有桩自行车共享系统吞吐率的近似模型及算法

通过探讨用户需求和骑行时间不确定的有桩自行车共享系统(docked bike-sharing system, DBSS)建立吞吐率的近似模型及算法。一个具有固定自行车数量的DBSS可视为封闭的排队网络，每个站点都是有限的M/M/1队列，由此建立了DBSS吞吐率的近似模型及其算法。该算法不仅能够计算道路上期望的自行车数量、骑行时间、车站的期望库存及停留时间，还能计算最优自行车投放量，即吞吐率最大值对应的最小的自行车投放量。同时，给出了给定用户需求、路由矩阵和车桩分配下站点自行车集聚与空缺的判断方法。将该近似算法在真实的DBSS中进行了应用。结果表明，随着自行车投放量的增加，系统吞吐率呈阶梯形递增但存在上限；自行车投放量一旦超过最优数量将产生闲置，并且自行车集聚与空缺站点分布也将固定。