一种基于大数据的共享单车投放位置分析系统的制作方法

[0001]
本发明涉及公共交通技术领域，具体为一种基于大数据的共享单车投放位置分析系统。


背景技术：

[0002]
共享单车企业通过在校园、地铁站点、公交站点、居民区、商业区、公共服务区等提供服务，完成交通行业最后一块“拼图”，带动居民使用其他公共交通工具的热情，与其他公共交通方式产生协同效应。
[0003]
随着共享单车的快速发展，为人们的生活出行带来了极大的便利的同时，也带来了许多新的问题，共享单车的热潮掀起，随之而来的是越来越多的企业纷纷加入到“共享单车”这个大家庭中，导致共享单车的数量盲目扩张、行业失序以及市场行业竞争混乱的问题，数量的增长也引起了乱停乱放问题，共享单车占据道路，影响人们出行，因使用频率越来越高，共享单车带来的问题也是日益凸显，反而违背了当初共享单车行业兴起的初衷，为人们的生活制造了许多的麻烦，而且共享单车的投放位置并没有一个很好的科学依据，有些投放区域的车辆会长时间停放而无人使用，而有些停放区域的单车数量则会明显不足，车辆流通性差，长时间无人使用的车辆也会加速报废，失去其价值，同时长时间占据停放区域，浪费社会资源，大量车辆面临损坏但无法及时更换修理的问题，导致问题车辆堆积，严重威胁到用户的人身安全，且无法满足用户的使用需求。
[0004]
基于上述问题，亟待提出一种基于大数据的共享单车投放位置分析系统以解决上述问题，基于单车投放位置问题，通过计算道路行进过程中的上下坡坡度，进而由坡度计算出骑行吃力程度，根据骑行吃力程度决定是否在该上下坡路段设置单车投放点，通过筛选与办公区、住宅区以及商业区相隔一定距离的公共交通途径站点位置，进而在这些位置设置单车投放点，以解决公共交通站点与办公区、住宅区以及商业区之间相隔距离较远需使用共享单车的问题，解决城市居民采用公共交通出行的主要障碍，另外通过用户数量和当前投放车辆数量预估下一次的投放总数量，从而对车辆的投放数量进行动态调整，增加车辆流通性，使单车利用率得到最大化，通过确定一投放区域的共享单车检修率，根据原来的数量基础与单车检修率确定下次投放时的增补投放数量，以满足用户的使用需求。


技术实现要素：

[0005]
本发明的目的在于提供一种基于大数据的共享单车投放位置系统，以解决上述背景技术中提出的问题。
[0006]
为了解决上述技术问题，本发明提供如下技术方案：
[0007]
一种基于大数据的共享单车投放位置分析系统，包括电子地图模块、路段获取模块、三维模型模块、区域筛选模块、车辆报修模块、gps定位模块、区域划分模块以及计算机处理分析模块，所述电子地图模块用于存储地图信息，所述路段获取模块通过电子地图模块获取上下坡路段，所述三维模型模块根据获取到的上下坡路段建立三维模型，所述区域
筛选模块用于筛选与办公区、住宅区以及商业区相隔一定距离的公交、brt或地铁途径站点，所述车辆报修模块用于获取车辆的报修记录并通过gps定位模块获取报修车辆的实时停放位置，所述gps定位模块用于获取单车的实时停放位置，所述区域划分模块根据单车的停放位置划分停放区域，所述计算机处理分析模块根据上下坡路段的三维模型建立坐标系并计算坡度，根据坡度计算骑行吃力程度，所述计算机处理分析模块用于计算用户续费率、每月新用户增长率以及根据区域划分模块的单车停放区域与单车的停放位置计算每个停放区域内的单车数量，所述计算机处理分析模块根据车辆报修模块的车辆报修记录以及区域划分模块划分的停放区域计算该停放区域内的单车检修率。
[0008]
进一步的，所述计算机处理分析模块取坡底点与坡顶点所在第一平面并以坡底点为坐标系原点建立直角坐标系，所述第一平面垂直于地面，所述直角坐标系的x轴为过原点且平行于水平路面的直线，所述直角坐标系的y轴为过原点且垂直于x轴的直线，所述计算机处理分析模块获取坡顶点坐标并计算上下坡路段的坡度，建立直角坐标系之后就可以确定想要观察的点的位置，进而处理点的坐标数据以解决各种与之相关的问题，直观且方便，如本发明中的直角坐标系，可以很直观的获得坡底点与坡顶点对应的位置，进而根据二者坐标计算二者间的距离，进一步可以计算二者间的连线与水平方向的夹角，得出坡度。
[0009]
进一步的，通过计算上下坡路段的坡度来预估对应该上下坡路段的骑行吃力程度，所述骑行吃力程度计算公式如下：
[0010][0011]
其中，p为骑行吃力程度，y为该上下坡路段的垂直高度，x为该上下坡路段的水平距离，为坡度，l为坡底点到坡顶点的直线距离，当所述骑行吃力程度大于阈值时，在该上坡路段的任一坡段都不投放单车，可在下坡路段的任一路段投放单车，通过坡度计算在该上下坡路段时上坡的骑行吃力程度，坡度是地表单元陡缓的程度，通常把坡面的垂直高度和路程的比值称为坡度，通过坡度与坡长，坡长即坡底点到坡顶点之间的直线距离，计算在对应坡面骑行的吃力程度，单单根据坡度来预估对应坡面的吃力程度是不够精准的，因此引入了坡长这一参数，若一号坡的坡度大于二号坡的坡度，但是一号坡的坡长小于二号坡的坡长，这时我们无法仅根据坡度一个变量参数来预估一号坡的骑行吃力程度大于二号坡的骑行吃力程度，这还跟我们的骑行距离有关，也就是坡长，有可能二号坡的坡长仅仅是比一号坡的长了一点，那么同时也要考虑到一号坡的坡度是只比二号坡的大了一点还是远远大于，就算一号坡与二号坡的坡度相等，那么二者的坡长不一样，所对应的骑行吃力程度自然也不一样，坡长也是一个很重要的因素，只有将坡长与坡度都考虑进来，才能使预估结果更加精准。
[0012]
进一步的，所述计算机处理分析模块根据用户续费率a、当前月用户数量b、当前月新用户数量c以及新用户增长率d计算得出下个月用户数量e，计算公式如下：
[0013]
e＝a*b+c*(1+d)
[0014]
根据计算得到的下个月用户数量e与用户溢出f预估下个月单车第一预投放总数量g，其中，g＝e+f，通过用户续费率确定下个月开通会员人数，新用户数量包括新增开通会员人数，用户溢出为下个月不开通会员但使用车辆的用户人数，通过计算可以预估下个月的使用单车的用户的总人数，将用户的总人数与投放的单车数量对应，可以做到定量投放，
控制单车投放数量盲目扩张问题，解放部分公共区域。
[0015]
进一步的所述计算机处理分析模块根据停放区域划分计算每个停放区域内的单车数量，再根据该停放区域内的车辆报修记录计算下个月在该停放区域内的单车预投放数量n＝m*(1+q)，其中m为当前月该停放区域内的单车投放数量，q为当前月该停放区域内的单车检修率，通过确定一投放区域的共享单车检修率，根据原来的数量基础与单车检修率确定下次投放时的增补投放数量，以满足用户的使用需求，通过车辆报修记录，快速解决报修车辆的更换修理问题，以解决报修车辆堆积，保障用户人身安全。
[0016]
进一步的，通过计算每个停放区域内的单车预投放数量计算下个月单车第二预投放总数量，计算公式如下：
[0017]
q＝n1+n2+n3+
…
+n
i-1
+n
i
[0018]
n
i
＝m
i
*(1+q
i
)
[0019]
其中，q为下个月单车第二预投放总数量，n
i
为第i个停放区域内的下个月单车预投放数量，m
i
为第i个停放区域内的当前月单车投放数量，q
i
为当前月第i个停放区域内的单车检修率，通过停放区域划分确定每个停放区域内的单车检修率，根据检修率确定下次单车投放时的增补投放数量，再计算所有停放区域下次投放车辆数量的总和。
[0020]
进一步的，所述计算机处理分析模块分别根据用户数量与单车数量预估第一预投放总数量g与第二预投放总数量q，通过进一步计算得出下个月单车最终投放总数量j，计算公式如下：
[0021]
j＝
ɑ1*g+
ɑ2*q
[0022]
ɑ1+
ɑ2＝1
[0023]
其中，
ɑ1与
ɑ2为权重系数，j为下个月单车最终投放总数量，仅根据预估得到的下个月的用户总人数或是通过单车检修率确定的投放总数量都是无法获取一个精准的投放值的，因为二者都是一个动态变化的量，只考虑一个肯定会造成车辆溢出或是车辆稀缺问题，车辆溢出会导致乱停乱放、占据大量公共区域，车辆稀缺会无法满足人们的日常使用需求，影响人们的出行，只有考虑到二者的权重系数，通过加权平均计算得到的数值才是最贴近当前市场需求同时也不会导致诸多问题的最优解。
[0024]
进一步的，所述区域筛选模块根据gps定位模块的位置信息获取到与办公区、住宅区以及商业区一定距离的公共交通途径的站点位置，所述公共交通站点位置为第一重要位置，统计每个停放区域内的第一重要位置的数量，并将第一重要位置设置为单车投放点，以解决公共交通站点与办公区、住宅区以及商业区之间相隔距离较远需使用共享单车的问题，扫除城市居民采用公共交通出行的主要障碍，促进人们使用绿色出行方式，既环保又加强了身体锻炼。
[0025]
进一步的，所述计算机处理分析模块通过计算得到下个月单车最终投放总数量，并通过计算得到当前月每个停放区域内的车辆数量占当前月投放总数量之比，根据当前月占比计算下个月每个停放区域内的单车投放数量，合理规划投放数量是解决诸多问题的基础。
[0026]
进一步的，当第一重要位置与一上下坡路段相隔一定距离时，通过计算机处理分析模块计算该上下坡路段的骑行吃力程度，若该上下坡路段的骑行吃力程度小于阈值，则可以在第一重要位置与该上下坡路段的坡底点之间任意位置设置单车投放点，若该上下坡
路段的骑行吃力程度大于阈值，则在该上下坡路段的坡顶点设置单车投放点，通过计算骑行吃力程度合理规划在上下坡路段设置单车投放点的问题。
[0027]
与现有技术相比，本发明所达到的有益效果是：本发明通过计算道路行进过程中的上下坡坡度，进而由坡度计算出骑行吃力程度，根据骑行吃力程度决定是否在该上下坡路段设置单车投放点，通过筛选与办公区、住宅区以及商业区相隔一定距离的公共交通途径站点位置，进而在这些位置设置单车投放点，以解决公共交通站点与办公区、住宅区以及商业区之间相隔距离较远需使用共享单车的问题，解决城市居民采用公共交通出行的主要障碍，另外通过用户数量和当前投放车辆数量预估下一次的投放总数量，从而对车辆的投放数量进行动态调整，增加车辆流通性，使单车利用率得到最大化，通过确定一投放区域的共享单车检修率，根据原来的数量基础与单车检修率确定下次投放时的增补投放数量，以满足用户的使用需求。
附图说明
[0028]
附图用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本发明的实施例一起用于解释本发明，并不构成对本发明的限制。在附图中：
[0029]
图1是本发明一种基于大数据的共享单车投放位置分析系统的模块示意图。
具体实施方式
[0030]
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
[0031]
请参阅图1，本发明提供技术方案：
[0032]
一种基于大数据的共享单车投放位置分析系统，包括电子地图模块、路段获取模块、三维模型模块、区域筛选模块、车辆报修模块、gps定位模块、区域划分模块以及计算机处理分析模块，电子地图模块用于存储地图信息，路段获取模块通过电子地图模块获取上下坡路段，三维模型模块根据获取到的上下坡路段建立三维模型，区域筛选模块用于筛选与办公区、住宅区以及商业区相隔一定距离的公交、brt或地铁途径站点，车辆报修模块用于获取车辆的报修记录并通过gps定位模块获取报修车辆的实时停放位置，gps定位模块用于获取单车的实时停放位置，区域划分模块根据单车的停放位置划分停放区域，计算机处理分析模块根据上下坡路段的三维模型建立坐标系并计算坡度，根据坡度计算骑行吃力程度，计算机处理分析模块用于计算用户续费率、每月新用户增长率以及根据区域划分模块的单车停放区域与单车的停放位置计算每个停放区域内的单车数量，计算机处理分析模块根据车辆报修模块的车辆报修记录以及区域划分模块划分的停放区域计算该停放区域内的单车检修率。
[0033]
计算机处理分析模块取坡底点与坡顶点所在第一平面并以坡底点为坐标系原点建立直角坐标系，第一平面垂直于地面，直角坐标系的x轴为过原点且平行于水平路面的直线，直角坐标系的y轴为过原点且垂直于x轴的直线，计算机处理分析模块获取坡顶点坐标并计算上下坡路段的坡度。
[0034]
通过计算上下坡路段的坡度来预估对应该上下坡路段的骑行吃力程度，骑行吃力程度计算公式如下：
[0035][0036]
其中，p为骑行吃力程度，y为该上下坡路段的垂直高度，x为该上下坡路段的水平距离，为坡度，l为坡底点到坡顶点的直线距离，当骑行吃力程度大于阈值时，在该上坡路段的任一坡段都不投放单车，可在下坡路段的任一路段投放单车。
[0037]
当前选取一上下坡路段计算其对应的骑行吃力程度，其垂直高度y为2m，水平距离x为30m，直线距离l为100m，通过计算得到其对应的坡度为6.7％，则该上下坡路段对应的骑行吃力程度为6.7。
[0038]
计算机处理分析模块根据用户续费率a、当前月用户数量b、当前月新用户数量c以及新用户增长率d计算得出下个月用户数量e，计算公式如下：
[0039]
e＝a*b+c*(1+d)
[0040]
根据计算得到的下个月用户数量e与用户溢出f预估下个月单车第一预投放总数量g，其中，g＝e+f。
[0041]
若用户续费率为50％，当前月用户数量为20万人，当前月新用户数量为6万人，新用户增长率为25％，用户溢出f为3万人，通过以下计算得出下个月单车第一投放总数量g：
[0042]
e＝200000*50％+60000*(1+25％)
[0043]
g＝e+30000
[0044]
通过计算得出下个月单车第一投放总数量g为205000辆。
[0045]
进一步的计算机处理分析模块根据停放区域划分计算每个停放区域内的单车数量，再根据该停放区域内的车辆报修记录计算下个月在该停放区域内的单车预投放数量n＝m*(1+q)，其中m为当前月该停放区域内的单车投放数量，q为当前月该停放区域内的单车检修率，现有一停放区域内当前月单车投放数量为500量，该停放区域内的单车检修率为30％，则通过计算可得出下个月在该停放区域内的单车投放数量n＝500*(1+30％)，即下个月在该停放区域内投放单车数量为650量辆。
[0046]
通过计算每个停放区域内的单车预投放数量计算下个月单车第二预投放总数量，计算公式如下：
[0047]
q＝n1+n2+n3+
…
+n
i-1
+n
i
[0048]
n
i
＝m
i
*(1+q
i
)
[0049]
其中，q为下个月单车第二预投放总数量，n
i
为第i个停放区域内的下个月单车预投放数量，m
i
为第i个停放区域内的当前月单车投放数量，q
i
为当前月第i个停放区域内的单车检修率。
[0050]
计算机处理分析模块分别根据用户数量与单车数量预估第一预投放总数量g与第二预投放总数量q，通过进一步计算得出下个月单车最终投放总数量j，计算公式如下：
[0051]
j＝
ɑ1*g+
ɑ2*q
[0052]
ɑ1+
ɑ2＝1
[0053]
其中，
ɑ1与
ɑ2为权重系数，j为下个月单车最终投放总数量，若通过计算得出第二预投放数量q为240000辆，第一预投放数量g为205000量，
ɑ1＝0.6，
ɑ2＝0.4，则下个月单车最终
投放量j＝205000*0.6+240000*0.4，计算得出j为219000辆，即下个月最终投放单车数量为219000辆。
[0054]
区域筛选模块根据gps定位模块的位置信息获取到与办公区、住宅区以及商业区一定距离的公共交通途径的站点位置，公共交通站点位置为第一重要位置，统计每个停放区域内的第一重要位置的数量，并将第一重要位置设置为单车投放点。
[0055]
计算机处理分析模块通过计算得到下个月单车最终投放总数量，并通过计算得到当前月每个停放区域内的车辆数量占当前月投放总数量之比，根据当前月占比计算下个月每个停放区域内的单车投放数量。
[0056]
当第一重要位置与一上下坡路段相隔一定距离时，通过计算机处理分析模块计算该上下坡路段的骑行吃力程度，若该上下坡路段的骑行吃力程度小于阈值，则可以在第一重要位置与该上下坡路段的坡底点之间任意位置设置单车投放点，若该上下坡路段的骑行吃力程度大于阈值，则在该上下坡路段的坡顶点设置单车投放点。
[0057]
需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。
[0058]
最后应说明的是：以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。