基本信息
- 项目名称：
- 关于杭州公共自行车租赁系统的研究
- 来源：
- 第十一届“挑战杯”国赛作品
- 小类：
- 数理
- 大类：
- 自然科学类学术论文
- 简介：
- 本文研究了杭州首次推出的公共自行车租赁系统，运用运筹学知识针对该系统存在的问题进行了分析处理，经过优化后的租赁系统更加合理有效.对于消费者而言，让他们租车省时省钱；对于服务方，做到对有限自行车资源的最合理分配.
- 详细介绍：
- 根据杭州公共自行车租赁系统的特点，对其试运营前三天的市场情况做了统计调查，搜集相关的数据.为了使该租赁系统达到方便群众同时创造经济效益的目的，本文分别从消费者和服务方的角度出发，建立了合理的数学模型，最后得到了最优的自行车租赁方案和分配方案，最终满足了消费者和服务方的需要，达到了充分合理利用资源的目的. 本文的研究意义在于如何在资源有限的情况下，创造出最大的社会价值和经济价值，论文思想有着极强的现实意义.作品中问题假设合理，求解结果精准可靠，模型的准确度也可以在系统的实际运营中得到不断的修正. 就市场前景而言，论文中解决问题的思路可以作为一种通法来处理类似的资源调配问题.对于其他需要发展自行车租赁业务的城市或地区（如大学校园）可以套用本文的模型进行市场规划和运行监管.
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作品专业信息
撰写目的和基本思路
- 撰写的目的：为了使杭州首次推出的公共自行车租赁系统更加有效地运行，针对该系统，提出了自行车的最优租赁方案和风景区中的最优分配方案，并加以推广. 基本思路：通过合理的假设，搜集相应的数据，运用运筹学的相关知识，建立换车模型和有限资源下的动态调配模型.对消费者而言，做到省时省钱；对服务方而言，做到将自行车合理分配，达到资源最大化的利用以及最大限度的满足消费者需求的目的.
科学性、先进性及独特之处
- 本论文把租赁营业时间划分若干个时间段，计算出每个阶段开始前可供调配的车辆数目，配合监控系统来调配自行车，减少资源浪费.建立的换车模型简单合理，使用C程序求解方便快捷，最终得到的租赁方案可以使消费者节省时间和开支，满足了他们的租车需要；另一个动态调配自行车模型，使用Lingo软件求解，得到每个租赁点各个时间段自行车的最优分配方案，从而保证有限资源的最大化利用.
应用价值和现实意义
- 实际应用：该作品中处理问题的思路和建立的模型具有很强的实用性和推广价值.根据本论文思想，在已知所需数据的情况下，运用本作品的模型，可方便地解决其他地区的自行车租赁以及类似的有限资源调配问题. 现实意义：经过本论文优化的自行车租赁系统，能更好地发挥自行车租赁业务的优势.从而缓解道路拥挤、提高利用率，有利于改善城市交通状况，达到节能减排、减少污染，提升城市形象的目的.
学术论文摘要
- 本文分别从消费者和服务方的角度，以杭州市公共自行车租赁系统的“定点标准服务点”首期在杭州风景名胜区、城西、城北3个区域推出31个租车点为例，提出最优的自行车租赁和分配方案，本文建立了如下两个数学模型，给出了它们的计算步骤，并利用这两个模型进行了相关的数据处理. 模型Ⅰ：基于C程序的换车模型.为了省时和省钱，消费者就要选择最短路并在中途合理换车.在合理假设的条件下，编写一个C程序实现相应算法.通过C程序建立的模型原理简单、计算精准、运行速度快、通用性很强.模型Ⅱ：有限资源下的动态调配模型.将租赁营业时间的14个时间段划分为6个阶段，根据合理的假设，把租用1小时、2小时、3小时以上的人按比例划分，这样就可以计算出每个阶段开始前可供分配的车辆的数目，因为每个服务点、每个阶段的租车需求量是已知的，设实际分配量为变量，在Lingo软件中建立对应的目标函数求解，就可以保证总的实际分配量尽量接近需求量. 上述模型的优点是：模型Ⅰ通用性强，模型Ⅱ合理可行，结果可靠.本文最后对模型分别进行了整体分析，对模型的结果进行了实践性检验，并提出了一些改进方案并加以推广应用.
获奖情况
- 该作品曾在第七届“挑战杯”河南省大学生课外学术科技作品竞赛中获得河南省一等奖.
鉴定结果
参考文献
- [1] 姜启源 谢金星 叶俊编著.《数学模型（第三版）》[M].北京：高等教育出版社，2003. [2] 韩中庚编著.《数学建模方法及其应用》[M].北京：清华大学出版社，2006. [3] 谭浩强编著.《C程序设计（第三版）》[M].北京：清华大学出版社，2005. [4] 谢金星等编著.《优化建模与LINDO/LINGO软件》[M].北京：清华大学出版社，2005.
同类课题研究水平概述
- 目前，我国的一些大城市，虽然地铁、公交等公共交通系统比较发达完善，但仍不能解决“公交车最后一公里”以及短途的游客观光游览等问题.公共自行车租赁系统不仅能弥补这一缺陷,而且在一定程度上还能达到强身健体,节能减排、减少污染，提升城市形象的目的. 在2008年2月27日的杭州市的两会上，杭州市委书记王国平提出建立公共自行车租赁系统，市民在公交车站和适当的地点租用自行车，解决“公交车最后一公里”难题.同时，济南机场的租赁网点已投入使用，极大地方便了机场的乘客和工作人员.但是建立的租赁系统究竟是否合理、利用率究竟有多高就无从得知，这就导致自行车租赁系统在建立和运行过程中存在很大的盲目性，大多数情况下，只能主观定性地分析建立公共自行车租赁系统的优点，而不能定量地进行精确地分析，这样一来，建立的公共自行车租赁系统就会出现问题，例如由于设立的租车点不合理，以及各租车点车辆的不合理分配导致出现的租车难、还车难等问题. 本论文针对上述问题，另辟蹊径，以杭州公共自行车租赁系统为例,结合调查的数据,以严谨的科学态度，定量地分析了公共自行车租赁系统的合理性.使用数学方法建立相应的数学模型，给出了合理的自行车租赁和分配方案，提高了系统的运行效率，达到了最大化利用有限资源以及最大限度满足消费者需求的目的.
