车联网环境下动态不确定需求的协同拼车费用分担模型构建(附件)
近年来，我国私人小汽车数量增长过快，城市拥堵严重，为缓解城市交通拥堵，政府提倡人们选择拼车出行。本文通过对拼车需求影响因素分析，形成拼车不确定需求指标体系，并利用VB语言编程出面向合乘者的需求指标界面.以合乘者输入指标数值为依据计算出合乘者各项需求指标权重。基于不同乘客的个性化需求满意度得出费用比例，以合乘者出行费用总成本最小为目标函数，构建动态协同拼车费用分担模型。算例分析表明，该模型计算的费用能维护驾驶员和乘客双方的利益。最后，结合我国拼车现存问题提出发展对策。关键词 费用分摊，拼车，不确定需求，综合评价
目 录
1 引言 1
1.1 研究背景及意义 1
1.2 国内外研究现状 3
1.3 研究内容及技术路线 4
1.4 小结 5
2 不确定需求条件下动态协同拼车费用分摊模型构建必要性分析6
2.1 国内外拼车现状 6
2.2 不确定需求条件下动态协同拼车费用分摊模型构建必要性 7
2.3 小结8
3 不确定需求影响因素分析8
3.1 拼车需求影响因素分析8
3.2 不确定需求体系建立11
3.3 小结12
4 基于动态不确定需求的协同拼车费用分担模型构建12
4.1 分担模型构建12
4.2 案例分析17
4.3 模型综合评价24
4.4 小结24
5 动态协同拼车计费相关建议24
5.1 出台拼车计费相关政策24
5.2 建立拼车信用管理体系 25
5.3 鼓励措施25
5.4 小结26
结论27
致谢28
参考文献29
附录30
附录A调查问卷30
附录B论文相关科研成果32 1 引言
1．1 研究背景及意义
1.1.1 研究背景
随着我国经济的持续稳步增长，人民生活水平的不断提高，私家车保有量节节攀升。截至2016年年底，我国私人汽车拥有量已增至1.63 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: #351916072#
亿辆，新增民用载客汽车近2321万辆，且近10年来，我国每年新注册载客汽车拥有量一直以10%及以上的增长率保持增长。随之而来的城市道路拥堵、环境污染以及能源浪费等问题愈发严重。据滴滴统计，全国城市道路平均车速为23.7公里/小时，高峰时段出行速度仅为19.9公里/小时[1]，如图1所示。为缓解城市交通拥挤问题，交通行业人员提出以下几种解决方案：一是减缓机动车增长，实行“限行+限购”模式，调整城市出行结构，二是建设HOV车道、发展公交优先和提倡拼车出行以提高车辆承载率。前者可短时期减少道路上车辆出行的数量，但不能解决城市居民长期出行的需求问题。
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图1 分时段平均车速图
2015年北京市小汽车出行量占出行总量的31.9%，城市中心通勤方式仍以小汽车为主，通勤交通出行量如图2所示。北京市私人小汽车承载率仅为1.24人车次1[2] ，车辆承载率低造成道路资源浪费且加剧了城市交通拥堵。《2016年北京交通发展年报》显示2015年北京市交通拥堵平均拥堵持续时间3小时，较2014年增加 1小时5分钟[3]。据统计，2016年北京市居民因交通拥堵损失8717元/人，居民因交通拥堵而带来的损失越来越大，2016年全国交通拥堵损失前十城市情况如图3所示。
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图2 2015年北京市中心城通勤交通不同交通方式出行量图
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图3 2016年交通拥堵损失排行图
1.1.2 研究意义
拼车可节省油耗、降低出行费用、缓解城市交通拥堵、减少有害气体的排放，对社会和个人益处良多。随着智能手机的普及以及拼车软件的快速发展，车与乘客之间的信息沟通能够得到及时处理。将车联网技术应用到动态协同拼车中去可向乘客实时反馈车辆运行状态，为乘客选择车辆等提供有效信息。本文从出行者的需求角度出发，考虑到合乘者对于拼车的安全性、经济性、舒适度、便捷性等的要求不同，结合合乘者的拼车不确定需求因素构建合乘费用分摊模型，既使得乘客满足个人的拼车需求，又能使合乘者的利益得到保障。本文研究对乘客、车主、社会以及环境都有重要意义：
1)降低乘客和车主的出行费用
合乘人员共同分摊共乘路段的油费、过路费以及停车费等费用，多人共乘一辆车减少多余车辆的购买，同时可省去保险费维修费等相关费用，拼车使得出行总成本降低。
2)考虑乘客不确定需求，费用分摊更合理
动态拼车费用分担模型以出行费用总成本最低为目标，考虑到乘客的动态需求，设置绕行距离以及时间等约束条件来提升拼车服务质量。将拼车时间需求因素作为费用分摊的一个因子，使得费用分摊合理化，有据可依。
3)应用车联网技术，实时了解车辆及道路信息
车联网技术向手机客户端及时提供拼车信息，使得车主与合乘者拼车智能匹配，提高运作效率。除此以外，还可智能选择路径以减少出行时间、缓解交通拥堵。
4)减少污染气体排放，节约资源
汽车尾气是空气污染的主要来源之一，车辆排放的气体中含有的一氧化碳、氮氧化物、碳氢化合物和固体悬浮颗粒等对人类的身体健康造成严重威胁，除此以外有害气体扩散到空气中造成空气污染，致使人们生存环境质量下降。通过拼车出行可直接提高车辆承载率，同时减少污染气体的排放量，有效节约燃油资源。
1．2 国内外研究现状
1. 2.1 国外拼车的研究现状
拼车在国外被称为汽车共享，搭车的人只要支付少量的费用就可以与他人共同享用一辆汽车，由来已久,这种现象最先兴起于发达国家。欧美国家私家车拼车发展成熟，通过文献研究发现国外对于拼车的研究主要集中于拼车影响因素分析、拼车路径匹配和匹配算法研究，对于拼车费用分担模型构建方面较少提及。
目 录
1 引言 1
1.1 研究背景及意义 1
1.2 国内外研究现状 3
1.3 研究内容及技术路线 4
1.4 小结 5
2 不确定需求条件下动态协同拼车费用分摊模型构建必要性分析6
2.1 国内外拼车现状 6
2.2 不确定需求条件下动态协同拼车费用分摊模型构建必要性 7
2.3 小结8
3 不确定需求影响因素分析8
3.1 拼车需求影响因素分析8
3.2 不确定需求体系建立11
3.3 小结12
4 基于动态不确定需求的协同拼车费用分担模型构建12
4.1 分担模型构建12
4.2 案例分析17
4.3 模型综合评价24
4.4 小结24
5 动态协同拼车计费相关建议24
5.1 出台拼车计费相关政策24
5.2 建立拼车信用管理体系 25
5.3 鼓励措施25
5.4 小结26
结论27
致谢28
参考文献29
附录30
附录A调查问卷30
附录B论文相关科研成果32 1 引言
1．1 研究背景及意义
1.1.1 研究背景
随着我国经济的持续稳步增长，人民生活水平的不断提高，私家车保有量节节攀升。截至2016年年底，我国私人汽车拥有量已增至1.63 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: #351916072#
亿辆，新增民用载客汽车近2321万辆，且近10年来，我国每年新注册载客汽车拥有量一直以10%及以上的增长率保持增长。随之而来的城市道路拥堵、环境污染以及能源浪费等问题愈发严重。据滴滴统计，全国城市道路平均车速为23.7公里/小时，高峰时段出行速度仅为19.9公里/小时[1]，如图1所示。为缓解城市交通拥挤问题，交通行业人员提出以下几种解决方案：一是减缓机动车增长，实行“限行+限购”模式，调整城市出行结构，二是建设HOV车道、发展公交优先和提倡拼车出行以提高车辆承载率。前者可短时期减少道路上车辆出行的数量，但不能解决城市居民长期出行的需求问题。
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图1 分时段平均车速图
2015年北京市小汽车出行量占出行总量的31.9%，城市中心通勤方式仍以小汽车为主，通勤交通出行量如图2所示。北京市私人小汽车承载率仅为1.24人车次1[2] ，车辆承载率低造成道路资源浪费且加剧了城市交通拥堵。《2016年北京交通发展年报》显示2015年北京市交通拥堵平均拥堵持续时间3小时，较2014年增加 1小时5分钟[3]。据统计，2016年北京市居民因交通拥堵损失8717元/人，居民因交通拥堵而带来的损失越来越大，2016年全国交通拥堵损失前十城市情况如图3所示。
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图2 2015年北京市中心城通勤交通不同交通方式出行量图
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图3 2016年交通拥堵损失排行图
1.1.2 研究意义
拼车可节省油耗、降低出行费用、缓解城市交通拥堵、减少有害气体的排放，对社会和个人益处良多。随着智能手机的普及以及拼车软件的快速发展，车与乘客之间的信息沟通能够得到及时处理。将车联网技术应用到动态协同拼车中去可向乘客实时反馈车辆运行状态，为乘客选择车辆等提供有效信息。本文从出行者的需求角度出发，考虑到合乘者对于拼车的安全性、经济性、舒适度、便捷性等的要求不同，结合合乘者的拼车不确定需求因素构建合乘费用分摊模型，既使得乘客满足个人的拼车需求，又能使合乘者的利益得到保障。本文研究对乘客、车主、社会以及环境都有重要意义：
1)降低乘客和车主的出行费用
合乘人员共同分摊共乘路段的油费、过路费以及停车费等费用，多人共乘一辆车减少多余车辆的购买，同时可省去保险费维修费等相关费用，拼车使得出行总成本降低。
2)考虑乘客不确定需求，费用分摊更合理
动态拼车费用分担模型以出行费用总成本最低为目标，考虑到乘客的动态需求，设置绕行距离以及时间等约束条件来提升拼车服务质量。将拼车时间需求因素作为费用分摊的一个因子，使得费用分摊合理化，有据可依。
3)应用车联网技术，实时了解车辆及道路信息
车联网技术向手机客户端及时提供拼车信息，使得车主与合乘者拼车智能匹配，提高运作效率。除此以外，还可智能选择路径以减少出行时间、缓解交通拥堵。
4)减少污染气体排放，节约资源
汽车尾气是空气污染的主要来源之一，车辆排放的气体中含有的一氧化碳、氮氧化物、碳氢化合物和固体悬浮颗粒等对人类的身体健康造成严重威胁，除此以外有害气体扩散到空气中造成空气污染，致使人们生存环境质量下降。通过拼车出行可直接提高车辆承载率，同时减少污染气体的排放量，有效节约燃油资源。
1．2 国内外研究现状
1. 2.1 国外拼车的研究现状
拼车在国外被称为汽车共享，搭车的人只要支付少量的费用就可以与他人共同享用一辆汽车，由来已久,这种现象最先兴起于发达国家。欧美国家私家车拼车发展成熟，通过文献研究发现国外对于拼车的研究主要集中于拼车影响因素分析、拼车路径匹配和匹配算法研究，对于拼车费用分担模型构建方面较少提及。
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