共享單車投放合適度評價

段思羽+史浩然

摘要：共享單車充斥了我們的生活，隨處可見。覆蓋面積越廣，意味著我們能更容易地找到單車騎行，給上班族、上學族帶來的便利也就越大。但是如果共享單車分配不當，很容易形成交通阻塞，因此共享單車的合理規劃勢在必行。

關鍵詞：共享單車規劃；灰色模型；生滅過程；

一、序言

本文通過收集往年鄭州市高新區汽車保有量數據，預測出2017年鄭州市高新區汽車保有量。以此為基礎，通過分析鄭州市高新區的人口密度分布預測出不受共享單車影響時2017年高新區主干道交通量。由于在短距離出行方面，部分居民改變了出行方式，選擇使用共享單車代替私家車作為主要交通工具，從而影響了主干道交通量。本文基于共享單車投放量變化，分析受到共享單車影響時區域主干道交通量的變化，討論共享單車對于區域交通狀況的影響。

其次本文在收集周邊交通狀況數據的基礎上，以各個地點的共享單車的使用率和閑置率作為評價其投放數量合理性與科學性的標準，并且引入生滅過程，通過其馬爾科夫性最終推導出平均閑置時間與平均閑置數量之間的數量關系。最終，本組成員選取了一些具有代表性的地點，計算出這些地點的共享單車的平均閑置數量與平均使用數量，以此評價投放數量的科學性與合理性。

二、鄭州市高新區單位行車量計算

交通量即在己知時間間隔內，通過一條車道或道路某一點或斷面的車輛總數。它通常是個隨機量，隨時間和空間而變化，稱之為交通量的時空分布特性。速度和密度反映通流從道路上獲得的服務質量，交通量可以量度車流的數量和對交通工程設施的需要情況。由于交通量實時變化，無法進行測量，基于數據的不可獲取性，本文采用類比的方法，用單位行車量代替交通量進行計算。交通早晚高峰期車主會開車上下班，因此，相對于交通高峰期而言，汽車保有量即汽車出行量。將汽車出行量按照人口密度分配給高新區主干道即可得到主干道單位行車量。

已知鄭州市高新區常住人口數量為24.77萬人，因此鄭州市高新區2017年汽車保有量為6.6582萬輛。由于鄭州市高新區共享單車大量分布的街道中的出行汽車量幾乎全部來源于高新區內住戶所擁有汽車，且每天進出高新區車輛數量幾乎不發生變化。

高新區內鄭州大學也是一個人口密度分布較大的區域，但是由于學生車輛擁有率極少，因此，學生對于汽車交通量的影響可忽略不計。本文根據住宅區住戶分布確定出科學大道、長椿路以及雪松路為住戶車流量較大的街道。

共享單車在鄭州一共投放了39萬輛，因此按照人口占比分配給高新區8021輛，那么鄭州市高新區共享單車數量與各街道人口密度占比的乘積即為車道附近共享單車數量。

三、單車閑置比例

本文需要討論單車投放數量的合理性與科學性。共享單車處于閑置和使用兩種狀態，因此，本文通過收集周邊交通數據，使用閑置時長以及使用時長來評價共享單車的投放數量合理性。由于共享單車僅處于閑置狀態和使用狀態兩種，并且單車的狀態分布是隨機的，因此本文使用馬爾科夫性的生滅過程來計算共享單車的閑置以及使用時間。當一個隨機過程在給定現在狀態及所有過去狀態情況下，其未來狀態的條件概率分布僅依賴于當前狀態；換句話說，在給定現在狀態時，它與過去狀態（即該過程的歷史路徑）是條件獨立的，那么此隨機過程即具有馬爾可夫性質。具有馬爾可夫性質的過程通常稱之為馬爾可夫過程。而生滅過程是每一次狀態轉移都發生在相鄰狀態之間的齊次馬氏鏈，生滅過程有離散時間的也有連續時間的，本文使用的是離散時間的馬爾科夫生滅過程。

將整個地點的自行車數量看作一個系統，由于其僅在使用和閑置這兩種情況間轉換，因此本文將其看作一個“生滅過程”由于鄭州大學人口密度大，根據密度計算公式，可知其人口密度為每平方公里8750人且單車使用較高；丹尼斯為大型商場，因此，本文選擇鄭州大學、丹尼斯以及鄭州大學地鐵口三個區域進行單車數量投放分析。

鄭州大學由于單車使用率較高，且學生白天上課需要騎車，因此根據觀察共享單車實時數據，其白天單車閑置平均時長基本上為20分鐘；丹尼斯作為大型購物中心，由于較多購物者選擇開車前往購物，因此丹尼斯附近單車數量較少，一般單車閑置平均時長為40分鐘。鄭州學地鐵站來往人口較多，且出站多使用共享單車，因此，單車閑置時長一般為5分鐘。

四、研究推廣

隨著共享經濟的快速發展，共享汽車、共享電動自行車甚至共享雨傘等一系列產品和概念應運而生，未來的共享經濟將會在市場占據較大份額，該模型仍可推廣用于多種模式的共享經濟的規劃和評價，具有廣泛和長遠的實用意義。但是應加入單車損壞、更換機制，考慮到單車損壞和更換所帶來的單車的暫時性短缺，補充單車冗余投放量；由于出行者對單車心理期望以及對單車適用類型的不同，單車類型對投放量有較大影響，考慮將不同類型的共享單車用戶占有比例進行市場調查，然后結合人口、交通狀況分析投放量。

參考文獻：

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