进行统计，借车高峰时段中出现频次最多的是17-18点，频率为44.2%，还车高峰时段出现频次最多的也是17-18点，所占比重为47.78%。 3模型构建 基于前面分析，我们认为借车频数、还车频数因素会对目前公共自行车服务系统站点锁桩数量的配置产生影响。 3.1模型假设每个借车人在某一天在某个站点借车是相互独立的。公共自行车不会有被偷、被损坏等意外事件的发生。当居民出行是需要选择公共自行车时，所选择的公共自行车站点是就近原则。每位持卡人都是理性消费者，他们是否前来租用自行车是相互独立的，且服从二项分布。假设不会有其他区域的自行车流入，本区域自行车也不会流出。 3.2对锁桩数量配置进行评价本文选择每个站点的借车频数为变量Y，还车频数为X，锁桩数量为M，建立函数评价锁桩数量的配置。 Z=Y-X。当ZM时，说明锁桩数量的配置欠缺，需要增加锁桩数量；当Z 通过上面的函数分析鹿城区180个站点的锁桩数量配置情况，可见鹿城区180个站点中有12个站点的ZM，说明这些站点的锁桩数量不充足，所以这些站点的锁桩数量配置有待增加。 4结论与建议 通过以上分析，可以看出上班前的一大早、中午12点前后、下班前这三大高峰时间，很多热门地段的车桩上车子较少甚至没有。究其原因，早上时间可能不少车子还在居住小区门口没有出发呢；中午和晚上，一方面是用车的人多，另一方面可能这三个时间段投入运行的公共自行车存在投入不足，还需要加大自行车的投放量，自行车的保有量应该大于车桩数量，而不是小于车桩数量。 基于以上分析，进一步解决较严重的“还车难、借车难”的问题，提出以下几点建议： 本着“以人为本、和谐交通”的理念，加快市区道路自行车道改造，清除、转移违章建筑和非法占道物，提高自行车通行的连续性和安全性。逐步修建四通八达的自行车快速道，促使更多市民选择自行车出行，以缓解城市交通拥堵，并实现节能、环保、低碳的目标，这是和谐城市的必然选择。合理配备公共自行车站点容量，综合考虑周边环境利用性质、使用人群出行特征、城市交通特点等计算交通容量，及时了解各建设租车服务点必须科学规划，避免部分租车服务点出现使用率过低的现象，导致自行车空置浪费，而另一些租车点却租不到车还不进车，形成有机的供求平衡整体。加强车辆调度，采取提前集中调度和应用后台系统自动监测调度相结合方式，根据各站点车辆使用需求调运车辆，保证网点稳定运行。制定公共自行车技术要求、经营服务规范等标准，提高规范化运营服务水平。提升与之相