公共自行车服务系统综合评价.docx
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公共自行车服务系统综合评价
公共自行车服务系统综合评价
关键词:
公共自行车服务系统统计分析模糊聚类分析SPASSMATLABEXCEL
摘要：
本文针对浙江省温州市鹿城区公共自行车管理中心提供的某20天借车和还车的原始数据，通过对数据的整理得出各站点借车、还车的累积分布情况，并统计出各站点借车、还车时长分布以及各站点借、还车的高峰时段。
通过对供求情况的分析，对自行车站点位置的设置及锁桩数量安排是否合理进行评价。
针对问题一,由于实验的随机性导致样本数据不一定能真实地反映现实状况,由于植物的高度、盖度、密度与生物量之间存在较强的关联性，我们运用多元线性回归残差方法，运用MATLAB、EXCEL等软件对原始数据进行处理，对于整体偏离较大的数据进行剔除，保证后期建立模型的准确性。
针对问题二，结合问题一所得剔除后的数据，对不同的人类干扰，过牧区、轮牧区、开垦区对生态退化的影响程度的分析，通过建立相对偏差矩阵，结合变异系数法求得各影响因子的权重，构建综合评价模型，得出不同时间段内不同植物因子下高度、盖度、密度及生物量、啮齿动物捕获率对不同干扰下生态退化的促进程度，得出过牧区对生态退化程度促进作用更大，其次是开垦区，而轮牧区对生态退化程度促进作用最小的结论。
针对问题三，首先我们通过查阅相关资料得到当前荒漠区生态退化的标准，结合荒漠区生态恢复过程中的主要的影响因素，包括植被的高度、盖度、密度以及植物的生物量，动物的生物量等因素，建立荒漠区生态恢复模型。
结合所得荒漠区生态退化的标准以及荒漠区生态恢复模型建立生态稳定性水平的微分方程模型，得出通过荒漠区生态环境恢复可以通过减少人为干扰或者增加人工植被的方式解决的结论，并给出了具体的量化措施。
本文后续对模型进行了误差分析，并基于问题三中微分方程模型中时间因素的限制建立logistic模型进行改进。
同时，本文综合评价了模型的优缺点，然后进行模型的改进并做
§1问题的重述
一、背景知识
1.公共自行车服务系统：
在某个区域内，隔一定距离建立一些停放自行车的站点，这些自行车租赁点共同组成一个网络，并通过公共自行车管理系统来管理这些自行车。
每辆自行车都单独有一个锁自行车的装置和读卡租车、还车的读卡器。
各自行车站点实现24小时无人监管和统借统还功能，调度管理中心实时监控和调度各站点的使用状态。
2.公共自行车的使用：
公民只需要凭借个人身份证即可办理一张借车卡，每张卡需要缴纳一定的信用保证金和服务费用，办卡成功即可通过刷卡的方式对停放的公共自行车进行租借，支持24小时内还车，并且实行限时免费，阶梯收费的准则。
3.实施公共自行车服务的意义：
公共自行车作为城市交通的重要组成部分，在短距离出行上具有公交、出租无法替代的优势：
一是使用人力驱动，具有环保优势，可为居民和旅游者提供便捷的出行；二是具有体积小、方便灵活、和投资少的优势，可作为联接地铁、公交的重要交通工具；三是具有对道路适应性强以及遇交通堵塞时可利用空隙和支路灵活疏散的优势，提高城市交通的整体运行效率。
二、相关数据
1．鹿城区公共自行车数据（内含20个Excel文件，见附件1）
2.鹿城区公共自行车站点分布图（见附件2）
三、要解决的问题
1．问题一：
统计各站点20天每天及累计借车和还车次数，并分别给它们排序，并统计每次用车时长分布情况。
2．问题二：
试统计20天中各天使用公共自行车的借车人数量，并统计数据中出现过的每张借车卡累计借车次数的分布情况。
3.问题三：
找出所有所给站点合计使用公共自行车次数最大的一天。
定义两站点之间的距离，并找出自行车用车的借还车站点之间（非零）最短距离与最长距离。
对借还车是同一站点且使用时间在1分钟以上的借还车情况进行统计。
选择借车频次最高和还车频次最高的站点，分别统计分析其借、还车时刻的分布及用车时长的分布。
找出各站点的借车高峰时段和还车高峰时段，并对具有共同借车高峰时段和还车高峰时段的站点分别进行归类。
4.问题四：
对目前公共自行车服务系统站点设置和锁桩数量的配置做出评价。
5.问题五:
找出公共自行车服务系统的其他运行规律，提出改进建议。
§2问题的分析
1、对问题总的分析
公共自行车具有节能，环保等诸多的优点。
首先我们通过查阅相关资料，在对当前公共自行车的服务模式以及使用规则进行深入的了解基础上通过对现有自行车服务系统的运行规律从统计的角度进行分析，对现有的公共自乱的利用情况以及现有的资源配置情况进行评价，结合以上问题的分析以及对现有的公共自行车的运行规律的研究，为当前公共资源的配置提出合理的意见和建议。
二、对具体问题的分析
1．对问题一的分析：
根据附件一中的数据，运用统计分析的方法，使用EXCEL软件对各个站点每天累计借车、还车频次进行统计，并各站点20天的借车、还车进行累加，通过RANK函数得出借车、还车频次累计的排序。
统计每次用车时间，使用MATLAB软件分析用车市场的分布情况
2．对问题二的分析：
要统计各个站点每天借车人数，由于每个人的借车卡号唯一，既统计一天中不同借车卡号的个数。
结合MATALB的统计功能，统计每张借车卡累计借车次数。
分别统计
3.对问题三的分析：
首先结合问题一的结论，找出20天中合计使用公共自行车次数最大的一天，根据问题一、二的分析通过使用EXCEL、MATLAB软件分别统计任意两站点之间的最短距离和最长距离，使用最高和最低频次的站点、接车高峰和换车高峰
§3模型的假设
1.假设用车时间为0且借入站点和还车站点为同一站点的记录（借车人并未使用自行车），不计入频次的统计。
2.假设用车时间为0且只有借车记录而无还车记录的数据，可能是因为自行车损坏或车辆丢失导致，只计入借车频次的统计而不纳入还车频次。
3.假设借车
4.假设人骑自行车的速度是不变的，忽略人的体质以及其他各方面的差异。
因此可以根据用车时间的长短来衡量两站点之间的距离。
5.假设
§4名词解释与符号说明
一、名词解释
1.盖度：
即投影盖度。
指植物枝叶所覆盖的地面面积比率,或称植冠盖度（canopycover-age）即投影盖度通常不扣除枝叶间的太阳斑点或空隙。
2.密度：
即单位面积内植物株数。
二、符号说明
序号
符号
符号说明
1
第
个指标i=1.2.3……9
2
j=1.2.3分别表示过牧区、轮牧区、开垦区对生态退化的影响方案
3
第i项指标权重
4
第j项方案的综合得分
5
y
生态稳定水平
§5模型的建立与求解
一、问题一的分析与求解
问题一要求根据附件一中各天的数据统计出各站点20天中每天及累计的借车频次和还车频次,并对所有站点按累计的借车频次和还车频次分别给出它们的排序。
结合假设1假设2，通过EXCEL软件对数据整理可得各站点20天每天及累计借车频次如表1:
（详细数据见附件3）
表1.
天数
站点
1
2
3
4
5
……
19
20
总计
1
88
135
135
135
117
……
83
84
1681
2
102
107
107
73
126
……
108
107
1663
3
172
183
183
60
179
……
180
179
2622
4
229
272
272
240
224
……
325
283
5108
5
132
157
157
158
150
……
130
138
2367
6
101
98
98
94
109
……
101
113
1698
7
99
104
104
48
137
……
112
113
1669
8
92
74
74
46
106
……
116
113
1535
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
180
50
88
88
88
107
……
132
151
2015
181
61
99
99
82
116
……
169
177
2251
1000
0
0
0
0
0
……
0
0
11
各站点20天累计借车频次排序如表2。
表2.
排序
站点
排序
站点
排序
站点
排序
站点
排序
站点
排序
站点
排序
站点
1
42
27
54
53
134
79
16
105
25
131
122
157
58
2
56
28
130
54
171
80
31
106
99
132
30
158
161
3
19
29
50
55
172
81
89
107
127
133
125
159
75
4
63
30
179
56
131
82
40
108
150
134
145
160
91
5
49
31
79
57
26
83
100
109
5
135
11
161
178
6
33
32
59
58
61
84
129
110
175
136
110
162
111
7
47
33
52
59
124
85
41
111
121
137
72
163
142
8
69
34
70
60
12
86
45
112
167
138
151
164
113
9
64
35
4
61
85
87
82
113
174
139
94
165
158
10
101
36
78
62
88
88
104
114
144
140
132
166
97
11
39
37
60
63
18
89
66
115
77
141
173
167
143
12
128
38
135
64
133
90
141
116
164
142
152
168
96
13
44
39
14
65
123
91
80
117
181
143
29
169
119
14
62
40
36
66
68
92
176
118
76
144
6
170
116
15
71
41
105
67
168
93
163
119
109
145
115
171
73
16
48
42
23
68
95
94
107
120
83
146
165
172
120
17
55
43
24
69
20
95
84
121
147
147
1
173
93
18
53
44
154
70
37
96
170
122
81
148
7
174
28
19
9
45
149
71
46
97
27
123
74
149
2
175
155
20
21
46
35
72
34
98
137
124
140
150
157
176
156
21
38
47
87
73
148
99
117
125
22
151
15
177
90
22
57
48
17
74
136
100
169
126
139
152
112
178
86
23
118
49
43
75
106
101
51
127
180
153
166
179
162
24
65
50
98
76
177
102
3
128
67
154
8
180
153
25
32
51
103
77
146
103
138
129
102
155
13
181
1000
26
10
52
126
78
92
104
160
130
114
156
159
182
108
各个站点20天中每天累计还车频次如表3。
表3.
天数
站点
1
2
3
4
5
……
19
20
总计
1
132
132
44
150
109
……
93
80
1678
2
105
105
25
79
116
……
110
102
1645
3
188
188
62
74
184
……
188
173
2756
4
283
283
103
268
223
……
337
293
5309
5
145
145
80
157
171
……
134
141
2460
6
95
95
36
108
111
……
105
121
1687
7
101
101
23
52
134
……
112
122
1721
8
83
83
14
40
101
……
118
112
1435
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
180
75
75
48
84
99
……
131
149
2143
181
78
78
47
82
114
……
158
178
11
各站点20天累计还车频次排序如表4。
表4.
排序
站点
排序
站点
排序
站点
排序
站点
排序
站点
排序
站点
排序
站点
1
56
27
179
53
171
79
89
105
160
131
11
157
91
2
42
28
52
54
61
80
82
106
138
132
122
158
75
3
63
29
130
55
98
81
92
107
5
133
180
159
112
4
19
30
4
56
134
82
31
108
164
134
145
160
159
5
49
31
60
57
18
83
100
109
175
135
110
161
178
6
33
32
50
58
88
84
16
110
83
136
30
162
111
7
69
33
54
59
26
85
45
111
76
137
132
163
113
8
101
34
79
60
37
86
104
112
174
138
7
164
97
9
47
35
78
61
85
87
41
113
127
139
125
165
142
10
64
36
59
62
131
88
129
114
144
140
6
166
96
11
44
37
70
63
124
89
163
115
167
141
1
167
119
12
39
38
36
64
148
90
66
116
109
142
151
168
13
13
62
39
154
65
68
91
141
117
181
143
173
169
143
14
128
40
35
66
12
92
80
118
121
144
165
170
116
15
71
41
14
67
168
93
176
119
150
145
2
171
120
16
55
42
149
68
46
94
3
120
67
146
94
172
73
17
48
43
23
69
123
95
137
121
22
147
29
173
93
18
57
44
135
70
133
96
51
122
77
148
152
174
28
19
53
45
87
71
106
97
27
123
147
149
157
175
156
20
38
46
126
72
136
98
84
124
81
150
15
176
155
21
9
47
24
73
20
99
107
125
114
151
115
177
90
22
21
48
105
74
95
100
117
126
139
152
58
178
86
23
118
49
103
75
34
101
169
127
102
153
158
179
162
24
65
50
17
76
40
102
170
128
140
154
166
180
153
25
32
51
172
77
146
103
25
129
74
155
8
181
1000
26
10
52
43
78
177
104
99
130
72
156
161
182
108
对每次用车时长的统计结果如表5。
表5.
天数
用车时长
1
2
3
4
5
……
19
20
1
613
587
263
582
529
……
608
591
2
551
573
287
480
574
……
629
642
3
937
1036
455
867
1043
……
1151
1179
4
1321
1404
706
1249
1468
……
1665
1647
5
1687
1691
855
1450
1770
……
2026
1954
6
1729
1797
890
1578
2020
……
2239
2294
7
1846
1854
943
1661
2102
……
2160
2266
8
1777
1890
927
1616
1931
……
2236
2276
9
1776
1864
882
1652
1997
……
2176
2238
10
1726
1780
841
1485
1835
……
1935
2082
……
……
……
……
……
……
……
……
……
178
0
0
0
2
0
……
0
0
179
1
0
0
0
1
……
0
0
180
0
0
0
2
0
……
0
0
分布图如图1.
图1.
用车时长具体分布情况如表5。
表5.
时间
峰度
偏度
众数
均值
中位数
1
8.61
2.57
0
190
4
2
8.66
2.58
0
196
5
3
9.93
2.77
0
88.2
2
4
9.13
2.64
0
169
4
5
9.2
2.66
0
201
4
6
9.14
2.66
0
211
5
7
9.32
2.68
0
212
4
8
10.3
2.86
0
87.5
1
9
10.1
2.83
0
57.8
1
10
11.1
2.95
0
36
1
11
9.41
2.68
0
170
5
12
9.6
2.73
0
201
4
13
9.34
2.7
0
219
4
14
9.6
2.73
0
219
5
15
9.8
2.77
0
203
3
16
10.3
2.85
0
101
1.5
17
9.13
2.65
0
168
3
18
9.35
2.69
0
168
4
19
9.72
2.75
0
213
4
20
9.5
2.72
0
221
4
二、问题二的分析与求解
统计20天中各天使用公共自行车的不同借车卡（即借车人）数量，并统计数据中出现过的每张借车卡累计借车次数的分布情况。
各天使用公共自行车的借车人数量如表6。
三、问题三的分析与求解
根据已给站点的借车数据统计出合计使用公共自行车次数最大的一天为第20天。
由问题一中的统计结果可以得出借车频次最大的站点为街心公园站，还车频次最大的站点为五马美食林站。
为了统计方便我们选取时间间隔为1小时。
通过EXCEL高级筛选我们得到街心公园站各时间段借车频次分布如表7。
表7.
时间段
6-7
7-8
8-9
9-10
10-11
11-12
12-13
13-14
频次
1
25
55
58
49
77
75
64
时间段
14-15
15-16
16-17
17-18
18-19
19-20
20-21
21-22
频次
64
56
63
119
41
23
14
5
为了更直观的表现各时段借车次数的大致分布情况我们用MATLAB软件做出相关图，如图2所示
图2.
由图可以看出在12:
00和8:
00附近借车次数最多。
街心公园还车时刻分布如表8。
表8.
时间段
6-7
7-8
8-9
9-10
10-11
11-12
12-13
13-14
频次
10
58
68
56
43
56
38
43
时间段
14-15
15-16
16-17
17-18
18-19
19-20
20-21
21-22
频次
47
56
57
86
58
32
32
11
还车时刻分布图如图3。
图3.
由图3可以看出8:
00到9:
00以及17:
00到18:
00还车人数较多。
街心公园站用车时长分布如表9。
表9.
用车
时长
0
1-5
6-10
11-15
16-20
21-25
26-30
30-35
36-40
41-45
46-50
51-55
56-60
60
以上
频次
45
98
252
160
112
46
29
32
19
7
9
4
2
5
分布图如图3。
图3.
由图3可以看出用车时间大都在30分钟以内，其中用车时间为6到10分钟人数最多。
五马美食林各时间段借车频次分布如表10。
时间段
6-7
7-8
8
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