股票交易策略模型

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1 互 联 网 + 时 代 的 出 租 车 资 源 配 置 模 型 摘 要 本 文 通 过 建 立 出 租 车 资 源 供 求 匹 配 度 指 标 评 定 出 租 车 资 源 匹 配 效 率, 及 分 析 补 贴 方 案 对 打 车 难 指 数 的 影 响, 而 后 在 现 有 补 贴 方 案 基 础 上 设 立 增 加 推 动 城 市 出 租 车 整 体 分 布 平 稳 的 补 贴 方 案 和 降 低 打 车 难 指 数 的 等 车 时 间 补 贴 方 案, 同 时 论 证 其 合 理 性 针 对 问 题 一, 建 立 出 租 车 资 源 供 求 匹 配 度 指 标 评 价 模 型 首 先, 建 立 定 义 为 出 租 车 需 求 量 和 供 给 量 差 值 绝 对 值 的 最 大 值 同 出 租 车 需 求 量 和 供 给 量 总 和 比 值 的 不 同 时 空 出 租 车 资 源 供 求 匹 配 度 指 标 及 评 价 标 准 选 择 具 有 代 表 性 的 西 安 上 海 两 城 市 进 行 具 体 求 解 分 析, 因 各 城 市 出 租 车 具 体 分 布 情 况 不 同, 需 要 先 运 用 参 数 均 值 聚 类 法 对 城 市 区 域 进 行 划 分 ; 然 后 对 所 查 找 的 日 出 租 车 分 布 及 需 求 数 据 进 行 多 项 式 拟 合, 但 由 于 数 据 量 过 少, 需 要 先 运 用 三 次 样 条 插 值 法 及 线 性 插 值 法 进 行 插 值, 而 后 添 入 由 出 租 车 分 布 数 据 确 定 的 各 分 区 的 函 数 参 数, 得 到 各 分 区 具 体 函 数 ; 最 后 将 各 分 区 出 租 车 资 源 供 求 匹 配 度 加 权 平 均 得 到 该 城 市 整 体 出 租 车 资 源 供 求 匹 配 度, 同 时 将 所 得 数 据 与 比 对 表 比 对 得 到 该 城 市 出 租 车 资 源 供 求 匹 配 度 评 价 其 中 西 安 及 上 海 的 出 租 车 资 源 供 求 匹 配 度 评 价 如 下 : 西 安 及 上 海 的 出 租 车 资 源 供 求 匹 配 度 具 体 值 及 评 价 结 果 表 城 市 出 租 车 资 源 供 求 匹 配 度 具 体 值 评 价 结 果 西 安 良 上 海 差 针 对 问 题 二, 建 立 打 车 难 指 标 模 型 首 先 分 析 滴 滴 出 行 和 快 的 打 车 两 公 司 的 补 贴 方 案, 知 补 贴 可 分 为 对 乘 客 的 补 贴 对 出 租 车 司 机 的 补 贴 和 其 它 补 贴 特 点, 然 后 探 寻 出 其 对 出 组 车 供 给 需 求 的 刺 激 函 数 而 刺 激 供 需 函 数 与 乘 客 等 待 时 间 和 出 租 车 空 载 率 具 有 函 数 关 系, 同 时 乘 客 等 待 时 间 和 出 租 车 空 载 率 均 为 出 租 车 的 打 车 难 指 标 的 评 判 因 子, 将 两 因 子 与 打 车 难 指 标 建 立 函 数 关 系, 最 终 得 到 补 贴 方 案 与 打 车 难 指 标 的 函 数 及 评 价 标 准 通 过 查 询 相 关 数 据, 确 定 函 数 系 数, 分 析 西 安 上 海 两 城 市 补 贴 前 后 打 车 难 指 标 变 化 最 终 得 出 补 贴 方 案 对 缓 解 打 车 难 有 一 定 效 果, 但 仍 然 存 在 补 贴 方 案 无 效 的 情 况, 及 其 具 体 是 西 安 市 补 贴 方 案 每 单 给 乘 客 和 司 机 分 别 补 贴 11 元 和 6 元 针 对 问 题 三, 根 据 已 有 的 出 租 车 补 贴 方 案 的 弊 端, 我 们 提 出 了 新 的 打 车 软 件 服 务 平 台 的 设 计 思 路 及 补 贴 方 案, 分 别 建 立 以 降 低 空 载 率 为 目 的 的 出 租 车 均 衡 分 配 补 贴 模 型 以 提 高 匹 配 效 率 为 目 的 的 最 优 供 求 匹 配 动 态 任 务 分 派 模 型 和 以 降 低 打 车 难 指 数 为 目 的 的 等 待 时 长 补 贴 模 型, 证 明 该 补 贴 方 案 的 合 理 性 最 后 对 西 安 地 区 进 行 模 型 模 拟, 假 定 存 在 100 辆 车 和 100 位 乘 客, 并 将 其 地 理 位 置 随 机 分 配, 通 过 Matlab 软 件 求 解 线 性 规 划 模 型, 得 到 最 终 匹 配 矩 阵, 估 算 出 等 待 时 间, 并 给 出 相 应 补 贴 金 额 关 键 字 : 出 租 车 软 件 服 务 平 台 匹 配 程 度 打 车 难 指 数 出 租 车 软 件 补 贴 1

2 一 问 题 重 述 改 革 开 放 以 来, 我 国 的 国 民 经 济 快 速 发 展, 人 民 的 生 活 水 平 也 不 断 提 高, 我 国 是 人 口 大 国, 始 终 坚 持 着 以 人 为 本 建 设 小 康 社 会, 时 刻 关 注 着 民 生 问 题 如 今, 市 民 出 行 需 求 在 数 量 质 量 上 都 在 不 断 提 升, 许 多 市 民 因 为 公 交 车 里 乘 客 的 拥 挤 行 驶 的 速 度 缓 慢 以 及 不 能 直 接 到 达 目 的 地, 而 倾 向 于 将 出 租 车 作 为 出 行 的 重 要 选 择, 但 是 打 车 难 的 现 象 也 日 益 严 重, 并 逐 渐 成 为 人 们 关 注 的 一 个 社 会 热 点 问 题 随 着 科 技 的 发 展, 互 联 网 + 时 代 的 到 来, 有 多 家 公 司 依 托 移 动 互 联 网 建 立 了 打 车 软 件 服 务 平 台, 如 嘀 嘀 打 车 快 的 打 车 优 步 打 车 等 等, 乘 客 将 软 件 下 载 至 手 机, 方 便 快 捷 地 实 现 了 自 己 与 出 租 车 司 机 之 间 的 信 息 互 通, 同 时 推 出 了 多 种 出 租 车 的 补 贴 方 案, 不 仅 节 约 了 时 间 同 时 节 省 了 资 金 我 们 将 打 车 问 题 具 体 化, 通 过 搜 集 相 关 数 据, 运 用 数 学 思 想, 建 立 数 学 模 型 来 研 究 出 租 车 资 源 配 置 中 的 以 下 问 题 : (1) 试 建 立 合 理 的 指 标, 并 分 析 不 同 时 空 出 租 车 资 源 的 供 求 匹 配 程 度 (2) 分 析 各 公 司 的 出 租 车 补 贴 方 案 是 否 对 缓 解 打 车 难 有 帮 助 (3) 如 果 要 创 建 一 个 新 的 打 车 软 件 服 务 平 台, 将 设 计 什 么 样 的 补 贴 方 案, 并 论 证 其 合 理 性 二 模 型 假 设 与 符 号 说 明 2.1 模 型 假 设 (1) 出 租 车 每 次 只 能 接 一 单 生 意, 不 能 同 时 接 两 单 以 上 的 生 意 ; (2) 出 租 车 的 供 给 量 及 需 求 量 仅 受 到 打 车 软 件 补 贴 方 案 的 影 响, 不 考 虑 天 气 政 府 政 策 等 其 他 影 响 因 素 ; (3) 打 车 软 件 不 存 在 软 件 漏 洞, 或 出 现 使 用 过 程 中 信 息 获 取 失 败 的 情 况, 影 响 乘 客 与 司 机 间 信 息 的 及 时 更 新 ; (4) 乘 客 在 使 用 软 件 打 车 后 在 等 待 出 租 车 前 来 的 过 程 中, 不 会 放 弃 已 选 择 的 出 租 车 2.2 符 号 说 明 符 号 P Q ( t, x, y) 符 号 的 含 义 出 租 车 供 求 匹 配 度 在 t 时 刻 点 ( x, y) 处 出 租 车 的 需 求 量 D ( t, x, y) 在 t 时 刻 点 ( x, y) 处 出 租 车 的 供 给 量 2

3 多 项 式 拟 合 程 度 的 比 例 系 数 第 个 分 区 的 出 租 车 需 求 量 比 例 系 数 Q t, ) ( 第 个 分 区 打 车 需 求 函 数 第 个 分 区 的 出 租 车 供 给 量 比 例 系 数 D t, ) ( 第 个 分 区 出 租 车 供 给 函 数 R 打 车 难 指 标 m t) m ( t) m ( ) 1( 2 3 t 乘 客 补 贴 司 机 补 贴 其 他 非 现 金 补 贴 Q(t) 补 贴 方 案 实 施 时 的 需 求 函 数 D(t) 补 贴 方 案 实 施 时 的 供 给 函 数 T 3 乘 客 等 车 时 间 出 租 车 的 空 载 率 三 问 题 一 的 分 析 模 型 建 立 与 求 解 3.1 问 题 分 析 问 题 一 要 求 建 立 合 理 的 指 标, 并 分 析 不 同 时 间 空 间 出 租 车 资 源 的 供 求 匹 配 程 度 首 先, 定 义 出 租 车 资 源 供 求 匹 配 是 指 在 某 一 确 定 时 空 中, 出 租 车 的 需 求 量 与 出 租 车 的 供 给 量 是 相 等 的 然 后 将 出 租 车 需 求 量 和 供 给 量 差 值 绝 对 值 的 最 大 值 与 出 租 车 需 求 量 与 供 给 量 和 的 比 值 定 为 出 租 车 资 源 供 求 匹 配 评 价 指 标 可 以 具 体 求 得 特 定 时 间 段 具 体 区 域 的 评 价 指 标 值 和 评 价 分 类 等 级 对 于 具 体 的 城 市 计 算, 首 先 需 要 对 空 间 进 行 划 分, 运 用 K-Means 算 法 建 立 聚 类 分 析 模 型, 根 据 某 时 刻 出 租 车 分 布 的 位 置 及 相 应 的 数 量, 作 出 立 体 等 量 线 图, 选 取 特 定 聚 类 中 心 点, 以 欧 氏 距 离 作 为 相 似 度 将 距 离 中 心 点 最 近 的 其 它 点 聚 类, 重 复 此 过 程 直 至 新 的 聚 类 中 心 与 原 聚 类 中 心 相 等 或 距 离 函 数 开 始 收 敛, 确 定 对 城 市 的 划 分 然 后, 建 立 出 租 车 资 源 供 求 函 数 模 型, 在 已 有 的 数 据 基 础 上 结 合 三 次 样 条 插 值 法 及 线 性 插 值 法 进 行 数 据 的 增 添, 由 此 利 用 Matlab 软 件 编 程, 90% 为 衡 量 标 准 对 数 据 进 行 多 项 式 拟 合, 再 由 另 一 天 的 数 据 进 行 检 验, 得 到 一 天 中 出 租 车 的 供 给 量 及 需 求 量 关 于 时 间 的 函 数 根 据 各 个 分 区 内 供 给 量 及 需 求 量 占 城 区 总 供 给 量 及 需 求 量 的 比 例, 我 们 可 以 得 到 每 个 分 区 的 供 求 函 数 最 后, 以 供 求 不 匹 配 度 P 作 为 第 个 分 区 评 判 指 标, 并 建 立 城 市 评 判 指 标 然 后, 我 们 以 西 安 及 上 海 为 代 表 城 市, 具 体 应 用 所 建 立 的 城 市 评 价 指 标 模 型, 对 出 租 车 资 源 的 供 求 匹 配 程 度 进 行 分 析 3.2 模 型 建 立 与 求 解 模 型 建 立 1. 建 立 指 标 评 价 模 型 首 先, 定 义 出 租 车 资 源 供 求 匹 配 是 指 在 某 一 确 定 时 空 中, 出 租 车 的 需 求

4 量 与 出 租 车 的 供 给 量 是 相 等 的 然 后, 根 据 定 义 建 立 供 求 匹 配 评 价 模 型 起 初, 在 某 一 特 定 时 间 段 中, 将 出 租 车 需 求 量 和 供 给 量 差 值 绝 对 值 的 最 大 值 定 义 为 供 求 匹 配 评 价 指 标, 但 不 同 城 市 的 出 租 车 数 量 具 有 量 级 上 的 差 异 因 此, 在 原 先 的 基 础 上, 引 进 出 租 车 需 求 量 与 供 给 量 的 指 标, 具 体 的, 用 出 租 车 需 求 量 和 供 给 量 差 值 绝 对 值 的 最 大 值 与 出 租 车 需 求 量 与 供 给 量 和 作 比, 并 将 其 重 新 定 义 为 供 求 匹 配 评 价 指 标 指 标 表 示 方 式 如 下 : 量, 其 中 P 为 出 租 车 供 求 匹 配 度, D( t, x, y) 为 在 t 时 刻 点 Q( t, x, y) D( t, x, y) P max t[ t, t ] 1 2 Q( t, x, y) D( t, x, y) ( x, y) 配 评 价 度 的 时 间 起 止 点 点 属 Q( t, x, y) 处 出 租 车 的 供 给 量, ( x, y) 为 在 t 时 刻 点 t 1 ( x, y) 处 出 租 车 的 需 求 t 2 为 所 求 出 租 车 供 求 匹 于 评 价 指 标 所 考 虑 区 域 范 围 通 过 本 评 价 标 准 即 可 求 得 所 考 虑 区 域 在 特 定 时 间 范 围 的 出 租 车 供 求 匹 配 度 且 当 P 值 越 接 近 1, 则 说 明 该 地 区 在 指 定 时 间 段 的 匹 配 度 越 差, 当 P 值 越 接 近 0, 则 说 明 该 地 区 在 指 定 时 间 段 的 匹 配 度 越 好 而 对 于 P 具 体 值 的 匹 配 程 度 评 价, 我 们 是 根 据 所 查 阅 文 献 资 料 以 及 相 关 数 据, 以 及 结 合 5 种 不 同 级 别 城 市 具 体 事 例 计 算, 建 立 如 下 的 确 定 指 标 评 价 评 定 标 准 表 : 表 1: 供 求 匹 配 程 度 对 照 表 P 值 P> >P> >P> >P>0.6 匹 配 程 度 0<P<0.6 优 2. 指 定 城 市 的 具 体 算 法 由 于 城 市 的 行 政 划 分 不 同, 无 法 笼 统 的 得 出 城 市 确 定 具 体 坐 标 时 出 租 车 需 求 和 供 给 的 函 数, 因 此 需 要 先 将 城 市 进 行 分 区, 然 后 才 可 以 得 到 各 个 分 区 的 供 给 和 需 求 函 数 (1) 建 立 聚 类 分 区 模 型 根 据 打 车 高 峰 期 出 租 车 分 布 的 位 置 及 相 应 的 数 量, 作 出 三 维 立 体 等 量 线 图 我 们 以 标 志 性 的 建 筑 或 路 段 作 为 该 附 近 出 租 车 所 处 位 置 名 称 进 行 统 计, 运 用 K-Means 算 法 迭 代 更 新 的 思 想 进 行 聚 类 聚 类 过 程 如 下 : 在 所 有 点 中 随 机 选 取 了 k 个 点 作 为 初 始 聚 类 中 心, 该 位 置 坐 标 为 置 坐 标 N a, b ) ) j( j j ( j 1,2,, k 差 较 差 良 较 优 M a, b ) ) ( ( 1,2,, k, 剩 余 其 它 k 点 的 位, 通 过 计 算 其 它 点 与 这 些 聚 类 中 心 点 的 欧 氏 距 离 : d j ) 2 ( a a j) ( b bj 作 为 相 似 性 的 评 价 指 标, 即 认 为 两 个 点 的 距 离 越 近, 相 似 度 越 大, 可 分 为 同 一 个 区 将 其 它 点 分 配 给 距 离 最 近 的 聚 类 中 心 点 所 在 的 聚 类 然 后 对 划 分 好 后 的 聚 类 重 新 进 行 上 述 步 骤, 这 一 过 程 不 断 重 复 直 到 新 的 聚 类 中 心 与 原 聚 类 中 心 相 等 或 距 2 4

5 离 函 数 开 始 收 敛, 分 区 结 束 对 所 有 点 进 行 聚 类 分 区 之 后, 很 难 看 出 每 个 分 区 的 边 界, 因 此 需 要 对 边 界 进 行 运 算, 绘 制 出 区 域 的 边 界 过 程 如 下 : 首 先 建 立 平 面 直 角 坐 标 系, 以 坐 标 系 的 原 点 为 中 心 点 均 分 为 m 等 份 区 域, 每 个 区 域 的 角 度 为 360/m 图 1:m 等 份 区 域 图 之 后, 将 k 个 聚 类 中 心 点 放 入 该 坐 标 系, 使 得 中 心 点 与 坐 标 原 点 重 合 我 们 已 知 每 个 点 的 坐 标, 通 过 计 算 其 它 点 与 中 心 点 所 形 成 的 三 角 函 数 关 系, 即 可 得 到 每 个 点 与 中 心 点 所 形 成 的 夹 角, 进 而 将 这 些 点 归 入 之 前 所 划 分 的 m 等 份 区 域 依 次 计 算 每 个 区 域 里 每 个 点 距 离 中 心 点 的 距 离, 记 录 各 区 域 内 距 离 中 心 点 最 远 的 点, 如 图 中 A 点 最 后, 将 每 个 区 域 内 的 最 远 点 相 连 接, 即 可 得 到 点 集 的 相 应 边 界, 同 时 确 定 了 以 k 个 聚 类 中 心 点 将 该 城 市 完 整 划 分 了 k 个 分 区 (2) 建 立 出 租 车 资 源 供 求 函 数 模 型 () 数 据 的 预 处 理 我 们 发 现 获 取 的 数 据 时 间 间 隔 不 一 并 且 数 量 偏 少, 而 我 们 需 要 较 多 的 数 据, 因 此 首 先 运 用 三 次 样 条 插 值 法 若 不 适 用 则 采 用 线 性 插 值 法, 在 已 有 的 数 据 基 础 上 进 行 数 据 的 增 添 三 次 样 条 插 值 法 避 免 了 因 高 次 插 值 具 有 不 收 敛 稳 定 性 差 的 缺 点, 同 时 样 条 富 有 弹 性 的 特 性 弥 补 了 低 次 线 性 插 值 的 光 滑 性 较 差 的 不 足 多 个 样 条 相 互 弯 曲 连 接 后 沿 其 边 缘 画 出 的 曲 线 就 是 三 次 样 条 曲 线 求 解 三 次 样 条 插 值 函 数 过 程 如 下 : 若 函 数 F(t) 在 节 点 t, t 2,, 1 t n 处 的 函 数 值 为 : 并 且 关 于 这 个 节 点 集 的 三 次 样 条 函 数 F( t ) x 1,2,, n G(t) 满 足 : () 插 值 条 件 : G( t ) x 1,2,, n () 连 续 性 条 件 : lm G( t) G( t ) x 1,2,, n 1 tt 5

6 () 一 阶 导 数 连 续 条 件 : (v) 二 阶 导 数 连 续 条 件 : lm G( t) G( t ) tt lm G ( t) G( t ) tt 1,2,, n 1 1,2,, n 1 则 求 解 出 三 次 样 条 函 数 G(t) 即 为 三 次 样 条 插 值 函 数, 当 曲 线 中 有 趋 于 直 线 的 情 形 时, 拟 合 效 果 不 好, 也 不 能 解 决 具 有 垂 直 切 线 的 问 题, 二 阶 导 数 不 连 续 时, 将 产 生 较 大 的 误 差, 因 此 当 不 适 用 三 次 样 条 插 值 法 时, 我 们 使 用 线 性 插 值 法 线 性 插 值 是 通 过 连 接 两 个 已 知 点 的 直 线 来 确 定 在 这 两 个 点 之 间 一 个 未 知 点 的 取 值 方 法 过 程 如 下 : 首 先 必 须 满 足 插 值 函 数 G(t) 与 F(t) 在 节 点 t, t 2,, 1 t n 处 的 函 数 值 相 同, 即 为 : G( t ) F( t ) x 1,2,,n 假 设 我 们 已 知 两 点 坐 标 ( 1 t 1, x ) 与 ( 2 t 2, x ), 要 得 到 [ t 1, t2] 区 间 内 由 两 点 确 定 的 直 线 上 某 点 ( t, x) 根 据 x x1 x x 2 1 t t1 t t 2 1, 即 可 得 到 x x ( x 1) 1 2 x, 以 此 增 添 两 点 间 的 数 据, 为 后 续 的 数 据 拟 合 奠 定 基 础, 但 无 法 确 定 我 们 可 得 到 插 值 函 数 G(t) 具 体 的 函 数 形 式 G(t) 代 表 的 样 本 数 据 曲 线, 根 据 图 像 的 走 势, 利 用 多 项 式 回 归, 通 过 Matlab 软 件 编 程 对 图 线 进 行 拟 合, 可 得 到 拟 合 函 数 f (t) 运 用 最 小 二 乘 思 想, 设 拟 合 程 度 的 比 例 系 数 为, 则 其 中 残 差 平 方 和 : 总 平 方 和 : RSS RSS 1 TSS t t t 1 t 1 n n 2 e dt t 2 f ( t) G( t) dt t 2 n TSS G( t) G ( t) dt t 1 用 从 低 至 高 的 不 同 阶 数 多 项 式 依 次 进 行 拟 合, 最 初 我 们 选 取 作 为 判 定 拟 合 结 果 的 标 准, 但 考 虑 到 本 文 研 究 出 租 车 的 空 车 在 运 量 及 打 车 的 需 求 量 波 动 频 繁 且 幅 度 差 距 较 大, 做 出 来 的 拟 合 曲 线 在 对 未 来 预 测 时 会 出 现 较 大 的 偏 差, 因 此 我 们 选 取 为 衡 量 标 准, 即 可 认 为 拟 合 程 度 达 到 要 求 我 们 需 要 查 找 某 城 市 某 一 天 出 租 车 的 供 给 量 以 及 乘 客 打 车 需 求 量 的 数 据, 运 用 三 次 样 条 插 值 法, 使 数 据 得 以 充 足, 再 由 上 述 拟 合 数 据 的 方 法 得 到 了 出 租 车 在 90% 95% 该 天 每 时 每 刻 的 供 给 量 D ( ) 及 需 求 量 Q ( ) 关 于 时 间 的 函 数 再 根 据 另 外 某 一 天 的 1 t 1 t 6

7 数 据 进 行 检 验, 同 样 由 最 小 二 乘 思 想, 以 作 为 阈 值, 若, 则 代 表 拟 合 结 果 是 可 用 的 () 出 租 车 需 求 函 数 由 于 考 虑 到 该 城 市 不 同 分 区 内 的 乘 客 对 出 租 车 需 求 量 的 情 况 不 同, 因 此 第 个 分 区 打 车 需 求 的 函 数 表 达 式 为 : Q ( t, ) Q ( t ) % 第 区 需 求 量 城 市 总 需 求 量 2 表 示 第 个 分 区 的 出 租 车 需 求 量 比 例 系 数 () 出 租 车 供 给 函 数 该 城 市 不 同 分 区 内 的 出 租 车 供 给 量 即 空 车 在 运 量 的 情 况 也 不 同, 因 此 第 个 分 区 出 租 车 供 给 的 函 数 表 达 式 为 : D ( t, ) D ( t ) 1 3 第 区 供 给 量 城 市 总 供 给 量 4 表 示 第 个 分 区 的 出 租 车 供 给 量 比 例 系 数 (3) 城 市 具 体 匹 配 程 度 指 标 求 解 根 据 以 上 的 所 确 定 的 函 数, 可 以 确 定 出 第 然 后 结 合 该 城 市 所 有 分 区 的 评 判 指 标, 加 权 平 均 得 到 该 城 市 的 供 求 匹 配 程 度, 其 表 达 式 如 下 个 分 区 中 的 出 租 车 供 求 匹 配 度, 其 中 P P 的 具 体 表 达 式 为 : k 1 P ( 1,2,, k) P Q ( t, p( x, y)) D ( t, p( x, y)) max t[ t, t ] 1 2 Q ( t, p( x, y)) D ( t, p( x, y)) ( 1,2,, k) 且 点 p( x, y) 属 于 第 个 分 区 模 型 求 解 根 据 上 述 建 立 的 模 型, 我 们 以 分 析 西 安 和 上 海 出 租 车 资 源 为 例, 因 为 这 两 个 城 市 可 以 称 为 打 车 软 件 的 起 源 地, 并 且 在 软 件 投 入 市 场 后, 使 用 的 人 数 日 益 增 加, 在 全 国 的 消 费 者 中 占 有 较 大 的 比 例 1. 搜 集 数 据 及 预 处 理 首 先, 需 要 搜 集 城 市 出 租 车 的 分 布 及 打 车 需 求 量 的 数 据, 但 这 类 数 据 属 于 企 业 的 内 部 资 料, 我 们 尝 试 了 多 种 途 径 都 无 法 获 取, 最 终 找 到 了 滴 滴 快 的 智 能 出 行 平 台 ( 网 址 为 v.kuadad.com) 点 开 该 网 页 后, 选 择 web 开 发 者 中 的 浏 览 器 控 制 台, 再 根 据 网 页 数 据 分 析, 标 志 成 XHR 消 息 其 中 含 有 ZIP 数 据, 将 我 们 需 要 的 ZIP 压 缩 数 据 保 存 即 可, 由 此 分 步 得 到 西 安 及 上 海 出 租 车 分 布 及 打 车 需 求 量 的 数 7

8 据 图 2: 搜 集 数 据 图 2. 西 安 及 上 海 的 指 标 求 解 (1) 西 安 市 () 聚 类 分 区 我 们 搜 集 到 2015 年 9 月 10 日 这 一 天 西 安 出 租 车 的 分 布 及 打 车 需 求 量 的 数 据, 在 实 际 情 况 中, 西 安 打 车 的 早 高 峰 期 大 致 在 10 点 左 右, 一 般 的 上 下 班 时 间 大 多 数 市 民 选 择 公 共 交 通, 因 此 我 们 根 据 在 10 点 出 租 车 分 布 的 位 置 及 相 应 的 数 量, 作 出 三 维 立 体 等 量 线 图 图 3:2015 年 9 月 10 日 10 点 西 安 出 租 车 在 运 分 布 不 同 视 角 立 体 等 量 线 图 在 图 中 有 11 个 出 租 车 在 运 数 量 峰 值 点, 利 用 建 立 的 聚 类 分 区 模 型, 随 机 选 取 11 个 点 为 初 始 聚 类 中 心, 其 它 点 与 该 中 心 点 间 的 欧 氏 距 离 最 小 为 目 标 函 数, 每 个 点 以 其 经 纬 度 作 为 该 点 的 位 置 坐 标, 将 其 它 点 分 配 至 距 离 最 近 的 中 心 点, 在 对 所 有 点 进 行 聚 类 之 后, 重 新 进 行 上 述 步 骤, 这 一 过 程 不 断 重 复 直 到 新 的 聚 类 中 心 与 原 聚 类 中 心 相 等 或 距 离 函 数 开 始 收 敛, 分 区 结 束 再 绘 制 每 个 分 区 的 边 界, 所 建 立 的 坐 标 系 以 原 点 为 中 心 点 均 分 为 8 等 份 区 域, 每 个 区 域 的 角 度 为 360/8 度, 将 中 心 点 与 坐 标 原 点 重 合, 将 其 它 点 归 入 这 8 个 区 域 中, 将 各 区 域 内 距 离 中 心 点 最 远 的 点 相 连 接, 即 得 到 相 应 边 界, 最 终 将 西 安 划 分 为 11 个 分 区 分 区 结 果 如 下 图 所 示 : 8

9 图 4: 西 安 分 区 图 () 拟 合 供 求 函 数 由 建 立 的 出 租 车 资 源 供 求 函 数 模 型, 运 用 三 次 样 条 插 值 法 及 线 性 插 值 法, 在 已 获 取 的 数 据 基 础 上 增 添 更 多 用 于 拟 合 函 数 的 数 据, 并 运 用 Matlab 分 别 拟 合 得 到 出 租 车 在 运 量 及 需 求 量 的 函 数 图 5:2015 年 9 月 10 日 西 安 出 租 车 在 运 量 拟 合 函 数 图 6:2015 年 9 月 10 日 西 安 出 租 车 需 求 拟 合 函 数 但 是 为 了 之 后 得 到 供 求 不 匹 配 度, 我 们 需 要 的 数 据 为 出 租 车 的 供 给 量, 即 空 9

10 车 在 运 量, 但 无 法 直 接 获 取 供 给 量 的 数 据 我 们 通 过 数 据 分 析, 得 到 乘 客 的 平 均 等 待 时 间 为 15 分 钟, 因 此 我 们 运 用 出 租 车 在 运 量 减 去 前 15 分 钟 的 乘 客 需 求 量, 得 到 当 前 的 出 租 车 供 给 量, 再 由 多 项 式 拟 合 得 到 如 下 结 果 : 图 7:2015 年 9 月 10 日 西 安 出 租 车 供 给 拟 合 函 数 经 计 算, 出 租 车 供 给 量 与 需 求 量 的 函 数 拟 合 程 度 值 分 别 为 % %, 均 大 于 90%, 可 认 为 拟 合 程 度 达 到 要 求, 拟 合 函 数 可 以 使 用 表 2: 西 安 出 租 车 供 给 及 需 求 函 数 函 数 西 安 出 租 车 供 给 函 数 需 求 函 数 D1(xt)=-( *xt^22)/ ( *xt^ 21)/ ( *xt^20)/ ( *xt^19)/ ( *xt^18)/ ( *xt^17)/ ( *xt^16)/ ( *xt^15)/ ( * xt^14)/ ( *xt^13)/ ( *xt ^12)/ ( *xt^11)/ ( *xt^10)/ ( *xt^9)/ ( *xt^8)/ ( *xt^7)/ ( *xt^6)/ ( *xt^5)/ ( *xt^4)/ ( *xt^3)/ ( *xt^2)/ ( *xt)/ / Q2(xt)=-( *xt^22)/ ( *xt^2 1)/ ( *xt^20)/ ( *xt^19)/ ( *xt^18)/ ( *xt^17)/ ( *xt^16)/ ( *xt^15)/ ( *xt ^14)/ ( *xt^13)/ ( *xt^1 2)/ ( *xt^11)/ ( *xt^10)/ ( *xt^9)/ ( *xt^8)/ ( *xt^7)/ ( *xt^6)/ ( *xt^5)/ ( *xt^4)/ ( *xt^3)/ ( *xt^2)/ ( *xt)/ /

11 由 12 式, 我 们 可 得 到 第 个 分 区 出 租 车 的 需 求 函 数 第 个 分 区 出 租 车 的 供 给 函 数 供 给 比 例 系 数 D t, ) (, 1,2, 及 需 求 比 例 系 数 结 果 如 下 :,11 表 3: 西 安 分 区 供 求 比 例 系 数 结 果 表 Q t, ) ( ; 由 34 式, 得 到 计 算 得 到 第 个 分 区 的 出 租 车 西 安 分 区 () 评 价 指 标 根 据 以 上 所 求 到 的 函 数 指 标, 以 及 西 安 城 市 分 区 确 定, 先 确 定 出 各 11 个 分 区 的 匹 配 程 度 数 据, 其 数 据 分 别 为 : 表 4: 西 安 市 11 个 分 区 的 供 求 匹 配 程 度 值 区 号 P 值 再 结 合 加 权 平 均 的 方 法, 利 用 函 数 : P k 1 P ( 1,2,, k) 最 终 得 到 西 安 市 的 供 求 匹 配 程 度 为 表 比 对, 可 知, 西 安 的 供 求 匹 配 程 度 等 级 为 一 般 (2) 上 海 市 () 聚 类 分 区 我 们 搜 集 到 2015 年 9 月 10 日 这 一 天 上 海 出 租 车 的 分 布 及 打 车 需 求 量 的 数 据, 考 虑 到 上 海 的 经 济 水 平 及 发 展 速 度 高 于 西 安, 且 出 行 的 人 流 量 较 大, 上 海 打 车 的 早 高 峰 期 大 致 在 9 点 左 右, 因 此 我 们 根 据 9 点 出 租 车 分 布 的 位 置 及 相 应 的 数 量, 作 出 三 维 立 体 等 量 线 图 P 再 与 供 求 匹 配 程 度 对 照 11

12 图 8:2015 年 9 月 10 日 10 点 上 海 出 租 车 在 运 分 布 不 同 视 角 立 体 等 量 线 图 在 图 中 有 15 个 出 租 车 在 运 数 量 峰 值 点, 利 用 建 立 的 聚 类 分 区 模 型, 以 最 高 点 为 聚 类 分 区 的 中 心 点, 我 们 得 到 15 个 聚 类 中 心 点, 再 以 其 它 点 与 中 心 点 间 的 欧 氏 距 离 最 小 为 目 标 函 数, 每 个 点 以 其 经 纬 度 作 为 该 点 的 位 置 坐 标, 将 其 它 点 聚 类 至 距 离 最 近 的 中 心 点 在 对 所 有 点 进 行 聚 类 之 后, 再 绘 制 每 个 分 区 的 边 界, 所 建 立 的 坐 标 系 以 原 点 为 中 心 点 均 分 为 8 等 份 区 域, 每 个 区 域 的 角 度 为 360/8 度, 将 中 心 点 与 坐 标 原 点 重 合, 将 其 它 点 归 入 这 8 个 区 域 中, 将 各 区 域 内 距 离 中 心 点 最 远 的 点 相 连 接, 即 得 到 相 应 边 界, 最 终 将 上 海 划 分 为 15 个 分 区, 如 下 图 所 示 : 图 9: 上 海 分 区 图 () 拟 合 供 求 函 数 由 建 立 的 出 租 车 资 源 供 求 函 数 模 型, 我 们 首 先 增 添 数 据, 对 数 据 处 理 得 到 出 租 车 的 供 给 量 数 据, 并 运 用 Matlab 分 别 拟 合 得 到 出 租 车 供 给 及 需 求 函 数 图 10:2015 年 9 月 10 日 上 海 出 租 车 供 给 拟 合 函 数 12

13 图 11:2015 年 9 月 10 日 上 海 出 租 车 需 求 拟 合 函 数 经 计 算, 出 租 车 供 给 量 与 需 求 量 的 函 数 拟 合 程 度 值 分 别 为 % %, 均 大 于 90%, 可 认 为 拟 合 程 度 达 到 要 求, 拟 合 函 数 可 以 使 用 表 5: 上 海 出 租 车 供 给 及 需 求 函 数 函 数 上 海 出 租 车 供 给 函 数 需 求 函 数 D 0 ( t) =( *t^20)/ ( *t^19)/ ( *t^18)/ ( *t^17)/ ( *t^16)/ ( *t^15)/ ( *t^14)/ ( *t^13)/ ( *t^12)/ ( *t^11)/ ( *t^10)/ ( *t^ 9)/ ( *t^8)/ ( *t^7)/ ( *t^6)/ ( *t^5)/ ( *t^4)/ ( *t^3)/ ( *t^2)/ ( *t)/ / Q ( ) =-( *t^16)/ ( *t^15)/ t ( *t^14)/ ( *t^13) / ( *t^12)/ ( *t^1 1)/ ( *t^10)/ ( *t^9)/ ( *t^8)/ ( *t^7)/ ( *t^6)/ ( *t^5)/ ( *t^4)/ ( *t^3)/ ( *t^2)/ ( *t)/ / 由 12 式, 我 们 可 得 到 第 个 分 区 出 租 车 的 需 求 函 数 Q t, ) ; 由 34 式, 得 到 第 个 分 区 出 租 车 的 供 给 函 数 D t, ), 供 给 比 例 系 数 ( 1,2, 及 需 求 比 例 系 数 结 果 如 下 :,15 ( 计 算 得 到 第 个 分 区 的 出 租 车 13

14 表 6: 上 海 分 区 供 求 比 例 系 数 结 果 表 上 海 分 区 () 评 价 指 标 根 据 以 上 所 求 到 的 函 数 指 标, 以 及 上 海 市 城 市 分 区 确 定, 先 确 定 出 各 15 个 分 区 的 匹 配 程 度 数 据, 其 数 据 分 别 为 : 表 7: 上 海 市 11 个 分 区 的 供 求 匹 配 程 度 值 区 号 P 值 区 号 P 值 再 结 合 加 权 平 均 的 方 法, 利 用 函 数 : P k 1 P ( 1,2,, k) 最 终 得 到 上 海 市 的 供 求 匹 配 程 度 为 P= 再 与 供 求 匹 配 程 度 对 照 表 比 照, 知 上 海 市 的 供 求 匹 配 程 度 等 级 为 差 3.3 结 果 检 验 我 们 选 取 西 安 和 上 海 这 两 个 城 市 另 外 一 天 的 出 租 车 需 求 量 及 供 给 量, 对 拟 合 的 供 求 函 数 进 行 检 验 例 如, 选 取 2015 年 9 月 9 日 这 天 的 数 据, 由 所 拟 合 的 供 求 函 数, 取 不 同 时 刻 得 到 相 应 的 供 求 量 的 函 数 值, 运 用 最 小 二 乘 思 想, 以 拟 合 比 例 系 数 90% 为 检 验 的 衡 量 标 准, 若 符 合 要 求, 则 函 数 适 用 经 验 证, 西 安 出 租 车 用 该 天 的 需 求 量 数 据 计 算 的 值 为 %, 供 给 量 数 据 计 算 结 果 为 %; 上 海 出 租 车 用 该 天 的 需 求 量 供 给 量 数 据 计 算 的 值 分 别 为 % % 均 满 足 检 验 标 准, 故 通 过 检 验, 拟 合 函 数 是 适 用 的 14

15 3.4 结 果 分 析 1. 算 例 分 析 结 果 根 据 模 型 对 西 安 和 上 海 两 个 城 市 的 供 求 匹 配 程 度 进 行 求 解, 且 其 最 终 得 到 的 供 求 匹 配 程 度 分 别 为 : 表 8: 西 安 和 上 海 供 求 匹 配 程 度 等 级 结 果 表 城 市 供 求 匹 配 程 度 等 级 西 安 良 上 海 差 查 询 相 关 资 料, 知 上 海 属 于 人 数 众 多 热 门 旅 游 城 市, 其 对 于 出 租 车 的 需 求 基 数 非 常 大, 但 上 海 市 的 出 租 车 数 量 与 需 求 相 比 是 不 足 的, 上 海 市 出 租 车 的 总 数 在 近 几 年 的 年 增 加 量 不 足 10%, 因 此 产 生 了 供 求 匹 配 程 度 等 级 为 差 的 最 终 结 果 而 西 安 作 为 比 上 海 人 口 总 数 较 少 的 一 级 城 市, 虽 然 没 有 像 上 海 那 样 的 大 量 出 租 车 需 求, 但 存 在 古 城 旅 游 需 求, 因 此 西 安 市 的 出 租 车 需 求 量 仍 然 是 较 大 的, 不 过 其 增 长 速 度 并 不 大, 近 五 年 的 增 长 率 均 不 超 过 8% 西 安 市 出 租 车 需 求 总 量 与 西 安 市 出 租 车 总 量 增 长 速 度 较 为 平 衡, 因 此, 最 终 得 到 西 安 市 供 求 匹 配 程 度 为 较 差 上 海 市 与 西 安 市 的 供 求 匹 配 程 度 均 为 不 理 想 状 态, 其 主 要 原 因 为 西 安 上 海 均 作 为 城 市 总 人 口 基 数 较 大 的 热 门 旅 游 城 市, 有 大 量 的 出 租 车 需 求, 但 出 租 车 的 供 给 量 不 能 达 到 实 际 需 求 量 不 过, 相 对 而 言, 西 安 的 需 求 量 较 小, 匹 配 程 度 较 高, 且 最 终 的 匹 配 程 度 最 终 等 级 为 一 般 2. 指 标 模 型 分 析 通 过 运 用 西 安 及 上 海 两 个 城 市 的 具 体 算 例 分 析, 得 到 最 终 的 评 价 结 果 分 别 为 一 般 和 差 然 后 查 找 两 个 地 区 关 于 出 租 车 匹 配 相 关 的 问 卷 调 查 分 析, 知 西 安 与 上 海 两 城 市 的 实 际 出 租 车 匹 配 结 果 与 本 指 标 体 系 建 立 结 果 一 致 且 查 的 资 料 的 结 果 是 : 上 海 评 价 为 差, 西 安 评 价 为 较 易 由 于 指 标 体 系 建 立 的 分 级 方 式 不 同, 因 此 可 能 略 有 差 异 但 最 终 结 果 是 有 高 类 似 度 的 即 说 明 本 模 型 的 指 标 建 立 是 有 效 的 四 问 题 二 的 分 析 模 型 建 立 与 求 解 4.1 问 题 分 析 问 题 二 要 求 分 析 各 公 司 的 出 租 车 补 贴 方 案 是 否 对 缓 解 打 车 难 有 所 帮 助 首 先, 对 各 公 司 的 出 租 车 补 贴 方 案 进 行 分 析, 我 们 查 找 了 使 用 人 数 最 多 具 有 代 表 性 的 滴 滴 出 行 ( 原 名 滴 滴 打 车 ) 及 快 的 打 车 软 件 情 况 现 将 滴 滴 打 车 与 快 的 打 车 的 补 贴 政 策 变 化 作 如 下 整 理 : 表 9: 滴 滴 出 行 与 快 的 打 车 补 贴 方 案 时 间 软 件 件 滴 滴 出 行 补 贴 方 案 快 的 打 车 补 贴 方 案 补 贴 特 点 司 机 乘 客 双 向 每 单 补 2014 年 1 月 10 日 贴 10 元 2014 年 1 月 20 日 不 变 无 司 机 乘 客 双 向 每 单 补 贴 10 元 补 贴 初 期, 对 金 额 的 补 贴 刺 激 了 乘 客 对 出 租 车 的 需 求, 提 高 了 司 机 工 作 的 积 极 性 司 机 乘 客 双 向 每 单 补 乘 客 每 单 补 贴 10 元 司 机 补 贴 金 额 的 下 降 使 得 客 户 2014 年 2 月 10 日 贴 5 元 每 单 补 贴 5 元 少 量 流 失 2014 年 2 月 17 日 乘 客 每 单 补 贴 乘 客 每 单 补 贴 11 元, 司 机 补 贴 高 潮 期, 两 家 公 司 的 竞 15

16 元, 司 机 每 单 补 贴 5 元 每 单 补 贴 5-11 元 争 使 得 补 贴 金 额 变 动 频 繁, 并 且 采 用 随 机 金 额 补 贴, 最 开 启 游 戏 补 贴 模 式, 高 达 到 20 元, 同 时 也 推 出 用 支 付 宝 付 车 费 满 5 次, 在 同 时 也 上 调 乘 客 补 贴 其 他 补 贴 方 式, 大 大 的 刺 激 淘 宝 和 天 猫 可 享 受 退 货 包 2014 年 2 月 18 日 至 元 且 每 天 3 次, 了 出 租 车 的 需 求 及 供 给 邮, 每 单 最 少 给 乘 客 补 贴 并 送 全 民 飞 机 大 战 13 元 且 每 天 2 次 中 的 战 机 部 分 城 市 补 贴 调 整 到 2014 年 3 月 4 日 起 步 价 至 20 元 不 等 乘 客 每 单 补 贴 10 元, 司 机 补 贴 不 变 2014 年 3 月 5 日 不 变 乘 客 每 单 补 贴 5 元 2014 年 3 月 7 日 乘 客 每 单 补 贴 随 机 6-15 元 不 变 2014 年 3 月 22 日 不 变 乘 客 每 单 补 贴 3 5 元 2014 年 3 月 23 日 乘 客 每 单 补 贴 3-5 元 不 变 补 贴 热 度 下 降 期, 补 贴 金 额 的 下 调 导 致 使 用 打 车 软 件 的 客 户 流 失, 但 逐 渐 趋 于 稳 定 的 使 用 量 2014 年 5 月 17 日 乘 客 补 贴 归 零 补 贴 后 期, 对 乘 客 及 司 机 的 2014 年 7 月 9 日 司 机 每 单 补 贴 降 为 2 元 2014 年 8 月 9 日 取 消 对 司 机 接 单 的 常 规 补 贴 补 贴 依 次 归 零, 打 车 软 件 对 出 租 车 的 供 求 无 明 显 影 响 由 上 表 及 所 查 阅 的 资 料, 在 补 贴 政 策 实 施 期 间, 滴 滴 打 车 投 入 十 数 亿 资 金 补 贴 给 司 机 和 乘 客, 有 上 亿 用 户 参 与 到 多 轮 促 销 战 中, 同 时 在 补 贴 热 潮 的 五 个 月 中, 快 的 打 车 覆 盖 的 城 市 从 40 多 个 迅 速 扩 展 至 近 300 个, 每 天 帮 助 数 百 万 人 出 行 在 这 样 一 个 能 够 及 时 了 解 到 打 车 信 息 的 服 务 平 台, 并 且 具 有 补 贴 政 策 优 惠 条 件 的 情 况 下, 大 大 刺 激 了 乘 客 对 出 租 车 的 需 求, 拉 动 了 出 租 车 行 业 的 发 展 我 们 有 以 下 结 论 : (1) 滴 滴 出 行 快 的 打 车 分 别 于 2012 年 6 月 和 8 月 进 入 市 场 至 2013 年 底, 由 于 社 会 的 熟 知 度 较 低, 使 用 人 数 较 少, 为 提 高 软 件 的 使 用 人 数, 于 2014 年 1 月 发 起 补 贴 优 惠 ; (2) 自 2014 年 1 月 至 3 月 这 两 家 软 件 对 司 机 和 乘 客 进 行 双 重 补 贴 活 动, 并 在 此 期 间 两 大 软 件 先 后 频 繁 的 调 整 乘 客 与 司 机 之 间 的 补 贴, 对 出 租 车 的 供 求 量 及 供 给 量 产 生 重 要 的 影 响 ; (3) 在 2014 年 3 月 底, 已 有 多 地 政 府 交 通 管 理 部 门 发 布 对 打 车 软 件 的 限 制 措 施, 随 后 两 家 打 车 软 件 公 司 也 分 别 下 调 补 贴, 烧 钱 大 战 出 现 降 温 至 8 月 已 经 对 乘 客 和 司 机 的 补 贴 归 零, 此 时 注 册 打 车 软 件 的 人 数 与 之 前 已 经 有 了 大 幅 度 的 提 高 (4) 虽 然 补 贴 的 热 潮 已 经 结 束, 但 在 之 后 的 特 殊 日 期 如 节 假 日 等, 偶 尔 推 出 优 惠 措 施, 吸 引 用 户 的 关 注 和 使 用, 避 免 了 打 车 软 件 市 场 的 萧 条 下 图 为 年 打 车 软 件 累 计 注 册 用 户 量 的 条 形 统 计 图 : 16

17 图 12: 年 打 车 软 件 累 计 注 册 用 户 量 条 形 统 计 图 由 上 图 可 直 观 地 看 出, 从 2012 年 至 2015 年 打 车 累 计 的 注 册 用 户 量 持 续 上 升, 在 2012 年 注 册 人 数 还 不 足 500 万 人, 而 在 2013 年 注 册 人 数 有 了 明 显 的 上 升, 这 段 时 间 是 打 车 软 件 的 宣 传 推 广 使 用 期, 让 更 多 的 市 民 了 解 到 打 车 软 件 的 便 捷 性, 并 尝 试 使 用 从 2014 年 至 2015 年, 注 册 人 数 再 次 出 现 大 幅 度 上 升, 在 此 期 间 受 到 打 车 软 件 补 贴 热 潮 的 影 响, 由 此 吸 引 了 大 量 的 市 民 选 择 这 样 的 出 行 方 式, 甚 至 使 得 有 些 乘 客 愿 意 增 加 打 车 时 间, 也 使 司 机 愿 意 在 拥 堵 的 时 间 运 行 或 开 往 偏 远 地 区 出 现 打 车 难 的 情 况, 意 味 着 乘 客 等 车 的 时 间 较 长, 或 者 有 空 车 的 情 况 但 因 开 往 的 地 方 偏 远, 司 机 不 愿 接 单 我 们 以 乘 客 等 车 时 间 及 出 租 车 的 空 载 率 衡 量 打 车 的 难 易 程 度, 打 车 软 件 采 取 的 补 贴 措 施 调 整 了 出 租 车 的 供 给 量 和 需 求 量 分 布, 而 供 求 量 的 变 化 决 定 了 等 车 时 间 及 空 载 率, 进 一 步 影 响 到 打 车 难 指 数 的 取 值 4.2 模 型 建 立 与 求 解 建 立 模 型 我 们 定 义 打 车 难 指 标 受 到 乘 客 等 车 时 间 T 及 出 租 车 空 载 率 的 影 响, 以 及 司 机 拒 载 的 情 形, 因 拒 载 的 情 况 下 等 车 时 间 无 限 长, 可 将 其 归 为 乘 客 等 车 时 间 的 影 响 乘 客 等 车 时 间 越 长, 出 租 车 空 载 率 越 小, 代 表 打 车 越 难, 有 : c2 R ct 1 其 中 R 为 打 车 难 指 标, R 越 大 代 表 打 车 越 难 以 下 分 步 对 上 式 中 的 函 数 进 行 具 体 说 明 : (1) 建 立 供 求 函 数 根 据 打 车 软 件 公 司 实 施 的 补 贴 政 策, 我 们 发 现 出 租 车 的 需 求 与 供 给 受 到 补 贴 政 策 的 影 响 显 著, 其 中 包 括 乘 客 补 贴 m ( ) 司 机 补 贴 m 3 ( t) 1 t m 2 ( t), 在 问 题 一 中 我 们 已 经 得 到 了 需 求 函 数 Q ( ) 以 及 供 给 函 数 0 t 以 及 其 他 非 现 金 补 贴 D 0 ( t), 打 车 软 件 的 补 贴 方 案 导 致 需 求 及 供 给 在 原 来 函 数 的 基 础 上 发 生 改 变, 建 立 新 的 需 求 函 数 Q(t) 及 供 给 函 数 D(t) 如 下 : k m ( t) k m ( t) k m ( t) Q ( ) Q( t) t l m ( t) l m ( t) l m ( t) D ( ) D( t) t 17

18 其 中, k, k k 1 2, 3 表 示 相 应 的 补 贴 方 式 对 需 求 量 刺 激 的 比 例 系 数, 补 贴 方 式 对 供 给 量 刺 激 的 比 例 系 数 当 对 司 机 的 补 贴 金 额 m 2 ( t) l, l l 1 2, 3 表 示 相 应 的 增 加 时, 司 机 接 单 的 数 量 增 加, 减 少 了 乘 客 的 等 车 时 间, 使 得 同 一 时 间 内 出 租 车 的 需 求 降 低 定 义 E 表 示 需 求 量 与 供 给 量 的 差 值 其 中 E Q( t) D( t) n k l, n k l, n n m ( t) n m ( t) n m ( t) Q ( t) D ( ) t k l3 我 们 直 接 考 虑 m 1( t) m3( t) 0 因 为 司 机 补 贴 m ( ) 的 系 数 n 2 一 定 为 负, 这 种 仅 对 司 机 补 贴 的 特 殊 情 况, 此 时 司 机 补 贴 金 额 的 增 加, 缩 短 了 供 给 量 和 需 求 量 之 间 的 差 值, 使 供 求 匹 配 度 缩 小, 使 打 车 难 的 问 题 得 以 缓 解 (2) 建 立 等 车 时 间 及 空 载 率 模 型 打 车 难 的 问 题 主 要 体 现 为 乘 客 的 等 车 时 间 T 以 及 出 租 车 的 空 载 率, 空 载 率 为 一 天 内 出 租 车 无 客 时 行 驶 路 程 与 行 驶 总 路 程 的 比 值 b1 ( Q D) b max T0, D Q T 2 T 0 为 乘 客 等 车 的 最 小 满 意 时 间, 当 Q D Q D 2 t 8 b 1,b 2 为 转 化 为 时 间 的 比 例 系 数 Q D 时, 出 租 车 的 需 求 量 大 于 供 给 量, 此 时 等 车 时 间 受 到 等 车 人 数 的 影 响, 我 们 以 需 求 量 与 供 给 量 的 差 值 进 行 衡 量 ; 当 Q D 时, 出 租 车 的 供 给 量 大 于 需 求 量, 此 时 我 们 以 乘 客 等 车 的 最 小 满 意 时 间 及 供 给 量 与 需 求 量 差 值 的 反 函 数 比 较, 建 立 等 车 时 间 的 数 学 模 型 b3 max 0, Q D b ( D Q) 0 为 出 租 车 空 载 率 的 最 大 满 意 程 度, 4 Q D Q D 9 7 b 3,b 4 为 转 化 为 空 载 率 的 比 例 系 数 当 Q D 时, 出 租 车 的 供 给 量 大 于 需 求 量, 此 时 空 载 率 以 供 给 量 与 需 求 量 的 差 值 进 行 衡 量 ; 当 Q D 时, 出 租 车 的 需 求 量 大 于 供 给 量, 此 时 我 们 以 出 租 车 空 载 率 的 最 大 满 意 程 度 及 需 求 量 与 供 给 量 差 值 的 反 函 数 比 较, 建 立 出 租 车 空 载 率 的 数 学 模 型 (3) 建 立 打 车 难 易 指 标 记 R 为 打 车 难 易 指 标, 乘 客 等 车 时 间 越 长, 出 租 车 空 载 率 越 小, R 越 大 导 致 18

19 代 表 打 车 越 难, 其 中, c2 R ct 1 c 1,c 2 为 比 例 系 数, 将 789 式 带 入 上 式, 得 到 最 终 打 车 难 指 标 为 其 中, e 2 1 c1b 1, e2 b4 b3 e1e c2 max 0, E R b2 1 c1 max, T0 e2 E E c Q D Q D 模 型 求 解 仍 然 以 西 安 及 上 海 为 代 表, 根 据 已 经 建 立 的 打 车 难 易 指 标 r, 比 较 这 两 个 城 市 在 补 贴 方 案 实 施 前 后 打 车 难 的 程 度 经 查 找 相 关 数 据, 乘 客 等 车 的 最 小 满 意 时 间 T 0 5mn, 出 租 车 空 载 率 的 最 大 满 意 程 度 0 30% 因 为 西 安 和 上 海 的 经 济 发 展 情 况 不 同 以 及 当 地 人 们 消 费 水 平 的 差 异, 导 致 因 补 贴 对 出 租 车 供 给 量 及 需 求 量 造 成 的 刺 激 程 度 不 同, 即 相 应 的 比 例 系 数 不 同 我 们 分 别 分 析 西 安 和 上 海 补 贴 政 策 对 打 车 难 的 影 响 表 10: 西 安 上 海 供 求 刺 激 比 例 系 数 西 安 供 求 刺 激 系 数 上 海 供 求 刺 激 系 数 需 求 量 刺 激 系 数 供 给 量 刺 激 系 数 需 求 量 刺 激 系 数 供 给 量 刺 激 系 数 k 1 8 k2 7 2 k 3 l 1 1 (1) 西 安 市 () 补 贴 前 的 打 车 难 易 指 数 l2 10 l 3 1 k 1 3 k2 2 2 k 3 0. l l2 3 2 l 3 0. 打 车 公 司 未 实 施 打 车 方 案 前, 不 存 在 各 类 补 贴, 即 m t) m ( t) m ( t) 0, R , 这 是 西 安 未 补 贴 时 打 车 难 的 指 数 1( 2 3 代 入 10 式 中 得 到 () 补 贴 后 的 打 车 难 易 指 数 依 据 我 们 搜 集 到 的 打 车 公 司 的 补 贴 方 案, 任 选 某 一 时 间 对 应 的 补 贴 情 况 例 如 在 2014 年 2 月 10 日 滴 滴 出 行 补 贴 方 案 为 司 机 与 乘 客 双 向 补 贴 5 元, 即 m t), m ( t), m ( t) (5,5,0) 1( 2 3, 得 到 其 R 在 2014 年 2 月 17 日 快 的 打 车 补 贴 方 案 为 乘 客 补 贴 11 元, 司 机 补 贴 6 元, 即 m t), m ( t), m ( t) (11,6,0) R (2) 上 海 市 () 补 贴 前 的 打 车 难 易 指 数 1( 2 3, 得 到 打 车 公 司 未 实 施 打 车 方 案 前, 不 存 在 各 类 补 贴, 即 m t) m ( t) m ( t) 0, 代 入 10 式 中 得 到 R , 这 是 上 海 未 补 贴 时 打 车 难 的 指 数 1(

20 () 补 贴 后 的 打 车 难 易 指 数 依 据 我 们 搜 集 到 的 打 车 公 司 的 补 贴 方 案, 任 选 某 一 时 间 对 应 的 补 贴 情 况 例 如 在 2014 年 1 月 10 日 滴 滴 出 行 补 贴 方 案 为 司 机 与 乘 客 双 向 补 贴 10 元, 即 ) m 1( t), m2( t), m3( t) (10,10,0, 得 到 其 R 在 2014 年 3 月 5 日 快 的 打 车 补 贴 方 案 为 乘 客 补 贴 5 元, 司 机 补 贴 10 元, 无 其 他 非 金 额 补 贴, 即 m t), m ( t), m ( t) (5,10,0) 1( 2 3, 得 到 R 结 果 分 析 1. 算 例 分 析 结 果 我 们 分 别 计 算 出 了 西 安 和 上 海 实 施 补 贴 政 策 前 打 车 难 指 数, 以 此 作 为 标 准 与 补 贴 后 的 具 体 补 贴 情 况 得 到 的 打 车 难 指 数 进 行 比 较 : (1) 若 补 贴 前 的 打 车 难 指 数 小 于 补 贴 后 的 打 车 难 指 数, 则 说 明 补 贴 方 案 没 有 缓 解 打 车 难 的 问 题 ; 若 补 贴 后 的 打 车 难 指 数 大 于 补 贴 后 的 打 车 难 指 数, 则 说 明 补 贴 方 案 缓 解 了 打 车 难 的 问 题 (2) 在 计 算 西 安 补 贴 后 某 天 的 打 车 难 指 数 中, 出 现 了 大 于 未 补 贴 时 的 指 数, 可 能 是 由 于 司 机 在 就 近 的 范 围 内 接 单 即 可 获 得 补 贴, 因 此 更 不 愿 去 偏 远 的 地 区, 使 得 当 地 的 乘 客 打 车 难 的 情 况 不 但 没 有 缓 解, 反 而 更 加 严 重 2. 指 标 模 型 分 析 由 上 述 模 型 的 建 立, 我 们 得 到 了 受 到 乘 客 等 车 时 间 及 出 租 车 的 空 载 率 影 响 的 打 车 难 指 数, 用 其 来 分 析 补 贴 方 案 是 否 对 打 车 难 的 问 题 进 行 有 效 缓 解 一 般 情 况 下 补 贴 后 对 该 问 题 会 有 所 缓 解, 但 对 于 一 些 偏 远 地 区 该 下 问 题 有 可 能 会 加 重 五 问 题 三 的 分 析 模 型 建 立 与 求 解 5.1 问 题 分 析 本 问 中 要 求 创 建 一 个 新 的 打 车 软 件 服 务 平 台, 设 计 补 贴 方 案, 并 论 证 其 合 理 性 根 据 这 个 问 题, 我 们 进 行 如 下 因 素 分 析 : 1. 创 建 新 打 车 软 件 的 动 机 根 据 问 题 一 中 的 出 租 车 供 求 匹 配 度 问 题 二 中 的 打 车 难 指 数 以 及 其 对 应 的 算 例 分 析, 发 现 存 在 下 列 问 题 (1) 出 租 车 供 求 匹 配 度 不 高 问 题 一 中 的 两 个 算 例 的 匹 配 度 均 不 为 满 意 状 态, 明 显 的 反 映 出 实 际 生 活 中 出 租 车 供 给 和 需 求 的 匹 配 差 异 (2) 问 题 二 中, 在 有 补 贴 条 件 下, 一 定 程 度 的 缓 解 了 打 车 难 的 问 题, 但 仍 旧 出 现 了 补 贴 无 效 用 的 情 况 这 就 反 映 出 补 贴 的 方 案 存 在 缺 陷 2. 打 车 软 件 平 台 建 立 的 思 路 针 对 以 上 问 题, 我 们 首 先 分 析 问 题 二 提 供 的 各 公 司 出 租 车 补 贴 方 案, 可 以 看 出 在 打 车 软 件 服 务 平 台 建 立 初 期 阶 段, 各 公 司 对 司 机 乘 客 双 向 补 贴 的 力 度 都 很 大, 目 的 在 于 吸 引 更 多 的 司 机 和 乘 客 接 触 并 使 用 该 服 务 平 台 随 着 时 间 的 推 移, 平 台 注 册 用 户 积 累 到 一 定 数 量 后, 各 公 司 逐 渐 减 少 补 贴 金 额 之 后, 继 续 减 少 补 贴 金 额, 只 在 节 假 日 或 者 举 办 活 动 期 间 给 予 部 分 用 户 补 贴 我 们 所 建 立 的 服 务 平 台 将 继 续 沿 用 问 题 二 提 供 的 补 贴 方 案, 并 在 此 基 础 上 提 出 了 以 下 新 方 案 : (1) 针 对 不 同 时 段 不 同 区 域 给 予 相 应 的 补 贴, 用 来 保 证 在 整 个 城 市 范 围 内, 达 到 乘 车 载 客 的 一 致 性, 公 平 性, 均 等 性 以 求 降 低 空 载 率 20

21 (2) 提 出 期 望 等 待 时 间 的 指 标, 考 虑 当 实 际 等 待 时 间 大 于 期 望 等 待 时 间 时, 给 予 用 户 相 应 的 补 贴, 减 少 打 车 难 度 指 数 最 后, 根 据 所 提 出 的 新 方 案, 建 立 模 型 建 立 模 型 时 以 增 高 出 租 车 供 求 匹 配 度 和 降 低 打 车 难 指 数 为 目 标, 提 出 成 本 函 数 的 概 念, 最 终 分 别 建 立 了 以 降 低 空 载 率 为 主 要 目 的 的 出 租 车 均 衡 分 配 补 贴 模 型 基 于 人 车 匹 配 的 最 优 供 求 匹 配 动 态 模 型 以 及 以 降 低 打 车 难 指 数 为 目 的 的 等 待 时 长 补 贴 模 型 在 进 行 具 体 计 算 时, 还 计 算 了 所 考 虑 地 区 出 组 成 供 给 量 的 最 佳 配 置, 同 时 可 为 政 府 对 于 该 地 区 出 租 车 配 置 量 提 供 建 议 5.2 模 型 建 立 与 求 解 模 型 建 立 1. 建 立 出 租 车 均 衡 分 配 补 贴 模 型 在 问 题 二 中 我 们 发 现 在 补 贴 后, 出 现 了 打 车 难 不 但 没 有 缓 解 反 而 加 重 的 特 殊 情 况, 这 种 情 况 的 出 现 往 往 是 由 于 司 机 不 愿 开 往 偏 僻 地 区, 导 致 空 载 率 较 高, 因 此 我 们 建 立 出 租 车 均 匀 分 配 补 贴 模 型, 使 出 租 车 开 往 任 何 地 方 都 具 有 均 等 性 对 以 下 三 种 情 况 出 租 车 接 单 进 行 加 倍 补 贴 : 1) 行 驶 偏 僻 的 地 区 ;2) 途 径 拥 堵 的 路 段 ;3) 人 流 出 行 的 高 峰 期 t 时 刻 两 点 间 的 成 本 函 数 表 示 为 : D( t, A, B) ( t, A, B) d( A, B) 其 中 D ( t, A, B) 表 示 t 时 刻 行 驶 A, B ( t, A, B) 1 两 点 间 的 成 本, ( t, A, B) 为 行 驶 A, B 两 点 间 补 贴 系 数, 当 其 为 1 时 表 示 没 有 进 行 补 贴 2. 建 立 最 优 供 求 匹 配 动 态 模 型 在 问 题 一 中 我 们 建 立 了 出 租 车 供 求 匹 配 度 指 标, 为 了 达 到 对 出 租 车 资 源 的 充 分 调 动 和 利 用, 我 们 需 要 进 一 步 建 立 供 求 匹 配 动 态 模 型, 直 接 确 定 每 个 出 租 车 去 往 的 需 求 位 置 设 在 t 时 刻, 有 X 辆 出 租 车 可 供 给, 同 时 有 Z 名 乘 客 对 出 租 车 存 在 需 求 ( 出 租 车 车 辆 数 利 用 文 献 中 的 方 法 计 算 得 到 ) 若 X Z 时, 即 出 租 车 的 供 给 量 小 于 需 求 量, 我 们 向 政 府 反 映 实 际 情 况, 申 请 增 加 出 租 车 的 供 给 量 若 一 匹 配 可 进 行, 在 X 辆 可 供 给 的 出 租 车 中 选 择 Z 辆 作 为 实 际 的 可 供 给 量, 以 t 时 刻 第 个 车 到 第 j 个 目 的 地 的 成 本 最 小 思 想, 我 们 建 立 如 下 的 优 化 模 型 : mn V Z Z j1 1 G ( t) X j 1 j 1,, Z 1 Z s. tj 1 1,, Z j1 j 0 or 1 j j X Z 时, 为 保 证 一 以 所 有 出 租 车 开 往 相 匹 配 乘 客 的 总 成 本 V 为 目 标 函 数, 以 第 个 车 响 应 第 j 个 21

22 乘 客 需 求 j 为 决 策 变 量, 响 应 记 为 1 否 则 为 0 定 义 t 时 刻 第 j 个 乘 客 搭 乘 第 个 出 租 车 的 成 本 函 数 : G j t, A( ), B( j) da( ), B( ) ( t) j 若 出 租 车 已 经 载 有 乘 客, 记 G j (t), 表 示 该 车 在 时 刻 t 不 能 进 行 匹 配 通 过 Matlab 软 件 运 算, 可 得 到 最 佳 的 供 求 匹 配 方 案 3. 建 立 等 待 时 间 模 型 乘 客 打 车 等 待 时 间, 作 为 决 定 打 车 难 指 数 的 影 响 因 素, 其 中 也 包 含 司 机 拒 载 的 情 况, 我 们 希 望 将 打 车 难 的 现 象 得 以 缓 解, 因 此 以 降 低 打 车 难 指 数 为 目 的, 建 立 等 待 时 间 模 型 在 上 述 建 立 的 最 优 供 求 匹 配 动 态 模 型 中, 我 们 已 经 将 得 到 的 最 优 结 果, 记 为 第 j 0 个 乘 客 搭 乘 第 0 个 出 租 车 根 据 距 离 时 间 公 式, 建 立 等 待 时 间 模 型 如 下 : d ( t, A( 0 ), B( j0) T j v( ) 0 其 中, T j 表 示 在 时 刻 t 第 j 0 个 乘 客 搭 乘 第 0 个 出 租 车 的 等 待 时 间, d ( t, A( 0), B( j0) 为 在 时 刻 t 第 j 0 个 乘 客 所 在 位 置 B 与 搭 乘 第 0 个 出 租 车 所 在 位 置 A 之 间 难 的 距 离, v ( 0 ) 表 示 第 0 个 出 租 车 的 行 驶 速 度 T 0 为 乘 客 等 车 的 最 小 满 意 时 间, 若 0 T j T, 则 认 为 达 到 缓 解 打 车 难 的 目 的 ; 若 T j T 0, 即 乘 客 等 车 时 间 较 长, 可 对 其 进 行 一 定 金 额 的 补 贴, 但 是 如 果 该 乘 客 不 愿 等 待, 则 交 易 失 败, 没 有 达 到 缓 解 打 车 难 的 目 的 对 于 交 易 失 败 的 情 况, 我 们 可 以 通 过 调 整 补 贴 金 额, 降 低 这 种 现 象 发 生 的 概 率 4. 合 理 性 分 析 在 上 述 三 点 中, 我 们 分 别 基 于 出 租 车 的 空 载 率 供 求 匹 配 度 以 及 乘 客 等 待 时 间 建 立 模 型, 必 然 符 合 模 型 所 需 条 件 其 中 供 求 匹 配 度 恰 好 为 问 题 一 中 建 立 的 指 标, 对 出 租 车 资 源 进 行 合 理 评 判, 而 出 租 车 的 空 载 率 与 乘 客 等 车 时 间 均 为 问 题 二 中 决 定 打 车 难 指 数 的 影 响 指 标, 且 通 过 上 述 三 个 模 型 的 建 立, 使 得 供 求 匹 配 度 提 高, 打 车 难 指 数 下 降, 这 是 符 合 我 们 期 望 的 状 态, 因 此 所 建 立 的 模 型 是 合 理 的 模 型 求 解 以 西 安 市 数 据 为 例 进 行 所 建 模 型 的 应 用 由 于 不 存 在 出 租 车 和 乘 客 位 置 点 的 数 据, 因 此 对 人 车 匹 配 模 型 进 行 模 拟 求 解 求 解 过 程 如 下 1. 计 算 出 租 车 供 给 量 的 最 佳 配 置 量 首 先 计 算 出 租 车 承 担 的 西 安 居 民 出 行 周 转 量 : F 1 I1G 1S1R % 其 中, F 1 表 示 西 安 出 租 车 承 担 的 城 市 居 民 出 行 周 转 量 ( 万 人 km ), I 1 为 西 安 22

23 居 民 人 口 总 量 ( 万 人 ) ; 出 租 车 出 行 的 距 离 ( km ) G 1 为 西 安 居 民 人 均 日 出 行 次 数 ;; S 1 为 西 安 居 民 平 均 选 择 R 1 为 西 安 居 民 选 择 出 租 车 在 出 行 方 式 体 系 中 所 占 的 比 例 然 后 计 算 出 租 车 承 担 的 西 安 流 动 人 口 出 行 周 转 量, F I G R S % 式 子 中 :F 2 为 出 租 车 承 担 的 流 动 人 口 出 行 周 转 量 ( 10 人 km) I 2 为 流 动 人 口 人 口 总 量 ( 10 4 人 );G 2 为 流 动 人 口 人 均 日 出 行 次 数 ;R 2 为 流 动 人 口 出 行 方 式 结 构 中 出 租 车 所 占 的 比 例 ;S 2 为 流 动 人 口 平 均 以 出 租 车 方 式 出 行 的 距 离 ( km ) 2. 建 立 广 义 距 离 矩 阵 首 先, 查 找 西 安 市 的 地 理 纬 度 跨 度 和 经 度 跨 度, 计 算 出 类 西 安 市 的 实 际 长 度 和 纵 向 高 度 将 其 以 10m 的 间 隔 进 行 横 纵 的 划 分, 并 求 出 广 义 距 离 矩 阵 但 由 于 划 分 过 细, 数 据 量 过 大,Matlab 软 件 运 行 该 程 序 需 要 耗 费 大 量 的 时 间 因 此, 我 们 仅 以 西 安 市 的 城 区 为 代 表 进 行 划 分, 且 取 200m 为 划 分 间 隔 进 行 划 分, 得 到 划 分 的 城 区 图 以 每 个 划 分 小 区 间 的 中 心 点 记 为 该 区 间 的 代 表 点, 继 而 定 义 广 义 距 离, 即 任 意 两 点 之 间 的 距 离 定 义 为 该 两 点 所 在 区 间 的 距 离, 而 且 两 区 间 的 距 离 定 义 是 指 两 区 间 的 横 向 和 纵 向 连 接 线 的 长 度 其 示 意 分 析 图 如 下 : 图 13: 广 义 距 离 示 意 图 通 过 对 西 安 地 区 的 城 区 的 划 分 和 运 用 Matlab 求 解 得 到 任 意 两 点 的 广 义 距 离 胞 元 数 组, 其 部 分 数 据 截 图 如 下 : 23

24 图 14: 广 义 距 离 胞 元 数 组 部 分 数 据 截 图 3. 建 立 成 本 函 数 由 西 安 的 出 租 车 供 求 情 况, 我 们 确 定 以 下 三 种 情 况 出 租 车 接 单 进 行 加 倍 补 贴 : 1) 行 驶 偏 僻 的 地 区 ;2) 途 径 拥 堵 的 路 段 ;3) 人 流 出 行 的 高 峰 期 具 体 做 法 为 将 以 上 三 种 情 况 的 区 间 点 矩 阵 进 行 合 并, 统 一 计 算 t 时 刻 两 点 间 的 成 本 函 数 表 示 为 : D( t, A, B) ( t, A, B) d( A, B) 当 出 现 上 面 三 种 情 况 时, 给 定 补 贴 系 数 ( t, A, B) 2 ( t, A, B) 1, 其 他 情 况 该 值 为 1, 即 不 进 行 补 贴 4. 建 立 最 优 供 求 匹 配 动 态 模 型 由 以 上 计 算 结 果 已 经 得 到 成 本 函 数 矩 阵, 根 据 已 经 建 立 的 优 化 模 型 : mn V Z Z j1 1 G ( t) X j 1 j 1,, Z 1 Z s. tj 1 1,, Z j1 j 0 or 1 用 Lngo 软 件 进 行 计 算, 求 得 最 终 的 人 车 匹 配 矩 阵 α, 且 矩 阵 部 分 数 据 截 图 如 下 : j j 24

25 图 15: 人 车 匹 配 矩 阵 部 分 数 据 截 图 5. 等 待 时 间 计 算 由 线 性 规 划 模 型 已 解 得 人 车 匹 配 矩 阵 假 设 方 程 : d ( t, A( 0 ), B( j0) T j v( ) 中 的 v(0)=40km/h 是 恒 定 值, 即 可 求 得 100 组 人 车 匹 配 对 的 等 待 时 间, 且 等 待 时 间 矩 阵 的 数 据 如 下 : 表 11: 等 待 时 间 数 据 表 定 义 期 望 等 待 时 间 为 5mn, 当 乘 客 实 际 等 待 时 间 大 于 5mn 时, 为 其 提 供 补 贴 5 元 现 金 5.3 结 果 分 析 由 查 找 到 的 数 据, 通 过 所 建 立 的 模 型, 我 们 可 以 计 算 得 到 西 安 所 供 给 的 出 租 车 与 需 要 打 车 的 乘 客 之 间 一 一 匹 配 的 对 应 关 系, 以 及 最 短 的 等 车 时 间, 也 可 用 于 其 他 地 区 的 分 析 这 样 的 结 果 是 令 人 满 意 的, 分 步 建 立 的 数 学 模 型 形 式 上 也 较 为 简 单, 易 于 分 析 和 理 解 将 其 运 用 于 实 际 生 活 中, 也 有 较 强 的 适 用 性 在 初 始 的 补 贴 方 案 均 衡 的 补 贴 方 案 优 化 的 补 贴 方 案 是 具 有 高 有 效 性 的 0 25

26 六 模 型 的 优 缺 点 评 价 6.1 模 型 的 优 点 (1) 我 们 在 建 立 模 型 之 后, 根 据 搜 集 到 代 表 性 城 市 的 相 关 数 据, 都 将 模 型 应 用 到 具 体 的 实 例 中, 体 现 了 模 型 的 易 操 作 和 适 用 性 (2) 在 问 题 一 中, 我 们 运 用 K-Means 算 法 建 立 聚 类 分 析 模 型, 便 于 计 算, 有 效 地 对 空 间 进 行 划 分, 并 且 划 分 区 域 简 单 明 了 在 对 数 据 的 拟 合 过 程 中, 结 合 三 次 样 条 插 值 法 及 线 性 插 值 法 进 行 数 据 的 增 添, 即 保 证 了 增 添 数 据 的 准 确 性, 同 时 为 之 后 拟 合 多 项 式 奠 定 基 础 (3) 在 问 题 二 中, 找 到 两 家 具 有 代 表 性 的 打 车 软 件, 根 据 其 补 贴 政 策 进 行 分 析, 并 较 好 的 以 空 载 率 及 打 车 等 待 时 间 作 为 衡 量 打 车 难 的 标 准 (4) 在 问 题 三 中, 我 们 在 前 两 问 的 基 础 上 建 立 更 加 人 性 化 智 能 化 的 打 车 软 件 服 务 平 台, 并 论 证 了 其 满 足 合 理 性 6.2 模 型 的 缺 点 (1) 问 题 一 中 对 空 间 和 时 间 的 划 分 不 够 细 致, 主 要 考 虑 具 有 代 表 性 的 城 市, 及 打 车 的 高 峰 期, 从 而 分 析 不 够 全 面 (2) 问 题 三 中 我 们 建 立 的 打 车 软 件 平 台, 有 些 乘 客 因 对 等 车 时 间 不 满 而 存 在 交 易 失 败 的 情 况 七 问 题 的 进 一 步 考 虑 与 推 广 本 文 研 究 了 互 联 网 + 新 时 代, 打 车 软 件 对 出 租 车 的 资 源 配 置 问 题, 我 们 建 立 了 出 租 车 的 供 给 函 数, 定 义 了 供 求 匹 配 度, 分 析 了 在 不 同 时 空 出 租 车 的 资 源 配 置 情 况, 又 建 立 了 打 车 难 指 数 模 型, 以 及 最 后 设 计 了 新 的 打 车 软 件 平 台 我 们 可 以 以 本 文 的 模 型 为 基 础, 进 一 步 推 广 至 国 内 外 更 多 地 区 和 不 同 时 节 及 节 假 日 情 况 下, 研 究 出 租 车 的 资 源 配 置 情 况 以 及 更 全 面 的 针 对 不 同 的 补 贴 政 策, 考 虑 对 打 车 难 问 题 的 影 响 八 参 考 文 献 [1]SHAW ShhLung,Modelng of tax drvers experence for routng applcatons, Scence Chna(Technologcal Scences), 中 国 科 学 : 技 术 科 学 ( 英 文 版 ), 2010,S1 期 :12-15 [2] 吕 玉 强, 秦 勇, 贾 利 民, 董 宏 辉, 贾 献 博, 孙 智 源, 基 于 出 租 车 GPS 数 据 聚 类 分 析 的 交 通 小 区 动 态 划 分 方 法 研 究, 物 流 技 术 2010,5(216): [3] 陆 建, 王 炜, 城 市 出 租 车 拥 有 量 确 定 方 法 (J), 交 通 运 输 工 程 学 报,2004,4(1):

27 % 第 一 问 程 序 : 附 录 一 至 附 录 十 二 % 第 二 问 程 序 : 附 录 十 三 至 附 录 十 四 % 第 三 问 程 序 : 附 录 十 五 至 附 录 十 六 附 录 一 %XAnGongJ.m % 此 程 序 得 到 2015 年 9 月 10 日 不 同 时 刻 西 安 出 租 车 供 给 情 况 % 求 得 西 安 市 出 租 车 供 给 拟 合 函 数 并 作 出 2015 年 9 月 10 日 不 同 时 刻 西 安 出 租 车 供 给 情 况 图 像 %gongj 表 示 当 前 的 出 租 车 供 给 量 gongj=[152,70,30,31,28,41,51,200,991,836,431,313,261,213,380,512,601,680,1321,1623,1351,119 7,903,523,134]; x=0:24; plot(x,gongj,'k--o'); xlm([0,24]); x1=mn(x):0.2:max(x); % 得 到 对 gongj 插 值 后 的 数 据 y1 y1=nterp1(x,gongj,x1,'lnear'); % 拟 合 阶 数 的 确 定 for =1:30 y2=polyft(x1,y1,); Y=polyval(y2,x1);% 计 算 拟 合 函 数 在 x 处 的 值 f sum((y-y1).^2)/sum((y1-mean(y1)).^2)<0.005 c= break; % 得 到 c 即 为 多 项 式 的 阶 数 warnng off % 消 除 拟 合 多 项 式 时 提 示 的 警 告 syms xt f(xt) %f(xt) 表 示 拟 合 曲 线 函 数 f(xt)=poly2sym(y2,xt) y3=eval(f(xt)); y4=subs(y3,xt,x1); hold on plot(x1,y4,'r'); ttle('2015 年 9 月 10 日 不 同 时 刻 西 安 出 租 车 供 给 情 况 ','fontweght','bold') xlabel(' 时 刻 '); ylabel(' 出 租 车 供 给 总 量 '); 27

28 leg(' 真 实 值 ',' 拟 合 曲 线 ','Locaton','NorthWest'); hold off %theta1 表 示 拟 合 程 度 的 比 例 系 数 y5=sum((y4-y1).^2)/sum((y1-mean(y1)).^2); theta1=1-vpa(y5) 28

29 附 录 二 %XAnXuQu.m % 此 程 序 得 到 2015 年 9 月 10 日 不 同 时 刻 西 安 出 租 车 需 求 总 量 情 况 % 求 得 西 安 市 出 租 车 需 求 拟 合 函 数 并 作 出 2015 年 9 月 10 日 不 同 时 刻 西 安 出 租 车 需 求 情 况 图 像 %xanxu 表 示 从 9 月 4 日 至 9 月 11 日 不 同 时 刻 出 租 车 需 求 数 据 %xan_x2 表 示 9 月 10 日 不 同 时 刻 的 出 租 车 需 求 数 据 xanxu=[244,228,108,134,80,144,545,2098,2739,1302,842,1049,850,956,1155,1741,1930,2120,260 9,1869,2020,2648,2620,1010,119,82,60,42,43,85,129,197,313,269,371,526,368,455,671,1048,764,5 99,624,587,538,538,389,295,145,64,30,46,21,75,249,823,1047,530,387,437,420,381,483,731,637,6 12,893,493,331,479,274,190,87,63,24,32,24,78,236,830,993,430,318,296,220,265,303,479,499,479, 604,413,423,479,382,195,122,99,46,32,33,59,177,940,1161,434,278,282,274,266,375,568,513,752,1 424,917,593,690,393,219,108,65,36,78,46,62,342,1784,1660,496,474,482,581,575,633,864,485,718,1035,680,474,408,410,179,112,57,47,36,69,80,335,1375,1463,558,328,386,471,572,701,856,808,17 07,2501,2005,1536,1430,733,244,506,405,250,257,232,480,796,1722,1711,1295,1170,1347,1307,13 43,1390,1551,1491,1548,1789,1589,1416,1400,1106,949]; xan_x2=xanxu(144:168); x=0:24; plot(x,xan_x2,'k--o'); xlm([0,24]); x1=mn(x):0.2:max(x); % 得 到 对 xan_x2 插 值 后 的 数 据 y1 y1=nterp1(x,xan_x2,x1,'lnear'); % 拟 合 阶 数 的 确 定 for =1:50 y2=polyft(x1,y1,); Y=polyval(y2,x1);% 计 算 拟 合 函 数 在 x 处 的 值 f sum((y-y1).^2)/sum((y1-mean(y1)).^2)<0.006 c= break; % 得 到 c 即 为 多 项 式 的 阶 数 warnng off % 消 除 拟 合 多 项 式 时 提 示 的 警 告 syms xt f(xt) %f(xt) 表 示 拟 合 曲 线 函 数 f(xt)=poly2sym(y2,xt) y3_1=eval(f(xt)); y4_1=subs(y3_1,xt,x1); 29

30 hold on plot(x1,y4_1,'r'); ttle('2015 年 9 月 10 日 不 同 时 刻 西 安 出 租 车 需 求 总 量 情 况 ','fontweght','bold') xlabel(' 时 刻 '); ylabel(' 出 租 车 需 求 总 量 '); leg(' 真 实 值 ',' 拟 合 曲 线 '); hold off %theta1 表 示 拟 合 程 度 的 比 例 系 数 y5=sum((y4_1-y1).^2)/sum((y1-mean(y1)).^2); theta1=1-vpa(y5) 30

31 附 录 三 %XAnZaYun.m % 此 程 序 得 到 2015 年 9 月 10 日 不 同 时 刻 西 安 在 运 出 租 车 总 量 情 况 % 求 得 西 安 市 在 运 出 租 车 拟 合 函 数 并 作 出 2015 年 9 月 10 日 不 同 时 刻 西 安 在 运 出 租 车 总 量 情 况 图 像 %xanza 表 示 从 9 月 4 日 至 9 月 11 日 不 同 时 刻 在 运 出 租 车 数 据 %xan_z2 表 示 9 月 10 日 不 同 时 刻 的 在 运 出 租 车 数 据 xanza=[11072,8692,6974,5083,5188,9396,15435,21388,24944,24689,22412,20546,20345,20464,1 8571,15152,12484,12590,12031,11294,11408,11603,12199,13212,11753,9896,7361,5387,5653,103 25,17458,22292,24135,23160,20497,18502,18071,18438,16695,13181,10387,11509,11548,11461,1 1526,11600,12416,12649,11808,9503,7208,5276,5988,11693,18963,17592,16023,18302,18507,175 93,17805,19804,19356,14284,10994,11013,9941,10605,11385,12044,13142,14086,11920,9423,745 7,5207,5482,10998,19335,19688,17941,19497,19211,19556,19587,20069,19200,14729,11454,1175 9,11199,11791,12609,12141,12081,13663,11696,9558,6973,5894,5766,10320,18248,18174,16365,1 7911,19566,18766,19136,21262,20005,15548,12119,11094,9005,9622,10997,11089,12314,13702,1 0860,8776,6594,5958,5745,9780,16527,15579,15181,18730,17762,17112,16729,17687,16734,1379 9,10890,10265,9692,9555,11111,11749,12333,12406,19140,15433,11502,8346,7983,14640,26875,2 7430,24634,24065,21171,19698,20220,20839,20283,15603,14131,13687,13251,13803,14541,14395,15283,17230,11806,9690,7283,5755,5931,10613,17611,19218,17963,19907,19571,18788,18607,19 448,18367,14488,11673,11588,10605,10973,11382,11646,12156,13213]; xan_z2=xanza(144:168); x=0:24; plot(x,xan_z2,'k--o'); xlm([0,24]); ylm([0,30000]); x1=mn(x):0.2:max(x); % 得 到 对 xan_z2 插 值 后 的 数 据 y1 y1=nterp1(x,xan_z2,x1,'splne'); % 拟 合 阶 数 的 确 定 for =1:30 y2=polyft(x1,y1,); Y=polyval(y2,x1);% 计 算 拟 合 函 数 在 x 处 的 值 f sum((y-y1).^2)/sum((y1-mean(y1)).^2)<0.05 c= break; % 得 到 c 即 为 多 项 式 的 阶 数 warnng off % 消 除 拟 合 多 项 式 时 提 示 的 警 告 31

32 syms xt f(xt) %f(xt) 表 示 拟 合 曲 线 函 数 f(xt)=poly2sym(y2,xt) y3=eval(f(xt)); y4=subs(y3,xt,x1); hold on plot(x1,y4,'r'); ttle('2015 年 9 月 10 日 不 同 时 刻 西 安 在 运 出 租 车 总 量 情 况 ','fontweght','bold') xlabel(' 时 刻 '); ylabel(' 在 运 出 租 车 总 量 '); leg(' 真 实 值 ',' 拟 合 曲 线 '); hold off y5=sum((y4-y1).^2)/sum((y1-mean(y1)).^2); %theta1 表 示 拟 合 程 度 的 比 例 系 数 theta1=1-vpa(y5) 32

33 附 录 四 %XAnJuLe.m % 此 程 序 运 用 kmeans 函 数 求 得 2015 年 9 月 10 日 上 午 10 点 西 安 市 出 租 车 的 分 布 区 域 划 分 情 况 %A1 存 放 的 是 经 过 筛 选 后 ( 对 不 符 合 西 安 市 经 纬 度 的 点 进 行 剔 除 )10 点 西 安 市 出 租 车 的 分 布 数 据 %A1(:,1) 表 示 经 度,A(:,2) 表 示 纬 度,A(:,3) 代 表 出 租 车 数 量 load A1 % 用 kmeans 函 数 对 A1 中 的 数 据 进 行 划 分, 分 为 11 个 聚 类 [IDX,C,sumd,D]=kmeans(A1(:,1:2),11); %IDX 表 示 每 个 样 本 点 所 在 的 类 别 %C 表 示 所 聚 类 别 的 中 心 点 坐 标 位 置 %sumd 表 示 每 个 类 内 各 点 到 中 心 点 的 距 离 之 和 %D 表 示 每 个 点 到 各 类 中 心 点 的 距 离 comb=[idx,a1]; [M,N]=sze(comb); % 对 n1:n11 赋 初 值 n1=1;n2=1;n3=1;n4=1; n5=1;n6=1;n7=1;n8=1; n9=1;n10=1;n11=1; %fenqu1 表 示 在 一 类 区 域 里 的 点,fenQu2 表 示 在 二 类 区 域 里 的 点, 依 次 类 推 for =1:M swtch comb(,1) case 1 fenqu1(n1,1:3)=comb(,2:4);n1=n1+1; case 2 fenqu2(n2,1:3)=comb(,2:4);n2=n2+1; case 3 fenqu3(n3,1:3)=comb(,2:4);n3=n3+1; case 4 fenqu4(n4,1:3)=comb(,2:4);n4=n4+1; case 5 fenqu5(n5,1:3)=comb(,2:4);n5=n5+1; case 6 fenqu6(n6,1:3)=comb(,2:4);n6=n6+1; case 7 fenqu7(n7,1:3)=comb(,2:4);n7=n7+1; case 8 fenqu8(n8,1:3)=comb(,2:4);n8=n8+1; 33

34 case 9 fenqu9(n9,1:3)=comb(,2:4);n9=n9+1; case 10 fenqu10(n10,1:3)=comb(,2:4);n10=n10+1; case 11 fenqu11(n11,1:3)=comb(,2:4);n11=n11+1; % 即 把 所 有 数 据 分 为 11 个 聚 类 34

35 附 录 五 %XAnLTTu.m %2015 年 9 月 10 日 上 午 10 点 西 安 市 的 出 租 车 分 布 的 散 点 图 和 立 体 图 load A1 %A1 存 放 的 是 经 过 筛 选 后 ( 对 不 符 合 西 安 市 经 纬 度 的 点 进 行 剔 除 )10 点 西 安 市 出 租 车 的 分 布 数 据 x=a1(:,1); y=a1(:,2); z=a1(:,3); fgure(1) scatter(x,y,5,z) ttle('2015 年 9 月 10 日 10 时 西 安 在 运 出 租 车 分 布 散 点 图 ','fontweght','bold') xlabel(' 东 经 / 度 '); ylabel(' 北 纬 / 度 '); fgure(2) [X,Y,Z]=grddata(x,y,z,lnspace(mn(x),max(x),100)',lnspace(mn(y),max(y),100),'cubc');% 插 值 % surf(x,y,z); ttle('2015 年 9 月 10 日 10 时 西 安 在 运 出 租 车 分 布 立 体 图 ','fontweght','bold') xlabel(' 东 经 / 度 '); ylabel(' 北 纬 / 度 '); zlabel(' 数 量 '); %2015 年 9 月 10 日 上 午 10 点 西 安 市 的 出 租 车 分 布 的 散 点 图 和 立 体 图 load A1 %A1 存 放 的 是 经 过 筛 选 后 ( 对 不 符 合 西 安 市 经 纬 度 的 点 进 行 剔 除 )10 点 西 安 市 出 租 车 的 分 布 数 据 x=a1(:,1); y=a1(:,2); z=a1(:,3); fgure(1) scatter(x,y,5,z) ttle('2015 年 9 月 10 日 10 时 西 安 在 运 出 租 车 分 布 散 点 图 ','fontweght','bold') xlabel(' 东 经 / 度 '); ylabel(' 北 纬 / 度 '); fgure(2) [X,Y,Z]=grddata(x,y,z,lnspace(mn(x),max(x),100)',lnspace(mn(y),max(y),100),'cubc');% 插 值 % surf(x,y,z); ttle('2015 年 9 月 10 日 10 时 西 安 在 运 出 租 车 分 布 立 体 图 ','fontweght','bold') xlabel(' 东 经 / 度 '); ylabel(' 北 纬 / 度 '); zlabel(' 数 量 '); 35

36 附 录 六 %XAnQuP.m %alpha1 表 示 的 是 2015 年 9 月 10 日 上 午 10 点 西 安 市 出 租 车 的 分 布 情 况 聚 类 后 不 同 区 域 占 总 区 域 的 占 比 %beta1 表 示 的 是 2015 年 9 月 10 日 上 午 10 点 西 安 市 出 租 车 需 求 量 的 聚 类 后 不 同 区 域 占 总 区 域 的 占 比 alpha1=[0.076,0.081,0.148,0.142,0.090,0.100,0.110,0.100,0.089,0.028,0.030]; beta1=[0.083,0.077,0.149,0.135,0.091,0.125,0.124,0.112,0.085,0.031,0.012]; x=0:24; x1=mn(x):0.2:max(x); for =1:11 N_max()=(alpha1()*y3-beta1()*y3_1)/(alpha1()*y3+beta1()*y3_1); max_t=subs(n_max(),xt,x1); max_p=abs(max_t); maxvalue()=max(double(max_p)); for =1:11 temp_value()=alpha1()*maxvalue(); P=sum(temp_Value) % 即 为 西 安 出 租 车 资 源 的 匹 配 程 度 P 36

37 附 录 七 %ShangHaGongJ.m % 此 程 序 得 到 2015 年 9 月 10 日 不 同 时 刻 上 海 出 租 车 供 给 情 况 % 求 得 上 海 市 出 租 车 供 给 拟 合 函 数 并 作 出 2015 年 9 月 10 日 不 同 时 刻 上 海 出 租 车 供 给 情 况 图 像 %gongj2 表 示 当 前 的 出 租 车 供 给 量 gongj2=[11118,14261,13221,9829,3341,1478,642,554,320,1251,6407,15392,27685,13489,11908,7 252,10324,11385,9733,9960,10283,13442,16823,12332,10278]; x=0:24; plot(x,gongj2,'k--o'); xlm([0,24]); x1=mn(x):0.2:max(x); % 得 到 对 gongj2 插 值 后 的 数 据 y1 y1=nterp1(x,gongj2,x1,'lnear'); % 拟 合 阶 数 的 确 定 for =1:50 y2=polyft(x1,y1,); Y=polyval(y2,x1);% 计 算 拟 合 函 数 在 x 处 的 值 f sum((y-y1).^2)/sum((y1-mean(y1)).^2)<0.03 c= break; % 得 到 c 即 为 多 项 式 的 阶 数 warnng off syms xt f(xt) %f(xt) 表 示 拟 合 曲 线 函 数 f(xt)=poly2sym(y2,xt) y3=eval(f(xt)); y4=subs(y3,xt,x1); hold on plot(x1,y4,'r'); ttle('2015 年 9 月 10 日 不 同 时 刻 上 海 出 租 车 供 给 情 况 ','fontweght','bold') xlabel(' 时 刻 '); ylabel(' 出 租 车 供 给 总 量 '); leg(' 真 实 值 ',' 拟 合 曲 线 ','Locaton','NorthWest'); hold off %theta1 表 示 拟 合 程 度 的 比 例 系 数 y5=sum((y4-y1).^2)/sum((y1-mean(y1)).^2); theta1=1-vpa(y5) 37

38 附 录 八 %ShangHaXuQu.m % 此 程 序 得 到 2015 年 9 月 10 日 不 同 时 刻 上 海 出 租 车 需 求 总 量 情 况 % 求 得 上 海 市 出 租 车 需 求 拟 合 函 数 并 作 出 2015 年 9 月 10 日 不 同 时 刻 上 海 出 租 车 需 求 情 况 图 像 %shanghaxu 表 示 从 9 月 4 日 至 9 月 11 日 不 同 时 刻 出 租 车 需 求 数 据 %shangha_x2 表 示 9 月 10 日 不 同 时 刻 的 出 租 车 需 求 数 据 shanghaxu=[6458,2625,1772,1191,1205,3431,10921,27226,52042,47726,42139,46740,55510,563 40,54632,42717,58384,82059,80443,47638,46307,53288,51384,31595,4280,2694,1178,874,781,154 1,2014,4634,8183,8538,6718,6434,6888,7190,6947,6472,7546,9675,8011,7336,7007,6178,5122,350 1,1873,1069,681,514,621,2033,6227,10862,14647,9113,6224,6300,6805,7816,7584,7088,8138,1148 9,10539,8344,7222,8413,6944,4004,2033,1115,767,595,616,2381,7781,18579,29412,18419,7447,63 55,7125,7924,7476,7219,8138,12383,12969,9359,9002,11265,8534,4657,2141,1216,942,541,643,21 43,7271,16784,28495,20012,8561,6985,7674,9436,8113,8252,9566,14150,15970,10420,9526,12514,11052,5444,2390,1278,962,442,615,2055,7462,17351,28939,19913,9267,8162,8165,11118,9811,10 061,11016,16920,19119,12622,11951,16319,13651,5930,2516,1318,913,484,642,2117,7527,18050, 30310,21911,10571,8994,9012,11585,10719,11665,13041,19043,20641,13759,12787,18533,17558, 7627,5360,3907,3059,2350,2867,5479,8116,10776,13454,11199,8889,8862,9001,9409,8966,8893,9 529,11091,10771,9637,9563,10425,9622,7079]; shangha_x2=shanghaxu(144:168); x=0:24; plot(x,shangha_x2,'k--o'); xlm([0,24]); x1=mn(x):0.2:max(x); % 得 到 对 shangha_x2 插 值 后 的 数 据 y1 y1=nterp1(x,shangha_x2,x1,'lnear'); % 拟 合 阶 数 的 确 定 for =1:30 y2=polyft(x1,y1,); Y=polyval(y2,x1);% 计 算 拟 合 函 数 在 x 处 的 值 f sum((y-y1).^2)/sum((y1-mean(y1)).^2)<0.03 c= break; % 得 到 c 即 为 多 项 式 的 阶 数 warnng off syms xt f(xt) %f(xt) 表 示 拟 合 曲 线 函 数 f(xt)=poly2sym(y2,xt) 38

39 y3_1=eval(f(xt)); y4_1=subs(y3_1,xt,x1); hold on plot(x1,y4_1,'r'); ttle('2015 年 9 月 10 日 不 同 时 刻 上 海 出 租 车 需 求 总 量 情 况 ','fontweght','bold') xlabel(' 时 刻 '); ylabel(' 出 租 车 需 求 总 量 '); leg(' 真 实 值 ',' 拟 合 曲 线 '); hold off %theta1 表 示 拟 合 程 度 的 比 例 系 数 y5=sum((y4_1-y1).^2)/sum((y1-mean(y1)).^2); theta1=1-vpa(y5) 39

40 附 录 九 %ShangHaZaYun.m % 此 程 序 得 到 2015 年 9 月 10 日 不 同 时 刻 上 海 在 运 出 租 车 总 量 情 况 % 求 得 上 海 市 在 运 出 租 车 拟 合 函 数 并 作 出 2015 年 9 月 10 日 不 同 时 刻 上 海 在 运 出 租 车 总 量 情 况 图 像 %shanghaza 表 示 从 9 月 4 日 至 9 月 11 日 不 同 时 刻 在 运 出 租 车 数 据 %shangha_z2 表 示 9 月 10 日 不 同 时 刻 的 在 运 出 租 车 数 据 shanghaza=[160903,117069,78082,54699,55571,97936,151409,201873,240253,255116,244837, ,200079,206442,210955,214227,212300,187577,177850,183217,187309,192873,192292, ,133897,96571,76379,51736,54604,92097,143927,186873,224561,228904,232606,210493, ,207748,208725,207629,205344,189374,184270,186459,191883,199538,204468,192130,159920, ,74311,49097,51194,105877,185582,199608,205747,245836,261025,233858,225943,225580,217613,218865,214889,183247,181982,202987,227281,233400,234812,221296,175948,124540,84 127,55996,56244,112428,194580,185139,175798,206756,233874,221856,218274,220445,222759, ,215239,181958,177899,204215,232727,244307,243287,240859,199433,140354,88812,5676 8,55072,109508,187446,186385,177614,205887,223333,213928,210333,210359,215653,216165, ,171518,166281,197312,225420,238634,238694,233988,197636,147383,93917,60263,59021, ,189625,180427,173310,205487,222271,206112,203216,200575,205471,205952,195655, ,161740,190324,217838,233278,235204,236998,202363,149760,97499,63638,61204,113946, ,180132,174708,210286,219499,208129,204718,204116,206122,207839,191562,165190,158112,186555,215099,227961,237861,233385,179804,129229,86328,57166,57921,111566,186236, ,187585,217759,236036,221939,216894,218513,219300,221234,212506,181955,177034,200327, ,234085,237603,230173]; shangha_z2=shanghaza(144:168); x=0:24; plot(x,shangha_z2,'k--o'); xlm([0,24]); ylm([0,300000]); x1=mn(x):0.2:max(x); % 得 到 对 shangha_z2 插 值 后 的 数 据 y1 y1=nterp1(x,shangha_z2,x1,'splne'); % 拟 合 阶 数 的 确 定 for =1:30 y2=polyft(x1,y1,); Y=polyval(y2,x1);% 计 算 拟 合 函 数 在 x 处 的 值 f sum((y-y1).^2)/sum((y1-mean(y1)).^2)<0.05 c= break; 40

41 % 得 到 c 即 为 多 项 式 的 阶 数 warnng off syms xt f(xt) %f(xt) 表 示 拟 合 曲 线 函 数 f(xt)=poly2sym(y2,xt) y3=eval(f(xt)); y4=subs(y3,xt,x1); hold on plot(x1,y4,'r'); ttle('2015 年 9 月 10 日 不 同 时 刻 上 海 在 运 出 租 车 总 量 情 况 ','fontweght','bold') xlabel(' 时 刻 '); ylabel(' 在 运 出 租 车 总 量 '); leg(' 真 实 值 ',' 拟 合 曲 线 '); hold off y5=sum((y4-y1).^2)/sum((y1-mean(y1)).^2); %theta1 表 示 拟 合 程 度 的 比 例 系 数 theta1=1-vpa(y5) 41

42 附 录 十 %ShangHaJuLe.m % 此 程 序 运 用 kmeans 函 数 求 得 2015 年 9 月 10 日 上 午 9 点 上 海 市 出 租 车 的 分 布 区 域 划 分 情 况 %A2 存 放 的 是 经 过 筛 选 后 ( 对 不 符 合 上 海 市 经 纬 度 的 点 进 行 剔 除 )9 点 上 海 市 出 租 车 的 分 布 数 据 %A2(:,1) 表 示 经 度,A(:,2) 表 示 纬 度,A(:,3) 代 表 出 租 车 数 量 load A2 % 用 kmeans 函 数 对 A1 中 的 数 据 进 行 划 分, 分 为 15 个 聚 类 [IDX,C,sumd,D]=kmeans(A2(:,1:2),15); %IDX 表 示 每 个 样 本 点 所 在 的 类 别 %C 表 示 所 聚 类 别 的 中 心 点 坐 标 位 置 %sumd 表 示 每 个 类 内 各 点 到 中 心 点 的 距 离 之 和 %D 表 示 每 个 点 到 各 类 中 心 点 的 距 离 comb=[idx,a2]; [M,N]=sze(comb); % 对 n1:n15 赋 初 值 n1=1;n2=1;n3=1;n4=1; n5=1;n6=1;n7=1;n8=1; n9=1;n10=1;n11=1;n12=1; n13=1;n14=1;n15=1; %fenqu1 表 示 在 一 类 区 域 里 的 点,fenQu2 表 示 在 二 类 区 域 里 的 点, 依 次 类 推 for =1:M swtch comb(,1) case 1 fenqu1(n1,1:3)=comb(,2:4);n1=n1+1; case 2 fenqu2(n2,1:3)=comb(,2:4);n2=n2+1; case 3 fenqu3(n3,1:3)=comb(,2:4);n3=n3+1; case 4 fenqu4(n4,1:3)=comb(,2:4);n4=n4+1; case 5 fenqu5(n5,1:3)=comb(,2:4);n5=n5+1; case 6 fenqu6(n6,1:3)=comb(,2:4);n6=n6+1; case 7 fenqu7(n7,1:3)=comb(,2:4);n7=n7+1; case 8 fenqu8(n8,1:3)=comb(,2:4);n8=n8+1; 42