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基本信息
- 項(xiàng)目名稱：
- 免費(fèi)自行車交通系統(tǒng)服務(wù)網(wǎng)點(diǎn)布局規(guī)劃
- 來(lái)源：
- 第十二屆“挑戰(zhàn)杯”省賽作品
- 小類：
- 數(shù)理
- 簡(jiǎn)介：
- 免費(fèi)自行車交通系統(tǒng)有利于改善城市居民的出行狀況,減緩城市交通擁擠而促進(jìn)城市交通可持續(xù)發(fā)展，且能有效促進(jìn)節(jié)能減排，實(shí)現(xiàn)“低碳生活”。因此研究免費(fèi)自行車交通系統(tǒng)服務(wù)網(wǎng)點(diǎn)布局規(guī)劃極具現(xiàn)實(shí)意義。 本文先基于假設(shè)狀況，從該狀況出發(fā)，由理論到實(shí)際不斷深入，使本文提出的方法得以運(yùn)用于實(shí)踐中。本文虛擬一個(gè)綜合對(duì)公共自行車布局產(chǎn)生影響的各類因素的地區(qū)，力圖使理論研究符合現(xiàn)實(shí)狀況。
- 詳細(xì)介紹：
- 免費(fèi)自行車交通系統(tǒng)有利于改善城市居民的出行狀況,減緩城市交通擁擠而促進(jìn)城市交通可持續(xù)發(fā)展。因此研究免費(fèi)自行車交通系統(tǒng)服務(wù)網(wǎng)點(diǎn)布局規(guī)劃極具現(xiàn)實(shí)意義。 本文先基于假設(shè)狀況，從該狀況出發(fā)，由理論到實(shí)際不斷深入，使本文提出的方法得以運(yùn)用于實(shí)踐中。本文虛擬一個(gè)綜合對(duì)公共自行車布局產(chǎn)生影響的各類因素的地區(qū)，力圖使理論研究符合現(xiàn)實(shí)狀況。 本文將自行車的車輛流動(dòng)歸結(jié)成單周期借出－歸還模型，運(yùn)用本文提出的等級(jí)劃分標(biāo)準(zhǔn)法，將人口密度、超市及地鐵站分布、十字路口分布等因素合理有機(jī)地聯(lián)系起來(lái)。進(jìn)而應(yīng)用改良的BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)算法，建立了求解模型。經(jīng)過(guò)訓(xùn)練與預(yù)測(cè)，對(duì)問(wèn)題中的數(shù)據(jù)吻合良好，經(jīng)過(guò)數(shù)據(jù)的整合分析，推廣到100個(gè)網(wǎng)點(diǎn)與3600輛自行車條件下的網(wǎng)點(diǎn)布局問(wèn)題，也取得了合理的預(yù)測(cè)結(jié)果。最后，限定條件的布局方案下，給出了基于BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的模型，同樣有著良好的效果。 在理論的計(jì)算上，我們可以通過(guò)擴(kuò)展理論計(jì)算在現(xiàn)實(shí)中運(yùn)用。本文作為普適性的布局規(guī)劃方案，在這個(gè)基礎(chǔ)上，我們可以提出一系列的布局建議。 關(guān)鍵詞：免費(fèi)自行車 布局規(guī)劃 借出-歸還 等級(jí)劃分 指標(biāo)得分 BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)
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作品專業(yè)信息
撰寫目的和基本思路
- 氣候變化、生態(tài)惡化已越來(lái)越關(guān)系到人類的生存與活動(dòng)，作為一種“低二氧化碳排放”的綠色交通形式，在許多城市中正受到越來(lái)越多的推崇，我國(guó)城市公共自行車系統(tǒng)發(fā)展很快，而在免費(fèi)公共自行車服務(wù)的實(shí)施過(guò)程當(dāng)中，網(wǎng)點(diǎn)的設(shè)立與車輛的數(shù)量控制是其最核心的實(shí)施前提，也是迫切需要尋找好的解決方案的難題。在問(wèn)題中的某地區(qū)推行免費(fèi)公共自行車服務(wù)，給定了該地區(qū)的面積與城市人流分布，建立模型來(lái)解決網(wǎng)點(diǎn)的分布與車輛的合理安排。
科學(xué)性、先進(jìn)性及獨(dú)特之處
- 首先我們從模擬一塊地區(qū)的實(shí)例，綜合考慮實(shí)際因素與各種狀況，總結(jié)了人口密度等諸方面因素。運(yùn)用提出的“借出-歸還”模型，等級(jí)劃分模型與神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型，從理論到實(shí)際上形成有力的說(shuō)服力實(shí)現(xiàn)布局的規(guī)范規(guī)劃，為現(xiàn)實(shí)提供參考。 通過(guò)自己創(chuàng)新的“借出-歸還”規(guī)劃模型與地點(diǎn)人流綜合評(píng)分制度，與新興的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)算法。綜合MATLAB，SPSS等軟件得出行之有效的改良方案，極具前瞻性。
應(yīng)用價(jià)值和現(xiàn)實(shí)意義
- 租賃點(diǎn)應(yīng)依據(jù)城市人口密度，綜合考慮用地性質(zhì)、城市交通特征、布點(diǎn)間距、車輛購(gòu)置數(shù)等，以滿足居民的多樣化交通需求。本文使用的劃分等級(jí)思想并綜合運(yùn)用BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)算法，相當(dāng)合理地吻合了當(dāng)前公共自行車服務(wù)地現(xiàn)狀，而且將其進(jìn)一步地用于對(duì)網(wǎng)點(diǎn)的分布與車輛的安排數(shù)量上，取得了相當(dāng)合理的結(jié)果。因?yàn)樘幱谄鸩诫A段，需要在網(wǎng)點(diǎn)建設(shè)與車輛合理調(diào)控安排不斷完善使公共自行車走上更加健康而有序的發(fā)展道路。
學(xué)術(shù)論文摘要
- 由以上分析，可將服務(wù)網(wǎng)點(diǎn)優(yōu)劣的評(píng)價(jià)指標(biāo)細(xì)分為居住人口、地鐵分布、超市分布帶來(lái)的人流量以及十字路口分布所影響的交通情況。各指標(biāo)的分析如下： 人口密度可根據(jù)已知條件計(jì)算得到，而在此模型中，我們將每個(gè)服務(wù)網(wǎng)點(diǎn)的面積取定為1，這對(duì)結(jié)果不造成影響。根據(jù)假設(shè)7，可認(rèn)為該區(qū)域的人口分布與國(guó)家平均水平一致，故將使用者調(diào)整系數(shù)取值為0.7204。出行調(diào)整系數(shù)是居民每天平均回家的次數(shù)，同樣我們可在國(guó)家統(tǒng)計(jì)局的官方網(wǎng)站上得到，中國(guó)居民平均每天回家的次數(shù)為1.79，這里我們可將居住人口出行系數(shù)取值為1.79。由此可計(jì)算得到居住人口吸引的人流量。 地鐵的人流量在高峰期與非高峰期的差異較大，因此日均人流量應(yīng)采用人口流量的期望值，由假設(shè)5可知，每天的高峰期合計(jì)為3個(gè)小時(shí)，高峰期與非高峰期的人口流量采用已知流量范圍的中間值計(jì)算，計(jì)算公式為：地鐵日均人流量= ，其中，10.5小時(shí)為每天免費(fèi)自行車的服務(wù)時(shí)間（7:00 17:30）。考慮到地鐵對(duì)周圍人流量的影響具有輻射作用，與地鐵站距離越近，受其人流量的影響越大，
獲獎(jiǎng)情況
- 第十一屆廣東省挑戰(zhàn)杯終審決賽答辯三等獎(jiǎng) 第十二屆華南理工大學(xué)挑戰(zhàn)杯校內(nèi)賽三等獎(jiǎng) 第三屆華中地區(qū)數(shù)學(xué)建模邀請(qǐng)賽二等獎(jiǎng)
鑒定結(jié)果
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參考文獻(xiàn)
- 【 1672-5328（2009）04-0021-09 】 耿雪、田凱、張宇、黎晴，巴黎公共自行車租賃點(diǎn)規(guī)劃計(jì)， 城市交通，第四卷，22~29，第四期2009年7月 【ISBN 978-7-118-06671-5】廖琴、郝志峰、陳志宏，數(shù)據(jù)挖掘與數(shù)學(xué)建模，北京：國(guó)防工業(yè)出版社，2010年 【1006-0022（2010）】錢儉、鄭志峰、馮雨峰，杭州公共自行車設(shè)施現(xiàn)狀調(diào)查與思考，規(guī)劃廣角，第26卷，71~76，2010年第一期 【1672-5328（2009）04-0045-06】郭敏輝、鐘明，上海市公共自行車系統(tǒng)規(guī)劃與實(shí)踐，城市交通，第七卷，45~50，第四期2009年7月 【1008-3383（2009）08-0199-02】朱強(qiáng)、郭晟，廣州市公共自行車交通系統(tǒng)實(shí)施策略研究，黑龍江交通科技，199~202，2009年第八期
同類課題研究水平概述
- 免費(fèi)自行車交通系統(tǒng)有利于改善城市居民的出行狀況,減緩城市交通擁擠而促進(jìn)城市交通可持續(xù)發(fā)展。因此研究免費(fèi)自行車交通系統(tǒng)服務(wù)網(wǎng)點(diǎn)布局規(guī)劃極具現(xiàn)實(shí)意義。 由于在國(guó)內(nèi)屬于新興的解決交通問(wèn)題的方案，發(fā)展并未如國(guó)外成熟與有效。不過(guò)出于環(huán)保，交通堵塞等一系列問(wèn)題，自行車租賃絕對(duì)是一個(gè)有效的方法。 在國(guó)外，法國(guó)等國(guó)家已經(jīng)有一系列的行動(dòng)。根據(jù)法國(guó) 1996 年頒布的《大氣保護(hù)和能源合理使用法》規(guī)定，巴黎大區(qū)市政府提出了未來(lái)城市交通出行規(guī)劃。從2001年起，巴黎市區(qū)開始大力推廣公共交通以及步行、自行車等無(wú)污染的出行方式。為了鼓勵(lì)更多的人利用自行車出行，2007年，巴黎從政府層面啟動(dòng)了公共自行車租賃服務(wù)。 中國(guó)的杭州是最早使用公共自行車的城市之一。杭州市政府推出的公共自行車租賃系統(tǒng)正是出于節(jié)約道路資源、減少環(huán)境污染、緩解“市民出行難”、打造“綠色杭州”的目的而提出的一種低碳交通方式。2008年 9月 ,上海市政規(guī)劃院出臺(tái)了首個(gè)區(qū)級(jí)“ 非機(jī)動(dòng)車交通網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃研究 ” ,虹口區(qū)被列為申城首個(gè)非機(jī)動(dòng)車網(wǎng)絡(luò)試點(diǎn) ,上海浦東的上鋼街道、 三林街道、 張江街道、 陸家嘴街道等社區(qū)將作為新區(qū)首批試點(diǎn) ,實(shí)行自行車免費(fèi)租賃、 異地借還。按規(guī)劃 ,到 2010年 ,上海市將有 1 500個(gè)專用的租車網(wǎng)點(diǎn) ,投入自行車近 6萬(wàn)輛。規(guī)劃還確定 ,上海將建成自行車?yán)鹊?25條 (13縱 12橫 ) ,自行車?yán)鹊阑竞椭饕傻榔叫?,構(gòu)成中心城區(qū)非機(jī)動(dòng)車網(wǎng)絡(luò)骨架 ,進(jìn)而緩解主干道的交通壓力。 在廣州，隨著亞運(yùn)的舉行，也有越來(lái)越多的公共自行車點(diǎn)以供地鐵接駁。 不過(guò)，在眾多的布局方式中有著太強(qiáng)的主觀性，針對(duì)這方面的布局規(guī)劃研究并不多，一般是通過(guò)需求式的方法來(lái)解決。 而本作品的解決方案有著其新穎性，主要通過(guò)人工智能的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)算法來(lái)統(tǒng)籌規(guī)劃，有著其現(xiàn)實(shí)實(shí)踐性。
