公共自行车服务系统评价模型分析

摘要： 本文利用相同借车站点到相同还车站点的平均时间来定义距离，在自行车租赁的站点位置及各站点自行车锁桩和自行车数量的配置的基础上，对系统的运行效率与用户的满意度进行了评价与分析。

关键词： 公共自行车；聚类分析；综合评价

0 引言

随着城市汽车数量的迅猛发展，许多城市出现了交通拥堵、汽车尾气排放、雾霾等一系列的“城市病”。在国家提倡“低碳”、“环保”可持续的发展理念下，公共自行车在解决城市交通“两难”，公交“最后一公里”和缓解大气污染和全民健身方面起着不可或缺的作用。

而在我国，越来越多的城市开始重视自行车在城市交通中的作用，积极发展城市公共自行车租赁系统。公共自行车租赁系统的发展对减轻交通拥堵、减少尾气排放有着重要意义。

公共自行车服务系统在车辆数量、锁桩数量、借还时间等方面的设置上是否还存在问题，本文通过对某城市公共自行车服务系统所产生的具体数据进行收集整理分析来评价该系统并提出合理化建议。

1 聚类分析

我们首先对原始数据中相同借车站不同还车站的数据进行聚类，将相同借出车站归为一类。

1.1 定义站点间距离模型 首先，用平均时间来进行度量距离。平均时间越小，则说明两个站点距离越小；平均时间越大，则说明两站点的距离越大。在算平均时间时，时长里几个数据，会有一个与其它几个数据有很大的差别。从实际情况来看，从a办事处到b住宅区的距离是1.2公里，一般借车者使用的时间是3-4分钟，但数据里出现了40分钟，因此与实际情况不符，便把它们进行了剔除。并且算出时长的极差和方差，极差越大，则就会有一个较大的与实际情况不相符的数据。说明这两个站点之间距离数据越不可靠，而方差越小，数据越稳定，则说明两站点的距离也就越小。

根据公式，可以求出从第i个借车站点到第j个还车站点的均方差。

可以求出从a街道办事处到c大厦和b住宅区的时长平均、方差、平均数、众数（表1）。

从这些数据中进行比较，这样可以得到一个从不同的借车站到不同的归还车站的最短距离比较表和最长距离比较表。

经过分析比较，我们得到从不同的借车站到不同的还车站的最短距离和最长距离。

2 综合评价模型

2.2 借还平衡度模型 用借车数量减去还车数量得出一个数值，把平衡度分为-20%，-40%，-60%，-80%，90%，80%，60%，40%，20%，9个级别（正负号在平衡度中不表示大小）。用数据中借自行车次数最多的的一天，进行处理规定出“借还平衡度的范围表”（表2）。

由表2我们可以看出当度数为负数时，借车的数量小于还车的数量，说明锁桩数不足；当度数为正数时，借车数量大于还车的数量，说明站点的车数太少。而且度数越小这种情况越严重。

对自行车服务系统的评价需要看使用者对该系统的使用态度。把数据进行进一步的满意度分析，即用后一天的不同借车卡数（借车人数）ci比上前一天的不同借车卡数（借车人数）ci-1来表示前一天的满意度，表示如果借车人对该系统满意下次还会借车否则不会借车，然后把满意度累加，最后再比上总天数i+1来表示总满意度C，因此得到借车人满意度模型C：C=×100%。

2.3 站点分布与锁桩数量平衡度模型 站点的分布和锁桩的数量是否合理，建立平衡度模型进行分析。当各站点的使用度与借车人的满意度相近时，站点的分布和锁桩的数量越合理，否则就不合理。以此用站点的使用度C比上借车人的满意度A得到合理度D：C=×100%。

2.4 综合评价指数模型 根据以上定义，对自行车服务系统站点设置和锁桩的数量的配置重要程度的不同，通过给ω进行赋值如表3。

最后根据总公式得出对自行车服务系统站点设置的综合评价指数：W=AωA+BωB+CωC+DωD，得出W=83.037%。

3 模型的分析与结论

对城市公共自行车模型的建立与求解，其实就是进行大量数据处理的过程，并把海量的数据进行聚类分析。时间在很大程度上决定了借还两个站点的距离，时间越长，借还站点距离越远。而综合评价模型需要对四项指标进行计算，每一项指标都对综合评价指数起着至关重要的作用。模型建立充分利用自行车租赁系统的数据，并结合当地实际交通情况进行分析，为发展公共租赁交通提供了实际意义。

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