出租车合乘的智能调度及算法研究.doc

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1、出租车合乘的智能调度及算法研究摘要：本文从实际打车难，出租车空载率高等实际问题着手，旨在通过出租车合乘的智能调度来解决这些问题。该系统基于北京市一部分出租车装有车载GPS设备，部分主干道在路边设有的电子屏，通过对乘客合乘意愿的SP问卷调查、乘客对同意合乘概率的logistic建模、动态的最短路径探索方式、费用计算的新方式，来实现出行路线大体相同乘客的合乘出行。从而建立智能调车，智能乘车，智能选线，智能付费的出租车合乘系统，以提高出租车的运营效率和乘客的服务水平，增加司机收入，减少污染物对环境的排放。关键字：出租车合乘；智

2、能调度；SP调查；logistic模型；最短路径中图分类号：TN915.5文献标识码：A一、概述在我国大城市，司机空载率高，出租车载客率低，出租车司机运营成本居高不下，收入始终不容乐观。而且过多的空载以及高峰堵车时的低速行驶也给环境造成很大的污染。而居民又反映高峰时期打车“一车难求”,以及出租车价格较贵。因此，如何提高出租车的运输效率，减小城市交通压力和环境污染，方便居民出行，是耳前我国城市出租车需要解决的重要问题。本文是基于北京市大部分出租车已装有车载GPS设备，以及部分主干道在路边设有的电子屏，建立出租车合乘的新制度

3、。让出行路线顺路的乘客拼出租车共同出行，是岀租车行业发展的方向，也是方便乘客出行的新方式。二、出租车合乘模式简介交管部门与出租车公司合作，搭建一个后台监控的连接出租车和乘客的合乘智能调度系统。该系统由三部分组成：后台信息处理中心、路侧电子屏、车载导航仪。以下是电招出租车的流程：（-）乘客到路边可触电子屏刷卡验证身份后可操作选择目的地，并选择需求空车或需求合乘，调度中心处理寻找附近的合适的出租车将乘客目的地等信息发送；（-）出租车司机接到信息后，车载导航仪上显示出乘客的所在地、冃的地、预计乘客乘车时间、预计出租车到达乘客所

4、在地所需时间等信息,并生成路线图，等待出租车司机确认信息，此时若车上已有乘客还需车上乘客同意；（三）司机确认搭载乘客后，乘客的电子屏上显示出租车的当前位置,并预计出租车到达目前乘客所在地所需时间、预计到达目的地所需时间、预计乘车费用等信息。等待乘客确认信息；（四）乘客确认该车信息同意搭载该车后，电子屏显示该车车牌号，并规定乘客所需等待时间上限和等待位置。乘客可选择将此信息发到自己的手机上；（五）出租车到达乘客所在地后，乘客辨认自己搭乘的出租车，上车刷卡确认身份。司机询问乘客是否接受中途其他乘客合乘，选择中途是否接受其他乘

5、客合乘的信息，并驶往乘客日的地；（六）到达乘客冃的地后，乘客刷卡结算本次车费。三、居民对出租车合乘的意愿调查（-）S卩问卷调查概述通过调查问卷，了解到乘客对于出租车合乘的意愿，并且根据乘客的意愿分析对于不同情况的乘客接受出租车合乘的概率。此次调查采用SP调查法，SP调杳可尽量降低调杳问卷中选择方案之间的相关性；适用于现有服务属性变化的情况，如收费变化、拥挤定价等;适用于反映新的设施与服务特性，如高速铁路、收费设施、智能交通系统产品与服务等。基于以上SP的优势所在，加之我们的调查旨在确定出租车合乘下人们所能接受的合理的绕路

6、里程和绕行时间上限，建立恰当的数学模型，提供合理的参数。（二）问卷分析首先统计居民对是否同意合乘意愿的调查。调查显示大约3/4的居民同意合乘（如图1所示），由此判断合乘在居民中可接受的程度较高，可行性较大。调查显示乘客对合乘时绕行的时间有一个期望值，根据调查数据，可以计算得出乘客绕路时间的平均期望：其屮八乘客对绕路时间的平均期望（min）；:乘客可接受的绕路时间（min）;绕路时间所对应调杳数量的百分比。图1同意合乘人数百分比统计图2乘客绕路意愿（10分钟车程）图2是乘客对乘车10分钟绕路期望的统计图，根据调查数据可得图

7、3是乘客対乘车20分钟绕路期與的统计图，根据调查数据可得图4是乘客对乘车30分钟绕路期望的统计图，根据调查数据可得图3乘客绕路意愿（20分钟车程）图4乘客绕路意愿（30分钟车程）为了建立不同车程时乘客绕路意愿之间的联系，可以将绕路程度从时间衡量转化成绕路时间百分比的衡量，BP：10分钟车程绕路平均百分比为28.196%,20分钟为24.378%,30分钟为23.308%。由此可推断出乘客对乘车时绕路程度的一个平均期望，约为25%O即乘客在原本乘车时间绕行25%以内为可接受，大于该数值认为不可接受。四、合乘中的数学模型建立

8、（一）接受合乘的概率的Logistic模型在乘客呼叫出租车时，系统会让乘客预先选择空车优先还是合乘优先，然而，当乘客希望优先乘坐空车时，而附近没有空车时，系统需要判断该乘客可接受合乘的意愿选择是否对其发送合乘车信息，还需判断附近出租车上乘客能接受路侧乘客合乘的概率，选择概率大的出租车优先发送数据。通过logistic