摘 要

在这个“互联网 ”时代，共享经济得到了极大的发展，共享单车就是其中最为经典的例子之一。因为低费用及便捷性共享单车受到了大众的欢迎，在高校中表现的更为明显。但是由于单车数量过多以及管理方式存在一定缺陷，引发了单车使用不规范、乱停放情况严重等一系列问题。

本设计主要是对武汉理工大学余家头校区单车停放选址设计与仿真。首先是对校园共享单车停放现状的调查，通过实地调研的方式，调查出校园共享单车使用及停放情况；然后通过层次分析法对单车停放密集的29个地点进行选址分析，选取总可选性排名前15的地点设计单车停放点，同时建立奖罚制度约束用户规范停车；然后以总可选性排名前五的地点为例，使用Anylogic仿真软件仿真出运用本设计前以及运用之后单车使用总量、单车正规和非正规停放数量以及总收益；最后将仿真出的两组数据进行对比分析，证明单车选址以及奖罚制度设计的合理性。

关键词：共享经济；共享单车；停放点选址；仿真

Abstract

In this “Internet ” era, the sharing economy has been greatly developed. Sharing bicycles is one of the most classic examples. Because of the low cost and convenience of shared bicycles, it has been welcomed by the public and has become even more pronounced in colleges and universities. However, due to the excessive number of bicycles and certain deficiencies in management methods, a series of problems have arisen such as the non-standard use of bicycles and the serious situation of random parking.
This design is mainly focuses on the design and simulation of bicycle parking location for the Yujiatou Campus of Wuhan University of Technology. The first is the investigation of the current state of parking on shared bicycles in the campus, and the use of field surveys to investigate the use and parking of shared bicycles on campus; then the analysis of the location of the densely parked 29 locations using the analytic hierarchy process is conducted to select the total optionality. The top 15 places are designed for parking spots. At the same time, rewards and penalties are established to restrict users from parking; then, taking the total top five places as an example, Anylogic simulation software is used to simulate the use of bicycles before and after the design. Quantity, regular number of regular and informal parking, and total revenue; Finally, the two sets of simulated data are compared and analyzed to prove the rationality of the location of bicycles and the design of reward and penalty systems.

Key words ：Shared economy；Sharing bicycles；Site selection of bicycle parking；

Simulation

目 录

第1章 绪论 1

1.1课题背景 1

1.2国内外现状 2

1.2.1国外研究现状 2

1.2.2国内研究现状 2

1.3设计目的及意义 3

1.4设计内容和设计框架 4

1.4.1设计内容 4

1.4.2设计框架 4

第2章 问题的提出以及选址方法的选择 7

2.1提出问题 7

2.2 选址方法分析 7

2.2.1定性分析方法 7

2.2.2定量分析法 8

2.2.3定性分析和定量分析相结合的方法 10

2.3 确定选址影响因素 10

第3章 单车停放点选址设计 12

3.1建立层次分析结构图 12

3.2 指标层重要度（权重）的计算 12

3.2.1判断矩阵的建立 12

3.2.2求和法计算权重 13

3.3 方案层的选择 15

3.3.1基于时间段因素下停放点选址设计 15

3.3.2 基于节假日因素下停放点选址设计 19

3.3.3 基于临近公共场所因素下停放点选址设计 21

3.3.4 基于临近教学楼因素下停放点选址设计 24

3.3.5 基于临近图书馆因素下停放点选址设计 26

3.3.6 基于临近宿舍楼因素下停放点选址设计 28

3.3.7 基于人流量因素下停放点选址设计 31

3.3.8 基于离投放点距离因素下停放点选址设计 33

3.3.9 基于场地供给因素下停放点选址设计 39

3.4 确定单车停放点 41

3.5 单车停放点的实际应用 42

第4章 单车选址模型仿真设计 43

4.1 Anylogic仿真简介 43

4.2 仿真模型设计 44

4.2.1模型主要部分搭建方法 44

4.2.2 仿真模型 47

4.3 仿真动画设计 48

4.3.1动画主要部分搭建方法 48

4.3.2动画模型 50

4.4仿真数据分析 51

第5章 课题经济性与环保性分析 53

5.1经济性分析 53

5.2环保性分析 53

第6章 总结与展望 54

6.1总结 54

6.2 展望 54

参考文献 55

致 谢 56

绪论

1.1课题背景

共享经济被称为协同消费，它的实质是物品使用权的共享^[1]。它是互联网 下的一种经济模式，运营商将闲置的物品进行整合，按需求与对应的用户进行匹配交易，需求方所需成本减少，物品供给方又能获得相应的收益，也不至于浪费资源^[2]。从某种程度上来说，“互联网 ”推动了共享经济的发展。如今共享经济的发展也已经与互联网平台密不可分，并且它的实质是物品使用权的共享，强调的并非是所有权。共享经济一出现，共享经济一出现，就受到大众的欢迎，金融业的发展得到的极大的促进，避免了闲置资源的浪费，又减少了需求方的资金支出，有效促进经济和生态的可持续发展。李克强总理在2016年的政府工作报告中就表明，政府需要加大推动共享经济发展在内的“新型经济”发展的力度^[3]。

互联网时代共享经济这种新型经济模式背景下产生了共享单车这种新事物。如今的时代，互联网科技正在迅速的发展，而许多公司将目光也转向互联网，利用基于互联网的技术比如手机APP、二维码技术和第三方支付平台等，向人们提供共享单车服务。

共享单车的出现一定程度上缓解了城市交通拥挤的现状，而且在日常生活中，对于人们出行也有着极大的便利，解决了“最后一公里”的难题，这种低碳环保的出行方式也为解决城市的环境问题做出了贡献。但是共享单车的快速发展也带来了许多问题，如今引入共享单车的的城市中，单车的种类及数量均有许多，但是管理又存在一定的缺陷，导致现在的单车乱停放等问题尤为严重。

在一些人流量比较大的地方，例如地铁口、公交车站旁边，经常存在这么一个现象，许多各种颜色单车横七竖八的停放在一起，有的甚至直接堆在一起，更有甚者直接放在非机动车道或者人行道上。有记者专门调查过上海昌化路长寿路上的地铁13号线江宁路站单车停放情况。在早上8点左右，1号口前车水马龙，上班族们不断骑着共享单车向地铁站匆匆赶来。地铁站周围用白色边线画出的非机动车停放区域早已饱和，一些人不得不将单车往车缝里硬塞。沿昌化路向北200米的普陀路口，各种各样的单车胡乱停放在路边，严重影响了人们的出行。从普陀路再向北有一条400多米的道路，上百辆单车完全将其占据，人们根本无法通行^[4]。

另外单车停放点设置过少也是一大问题，经常会出现一种情况：用户骑车到达目的地后，周围根本找不到能够停放单车的地方，又加上没有规则约束，只能随意停放了。

2017年1月13日，在福建省厦门市同安区的一片空地上，杂乱的堆放着数万量共享单车，让人触目惊心。网友将此地戏称为“共享单车坟场”。这些单车都是就是因为违规停放管理人员不得已才把这些单车统一集中在一起。这种现象在别的地方也有出现，杭州、上海和合肥均有对“单车坟场”的报导，备受舆论关注^[5]。

1.2国内外现状

1.2.1国外研究现状

在国外，共享单车没有像国内这么普及，但是他们在公共自行车方面却发展的很完善，起步于上世纪五十年代，对公共自行车站点的选址规划相对完善，理论研究成果也较多。

2007年巴黎政府将公共自行车租赁系统正式运用到实际中，该系统会根据居民出行需求的多样性去设计自行车站点，例如依据居住人口、就业岗位、商业设施的出行强度分布计算出行需求。另外还会考虑夜间出行以及地形因素等，例如在餐厅、酒吧、剧院等夜间活动的商业设施附近考虑布设公共自行车站点；在布设自行车站点时会充分考虑地形的因素。该系统中自行车站点间距设置为300m，每个站点能够停放11量单车。

在里昂，2005年启动公共自行车系统，该系统会依据城市人口数量、建筑物分布情况、就业岗位密度、市民出行习惯及城市交通特征去进行自行车站点的选址。自行车站点主要设置在轻轨和地铁周围，站点之间间距为300m。并且通过对预设站点的面积分析确定停车桩数量，而没有对客流进行研究。

在日本，为了实现单车的正规停放，单车运营商和政府监管部门会对单车使用情况做大量的调研和分析。通过对上一季度、年度的数据分析，运营和监管部门做出针对性的对策，如增设停车位以及科学增减投放数量^[6]。

J.H. Lin；T. C. Chou；Chyi-Ren Dow^[7]等人提出了VRP的实际路径距离优化方法，以适应道路问题的其他约束条件。他们还实施了一个集成了实时站点信息，Web GIS，城市道路网络和PBS启发式算法的系统。该系统内部包含一个模拟器，可以帮助PBS管理人员高效地进行路线规划，并找到最佳调度策略，以实现热点分析和调整自行车站点部署策略。

Tal Raviv；Michal Tzur；Iris A. Forma^[8]等人通过引入一个独特的与时间相关的目标函数来建立数学模型，提出两个混合整数线性规划公式，讨论与每个相关的假设，通过几个有效的不等式和优势规则来加强它们，并通过广泛的数值研究比较研究比较它们的性能，从而判断自行车站点选择是否合理。

1.2.2国内研究现状

王懿^[9] 首先调查了宁海县公共自行车使用现状，运用数学方法建立了模型，然后使用MATLAB软件对模型求解。以公共自行车收入最大为原则确定公共自行车租赁点。另外以人口数量、人们的收入与年纪为指标建立迭代回归模型，对模型求解后得到租赁点和公共自行车数量。

鲍娜^[10]利用随机效用理论建立公共自行车需求预测模型。利用公共自行车的周转率以及停车桩的周转率对公共自行车站点建设初期的自行车以及停车桩数量进行规模测算；建立加权马尔可夫链模型，对系统后期的自行车调度规模或系统需增加自行车规模进行预测。

潘媛媛^[11]通过对影响自行车站点布局的主要因素分析,提出了一个基于模糊筛选和出行成本优化的定性与定量方法相结合的租赁点选址策略:先筛选,后优化,即首先定性的根据与自行车站点自身周边环境有关的影响因素,筛选出能够满足目标的合格站点,其次在满足交通小区借还车需求的条件约束下,建立用户出行成本、站点建设成本最小化的优化模型,从筛选出的候选站点中确定最终的租赁点布设位置。

倪勇、郑长江、李锐^[12]等人按照公共自行车站点选址影响要素及布设准则,结合公共自行车站点同时存在借车与还车的两种需求的现实状况,并借鉴阻抗函数的原理,建立出行总时间最小模型,来构建出公共自行车租赁点双层规划选址模型。最后通过实例计算,来确定地铁周边小区需求点400 m范围内公共自行车站点位置。

周永亮、陆建明、徐帅^[13]等人针对传统选址方法的局限性，提出了一种基于GIS的选址方法。首先确定选址的影响因子，有气候、交通、地理三大类，每大类有相应的具体影响因子；然后确定每种影响因子的权重，即重要性情况，可采用层次分析法、模糊综合评判等方法；之后收集每种影响因子的数据；最后在GIS专业软件(arcgis等）中做适宜性评价并选址。

1.3设计目的及意义

共享单车的停放管理成为人们的热点话题。共享单车作为社会需求下萌生的产物，原本是人们绿色短途出行的绝佳选择。可不规范或不正确的使用方式，却会成为影响城市发展的一大隐患。共享单车使用的门槛较低，仅仅需要对单车运营商支付一定的押金即能够拥有单车使用权，使用单车时，随时随地只要有单车存在，用户通过APP扫描二维码就能开锁骑车，到达目的地后，也不需要找停车位，没有过多的规则约束，这是共享单车的特点。但是它的这些特点就使得单车的有序使用及停放成为一个问题，从目前已经引入共享单车的城市来看，用户使用单车最频繁的地点为地铁口和公交车站，许多用户为了自己方便，直接就将车停放在周边，甚至已经挡住了道路，不仅影响美观，更严重的是造成了行人的不便。

没有对单车停放点进行设计，也没有制定相应的制度，用户使用后是否会按照规定锁车存在很大未知，因此会造成后来用户取车不便等严重问题。在这个过程来看，用户的自觉性起了很重要的作用。可是大量问题的出现，显示了部分用户公德心的缺失。若想真正发挥共享单车的积极作用，除了提高国民素质，还需要制定相应的规则加强对单车停放的管理。