车联网环境下私家车拼车智慧节约化方案设计
目 录
1 引言 1
1.1 研究背景1
1.2 拼车文献综述 2
1.2.1 拼车行为影响因素研究 3
1.2.2 拼车推广的可行性研究 4
1.2.3 拼车费用分配的研究 4
1.2.4 鼓励拼车政策的研究 5
1.2.5 拼车合法性的研究 5
1.2.6 拼车系统的开发 6
1.2.7 拼车数学模型构建研究 6
1.3 车联网环境下拼车展望 7
1.4 研究思路10
1.5 小结13
2 推行车联网环境下私家车拼车智慧节约化方案的必要性分析13
2.1 推行车联网环境下私家车拼车的可行性13
2.1.1 问卷调查分析13
2.1.2 拼车宏观环境分析15
2.1.3 车联网技术与拼车融合的可行性16
2.2 推行车联网环境下私家车拼车智慧节约化方案的必要性16
2.2.1 现有拼车方案存在的问题17
2.2.2 推行车联网环境下私家车拼车智慧节约化方案的意义17
2.2.3 车联网环境下私家车拼车智慧节约化方案相比现有拼车方案的优势18
2.3 小结18
3 车联网环境下私家车拼车智慧节约化方案整体设计18
3.1 车联网环境下定时定线路上下班拼车方案19
3.2 车联网环境下实时随机拼车方案21
3.3 定时定线路上下班拼车与实时随机拼车的交互23
3.4 小结24
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约化技术研究24
4.1 车联网环境下私家车拼车多信息感知技术24
4.2 车联网环境下私家车拼车路线推荐技术25
4.2.1 基于个人数据挖掘的拼车路线智慧推荐25
4.2.2 基于个人需求的拼车路线智慧推荐25
4.3 车联网环境下私家车拼车信息匹配技术26
4.3.1 路径匹配26
4.3.2 时间匹配27
4.3.3 拼车人数匹配27
4.3.4 总匹配度计算28
4.3.5 匹配反馈与调整28
4.4 车联网环境下私家车拼车信息通知技术28
4.5 车联网环境下拼车车辆行驶中拼车信息动态搜索技术29
4.6 车联网环境下动态不确定需求的协同拼车路线优化29
4.6.1 车主不接受改变路线30
4.6.2 车主接受改变路线30
4.7 车联网环境下私家车拼车费用结算与评价35
4.8 车联网环境下私家车拼车智慧节约化技术应用——以淮安某区域为例35
4.8.1 案例叙述35
4.8.2 拼车路线推荐与信息匹配36
4.8.3 拼车信息动态搜索38
4.8.4 不改变路线的协同拼车38
4.8.5 动态不确定协同路线推荐38
4.8.6 本拼车方案与现有其他拼车方案的比较46
4.9 小结48
5 车联网环境下私家车智慧节约化拼车系统设计48
5.1 系统设计的目标48
5.2 系统的总体设计49
5.3 系统的功能51
5.4 拼车客户端的简易操作52
5.4.1 安装与卸载52
5.4.2 注册与登录53
5.4.3 拼车信息匹配55
5.4.4 拼车信息调整55
5.5 小结56
结论 57
致谢 59
参考文献 60
附录 A 63
附录 B 64
附录 C 65
1 引言
1.1研究背景
随着人们生活水平的提高，交通问题越来越成为阻碍城市发展的重要影响因素，大面积的城市交通拥堵状况引发了环境污染、土地资源紧缺和能源消耗严的等社会问题，日益严重的交通问题成为了各城市政府和民众关注的焦点。
当前经济不再是阻碍人们购买私家车的主要因素，私家车的高销量促进了交通需求与交通基础设施供给之间的矛盾，出现了道路容量严重不足、私家车增长过快、公共交通日渐萎靡和交通管理缺乏整体的发展战略等问题。在政府采取不管理和不控制的情况下，这种不平衡必然会导致交通拥堵。如图1.1，中国的私人汽车保有量以每年10%的数量增加，这就可以解释路为什么越修越宽，而交通却越来越拥挤。同时，扩建道路只是在一定的时间范围内缓解交通拥堵的问题，而修路的速度远赶不上私家车增长的速度[1]，所以从长远发展的角度来说，需要研究出可持续发展的对策和途径，来解决交通问题。
20世纪80年代，交通管理者明确从抑制需求方面着手来解决交通拥堵，通过采取提高私家车单车乘坐的人数的办法，来降低车辆的出行数目，达到充分利用道路资源，减少交通需求的目的。近年来我国私家车的交通构成中，私人出行方式是私家车或出租车的比重为67%，而这两类汽车的空乘或单乘率高达79%[2]，不难解释，目前一系列交通问题的根源之一是私家车普遍座位利用率低，而使用频率过高。
图1.1 我国私人小汽车拥有量的增长状况
基于此，各国学者据此问题提出了最好的解决方案——“拼车”，即车辆合乘匹配。孙新秋（2012）定义了“拼车”，即指车主与乘客之间事先达成一定的约定，车主愿意让乘客顺便乘坐自己驾驶的车辆，并将其送到约定地点，由双方来共同分摊合乘过程中产生的费用的一种节约化的出行方式[3]。徐弘祥（2013）指出静态和动态两种共乘模式。传统的合乘使用的是静态的组织形式，这种共乘往往是基于固定路线的，在时间和空间的分布上存在一定的局限性，缺乏统筹全局的思想；网络动态共乘是车主和乘客通过手机终端和互联网络发布拼车信息，服务系统为其进行实时的信息匹配，并将匹配成果的结果反馈给拼车双方和提供合乘的服务，达到减少单乘出行的目的[4]。
综上所述，交通拥堵、环境污染、资源紧缺和低效的交通运输能力等问题为私家车拼车服务的发展与推广提供了契机。
1.2拼车文献综述
拼车一方面可以提高私家车的座位利用率，给没有私家车的人们出行提供便利，减少私家车的出行次数，缓解日趋严重的交通拥堵状况；另一方面，乘客可以适当分摊车主的费用，实现节约化出行，具有很强的现实意义[3]。近年来，在拼车方面的研究受到越来越多专家学者的青睐，拼车方面的发文量和研究关注度如图1.2和1.3所示。
图1.2 国内拼车发文量
图1.3 国外拼车研究关注度
通过查阅近年来国内外的文献，将拼车的研究方向总结为拼车的行为影响因素、拼车推广的可行性、拼车费用分配、鼓励拼车政策、拼车合法性、拼车系统开发和拼车具体数学模型构建等几个方面。
1 引言 1
1.1 研究背景1
1.2 拼车文献综述 2
1.2.1 拼车行为影响因素研究 3
1.2.2 拼车推广的可行性研究 4
1.2.3 拼车费用分配的研究 4
1.2.4 鼓励拼车政策的研究 5
1.2.5 拼车合法性的研究 5
1.2.6 拼车系统的开发 6
1.2.7 拼车数学模型构建研究 6
1.3 车联网环境下拼车展望 7
1.4 研究思路10
1.5 小结13
2 推行车联网环境下私家车拼车智慧节约化方案的必要性分析13
2.1 推行车联网环境下私家车拼车的可行性13
2.1.1 问卷调查分析13
2.1.2 拼车宏观环境分析15
2.1.3 车联网技术与拼车融合的可行性16
2.2 推行车联网环境下私家车拼车智慧节约化方案的必要性16
2.2.1 现有拼车方案存在的问题17
2.2.2 推行车联网环境下私家车拼车智慧节约化方案的意义17
2.2.3 车联网环境下私家车拼车智慧节约化方案相比现有拼车方案的优势18
2.3 小结18
3 车联网环境下私家车拼车智慧节约化方案整体设计18
3.1 车联网环境下定时定线路上下班拼车方案19
3.2 车联网环境下实时随机拼车方案21
3.3 定时定线路上下班拼车与实时随机拼车的交互23
3.4 小结24
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约化技术研究24
4.1 车联网环境下私家车拼车多信息感知技术24
4.2 车联网环境下私家车拼车路线推荐技术25
4.2.1 基于个人数据挖掘的拼车路线智慧推荐25
4.2.2 基于个人需求的拼车路线智慧推荐25
4.3 车联网环境下私家车拼车信息匹配技术26
4.3.1 路径匹配26
4.3.2 时间匹配27
4.3.3 拼车人数匹配27
4.3.4 总匹配度计算28
4.3.5 匹配反馈与调整28
4.4 车联网环境下私家车拼车信息通知技术28
4.5 车联网环境下拼车车辆行驶中拼车信息动态搜索技术29
4.6 车联网环境下动态不确定需求的协同拼车路线优化29
4.6.1 车主不接受改变路线30
4.6.2 车主接受改变路线30
4.7 车联网环境下私家车拼车费用结算与评价35
4.8 车联网环境下私家车拼车智慧节约化技术应用——以淮安某区域为例35
4.8.1 案例叙述35
4.8.2 拼车路线推荐与信息匹配36
4.8.3 拼车信息动态搜索38
4.8.4 不改变路线的协同拼车38
4.8.5 动态不确定协同路线推荐38
4.8.6 本拼车方案与现有其他拼车方案的比较46
4.9 小结48
5 车联网环境下私家车智慧节约化拼车系统设计48
5.1 系统设计的目标48
5.2 系统的总体设计49
5.3 系统的功能51
5.4 拼车客户端的简易操作52
5.4.1 安装与卸载52
5.4.2 注册与登录53
5.4.3 拼车信息匹配55
5.4.4 拼车信息调整55
5.5 小结56
结论 57
致谢 59
参考文献 60
附录 A 63
附录 B 64
附录 C 65
1 引言
1.1研究背景
随着人们生活水平的提高，交通问题越来越成为阻碍城市发展的重要影响因素，大面积的城市交通拥堵状况引发了环境污染、土地资源紧缺和能源消耗严的等社会问题，日益严重的交通问题成为了各城市政府和民众关注的焦点。
当前经济不再是阻碍人们购买私家车的主要因素，私家车的高销量促进了交通需求与交通基础设施供给之间的矛盾，出现了道路容量严重不足、私家车增长过快、公共交通日渐萎靡和交通管理缺乏整体的发展战略等问题。在政府采取不管理和不控制的情况下，这种不平衡必然会导致交通拥堵。如图1.1，中国的私人汽车保有量以每年10%的数量增加，这就可以解释路为什么越修越宽，而交通却越来越拥挤。同时，扩建道路只是在一定的时间范围内缓解交通拥堵的问题，而修路的速度远赶不上私家车增长的速度[1]，所以从长远发展的角度来说，需要研究出可持续发展的对策和途径，来解决交通问题。
20世纪80年代，交通管理者明确从抑制需求方面着手来解决交通拥堵，通过采取提高私家车单车乘坐的人数的办法，来降低车辆的出行数目，达到充分利用道路资源，减少交通需求的目的。近年来我国私家车的交通构成中，私人出行方式是私家车或出租车的比重为67%，而这两类汽车的空乘或单乘率高达79%[2]，不难解释，目前一系列交通问题的根源之一是私家车普遍座位利用率低，而使用频率过高。
图1.1 我国私人小汽车拥有量的增长状况
基于此，各国学者据此问题提出了最好的解决方案——“拼车”，即车辆合乘匹配。孙新秋（2012）定义了“拼车”，即指车主与乘客之间事先达成一定的约定，车主愿意让乘客顺便乘坐自己驾驶的车辆，并将其送到约定地点，由双方来共同分摊合乘过程中产生的费用的一种节约化的出行方式[3]。徐弘祥（2013）指出静态和动态两种共乘模式。传统的合乘使用的是静态的组织形式，这种共乘往往是基于固定路线的，在时间和空间的分布上存在一定的局限性，缺乏统筹全局的思想；网络动态共乘是车主和乘客通过手机终端和互联网络发布拼车信息，服务系统为其进行实时的信息匹配，并将匹配成果的结果反馈给拼车双方和提供合乘的服务，达到减少单乘出行的目的[4]。
综上所述，交通拥堵、环境污染、资源紧缺和低效的交通运输能力等问题为私家车拼车服务的发展与推广提供了契机。
1.2拼车文献综述
拼车一方面可以提高私家车的座位利用率，给没有私家车的人们出行提供便利，减少私家车的出行次数，缓解日趋严重的交通拥堵状况；另一方面，乘客可以适当分摊车主的费用，实现节约化出行，具有很强的现实意义[3]。近年来，在拼车方面的研究受到越来越多专家学者的青睐，拼车方面的发文量和研究关注度如图1.2和1.3所示。
图1.2 国内拼车发文量
图1.3 国外拼车研究关注度
通过查阅近年来国内外的文献，将拼车的研究方向总结为拼车的行为影响因素、拼车推广的可行性、拼车费用分配、鼓励拼车政策、拼车合法性、拼车系统开发和拼车具体数学模型构建等几个方面。
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