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原文传递共享单车投放点选址及定价策略的研究

论文题名：	共享单车投放点选址及定价策略的研究
关键词：	共享单车;投放点选址;免疫算法;定价策略;粒子群算法
摘要：	随着互联网共享经济快速发展，使共享单车系统成为互联网倡导形式下最为典型的共享经济模式，共享单车系统基于低碳经济和即走即停特点，有效解决了城市交通方式中用户出行“最后一公里”问题。随着共享单车行业快速发展，相关问题也随之出现，如共享单车的肆意停放严重影响城市容貌，共享单车投放点的不合理布局使用户取车还车困难、距离用户远，一定程度上降低用户对于共享单车交通方式的使用率，且共享单车初期投资成本高，运营成本高，采用单一固定的票价形式，取车还车位置固定使共享单车使用人群也相当受限，使得共享单车企业盈利困难。因此本文对共享单车系统投放点选址问题及定价策略进行研究，就具有积极的意义。本文主要开展以下几方面内容研究和分析：　　（1）首先研究共享单车投放点合理布局规划问题，以鲁棒优化理论作为基础，考虑共享单车成本确定时建立共享单车投放点选址模型，设计简单算例验证并运用Lingo18.0编程求解，得到共享单车在已知备选投放点中的最优投放点位置；再考虑共享单车成本不确定时建立共享单车投放点选址模型。所建立的成本不确定选址模型中成本是一个不确定的数且只存在于目标函数中，即运用鲁棒优化方法引入box不确定集来刻画成本的不确定性，运用对偶理论转化为更易求解的确定鲁棒对等模型并设计了免疫算法求解。计算得到在所给已知节点位置中选择出共享单车的最优投放点位置，以此最大程度满足用户出行需求。　　（2）其次从收益管理理论角度出发研究共享单车的定价策略问题中。分析了共享单车票价制定原则、盈利条件、定价过程中影响因素及定价研究方法，将共享单车定价策略看作是Leader-Follower问题，构建双层规划模型刻画共享单车企业与用户间的相互利益关系，该模型以共享单车企业决策者为领导者，用户出行行为为追随者。以共享单车企业收益最大化为上层函数，用户出行始终根据自身情况选择广义费用最小的交通运输方式出行为下层函数，其中以经济性、便捷性、方便性、安全性指标来衡量用户出行的广义费用。　　（3）最后以兰州西站到刘家堡广场的共享单车交通方式进行实例验证和仿真。上层规划函数运用粒子群算法求解，下层规划函数将需求变化问题转化为固定需求问题再运用Frank-Wolfe算法求解，当上层规划函数粒子最优值收敛处于平稳时，下层函数分配到的客流量也达到平稳化，通过反复迭代得到兰州西站至刘家堡广场的共享单车最优票价，并运用灵敏度分析法对结果的可行性进行验证。通过泰勒展开式得到下层反应函数的近似表达形式，求解得到两种方法在此路段中的最优票价近似相等，验证了基于粒子群算法求解双层规划模型的可行性。
作者：	杨柳
专业：	交通运输工程
导师：	刘舰;汪伟
授予学位：	硕士
授予学位单位：	兰州交通大学
学位年度：	2022