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基于NB-IoT的城市公共自行车系统调度预测研究
| 论文题名： | 基于NB-IoT的城市公共自行车系统调度预测研究 |
| 关键词： | 城市公共自行车系统;窄带物联网;需求预测;调度规划 |
| 摘要： | 随着城市的发展,暴露出来的问题日益增多,绿色出行的消费理念日益深入人心。自1965年阿姆斯特丹出现第一代公共自行车系统起,各个城市陆续建立了公共自行车系统,现有的城市公共自行车系统常采用蓝牙、短信或者GPRS模式,但是通常这些模式的稳定性和兼容性无法得到保证,实时性较差、耗电高。针对这种情况,本文通过对窄带物联网NB-IoT技术的分析,结合该技术覆盖增强、大链接、低功耗、低成本的优势,采用三层体系架构,提出了基于NB-IoT的城市公共自行车系统,解决了当前城市公共自行车系统实时性差耗电高等缺点,并节约了资源。 针对当前公共自行车系统中“借车难,还车难”的问题,本文首先使用某地区自行车出行数据,对影响自行车出行的时间、季节和天气等特征进行分析,得到不同条件对自行车出行的影响,再结合租赁点状态、调度时间间隔设置和租赁点的借还需求建立基于NB-IoT的城市公共自行车系统调度模型。通过对不同预测方法的对比,使用随机森林法,调节Python中的回归类RandomForestRegressor中的参数,多次对数据特征进行交叉验证,剔除重要度小于0.01的特征,得到最优模型,并给出各个特征的重要度,再对单租赁点每月后十天的的借还需求量进行预测,结果表明该预测模型的均方根对数误差为0.0747,具有较好的泛化能力。然后对某地区的多个租赁点进行借还需求预测,采用“2-8”调度原则,调度结果表明,本文使用的调度预测方法能够在保证用户满意度的范围内,快速的进行自行车调度,可以很好的适用于城市公共自行车系统。 最后本文使用B/S架构模式设计了一种基于NB-IoT的城市公共自行车调度软件,将文中使用的调度模型集成到系统之中,该系统实现了调度人员管理、租赁点管理、调度路径规划及打印功能等,方便了管理人员的使用并在一定程度上提高了工作效率和用户满意度,有效的缓解了“借车难,还车难”的问题。 |
| 作者： | 黄志宏 |
| 专业： | 控制工程 |
| 导师： | 李敬兆 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 安徽理工大学 |
| 学位年度： | 2018 |
| 正文语种： | 中文 |
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