共享单车流动系统、基于子区划分的自动调度系统及方法.pdf

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1、(19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请号 202010455032.6 (22)申请日 2020.05.26 (71)申请人 山东交通学院 地址 250023 山东省济南市天桥区交校路5 号 申请人 山东正衢交通工程有限公司 山东正衢交通工程研究院 (72)发明人 赵亮徐聪吴云凤白翰崔娜 (74)专利代理机构 济南圣达知识产权代理有限 公司 37221 代理人 闫圣娟 (51)Int.Cl. G06Q 10/06(2012.01) G06Q 10/04(2012.01) G06Q 50/30(2012.01) G08G 。

2、1/00(2006.01) G06K 9/62(2006.01) (54)发明名称 共享单车流动系统、 基于子区划分的自动调 度系统及方法 (57)摘要 本公开提出了共享单车流动系统、 基于子区 划分的自动调度系统及方法， 共享单车流动系统 包括设置在各个单车取放点的地上输送装置， 连 接各个单车取放点的地上输送装置的地下输送 装置,以及能够为地上输送装置或者地下输送装 置提供单车的多层储存装置； 相邻的单车取放 点、 地上储存装置通过地上运送装置或者地下运 送装置连接， 形成共享单车的流动运送网络。 提 出的流动系统， 实现一定区域内站点的联动， 通 过综合的需求预测方法预测各个站点需求量，。

3、 然 后进行动态子区划分， 形成子区内各个站点的需 求调度方案， 最后流动系统按照调度方案实现共 享单车的自动运输， 在用户有需求时， 最大限度 给用户提供高效便捷的存取车服务。 权利要求书3页 说明书12页 附图7页 CN 111598481 A 2020.08.28 CN 111598481 A 1.共享单车流动系统， 其特征是： 包括设置在各个单车取放点的地上输送装置， 连接各 个单车取放点的地上输送装置的地下输送装置,以及能够为地上输送装置或者地下输送装 置提供单车的多层储存装置； 相邻的单车取放点、 地上储存装置通过地上运送装置或者地 下运送装置连接， 形成共享单车的流动运送网络。 。

4、2.如权利要求1所述的共享单车流动系统， 其特征是： 储存装置包括构成单车容纳空间 的装置壳体， 设置壳体内的多个存储层， 以及能够将单车在各个存储层之间移动运输的运 输轨道， 运输轨道在每一存储层分别设置运输轨道通向该存储层的入口和出口； 或者 储存装置的运输轨道包括设置在壳体内的立柱及固定在立柱上的螺旋式上升轨道。 3.如权利要求1所述的共享单车流动系统， 其特征是： 流动系统还包括相对于各个装置 自由移动的单车运载装置， 各个单车存放点还设置有控制模块， 单车运载装置包括底板， 设 置在底板上的驱动底板移动的驱动装置和单车固定装置， 单车信息识别装置， 主控制器以 及无线通信模块， 主控。

5、制器分别与驱动装置、 单车固定装置、 单车信息识别装置以及无线通 信模块分别连接， 主控制器与控制模块无线连接； 或者 单车固定装置包括固定在底板上的感应式智能锁和感应装置， 所述感应智能锁和感应 装置分别与主控制器电连接， 用于将感应信息传输至控制模块； 或者 信息识别装置包括设置在共享单车上的干簧管， 设置在单车运载装置的底板上与干簧 管位置相对的伸缩装置， 设置在伸缩装置顶端的磁铁， 所述伸缩装置与主控制器电连接， 干 簧管与主控制器无线连接。 4.如权利要求1所述的共享单车流动系统， 其特征是： 地上输送装置包括控制模块和铺 设在地面的地面运输轨道， 设置在地面运输轨道两侧的防护栏， 。

6、以及设置在防护栏上提供 单车出入通道的单车存取口， 以及设置在单车存取口处的用于接收交互信息的存取车交互 装置， 控制模块分别通过通信模块与单车运载装置和存取车交互装置通信连接； 或者 存取车交互装置包括单车存取口处设置的自动伸缩门， 以及用于控制伸缩门的开关的 按钮， 可以包括开门按钮、 取车按钮和存车按钮； 或者 地下输送装置包括地下运输轨道， 设置在地上地下连接口处的压力伸缩装置， 当压力 伸缩装置伸长至第一位置时， 压力伸缩装置的上端面与地面平齐并对接， 当压力伸缩装置 压缩至第二位置时， 压力伸缩装置的上端面与地下运输轨道平齐并对接； 压力伸缩装置包括从上到下依次设置的单车承载部分、。

7、 固定连接单车承载部分的伸缩 机构以及固定平台、 以及设置在固定平台上电连接伸缩机构的伸缩驱动动力装置。 5.基于子区划分的自动调度方法， 其特征是， 包括如下步骤： 获取单车取放点的单车取放数据， 基于随机森林算法融合用户需求和共享出行吸引力 的方法， 对各个单车取放点的需求量进行预测； 根据需求量的预测结果， 基于树状分支结合内外因素， 对单车取放点进行子区动态划 分， 根据划分结果生成调度方案； 按照调度方案执行调度的控制。 权利要求书 1/3 页 2 CN 111598481 A 2 6.如权利要求5所述的基于子区划分的自动调度方法， 其特征是： 基于随机森林算法融 合用户需求和共享出。

8、行吸引力的方法， 对各个单车取放点的需求量进行预测， 即为共享单 车需求预测方法， 包括如下步骤； 获取用户出行信息及出行预订信息， 统计单车取放点的第一单车需求量； 确定单车取放点附近区域的吸引点， 根据每个吸引点的吸引力计算获得单车取放点的 第二单车需求量； 基于随机森林算法计算获得单车取放点的第三单车需求量； 对上述步骤中获得的需求量加权求和， 获得每个单车取放点的需求量。 7.如权利要求6所述的基于子区划分的自动调度方法， 其特征是： 共享单车需求预测方 法中， 确定单车取放点附近区域的吸引点， 根据每个吸引点的吸引力计算获得第二单车需 求量的方法， 包括如下步骤： 划分吸引点的吸引等。

9、级； 确定单车取放点设定区域内的吸引点， 根据吸引等级确定每个吸引点的吸引力折减系 数； 根据吸引力折减系数， 计算获得共享单车取放点的第二单车需求量； 或者 基于随机森林算法计算获得单车取放点的第三单车需求量的方法， 包括如下步骤： 获取样本数据集； 样本数据集进行样本抽取， 获得多个决策树的训练子集； 决策树构建： 基于最小化原则， 每个训练子集对应训练获得一个决策树， 决策树训练过 程中， 选取相关性较大的设定数量的特征变量参与决策树节点分裂， 多个训练子集训练获 得随机森林回归模型； 随机森林回归模型预测结果： 实时获取单车取放点的单车出行数据和对应的特征变量 数据， 输入至随机森林回。

10、归模型， 获得各个决策树投票结果， 加权获得随机森林回归预测结 果即为单车取放点的第三单车需求量。 8.如权利要求5所述的基于子区划分的自动调度方法， 其特征是： 按照调度方案执行调度的控制包括单车存放点之间的输送控制、 存取车的存取控制以 及单车的存储控制； 或者 基于树状分支结合内外因素， 对单车取放点进行子区动态划分， 根据划分结果生成调 度方案的方法， 即为动态子区划分调度方法， 包括如下步骤： 获取各个单车取放点的单车存取车数据及单车的轨迹信息； 根据获取的数据， 按照不同的特征对单车取放点进行分类； 根据分类结果， 对相邻的单车取放点按照需求量的动态变化进行动态划分， 形成多个 子。

11、区； 根据子区划分结果进行调度： 调度如果不能满足子区的单车需求， 执行上述重新进行 子区划分。 9.如权利要求8所述的基于子区划分的自动调度方法， 其特征是： 所述动态子区划分调 度方法中， 按照不同的特征对单车取放点进行分类可以包括按时间特征、 按需求等级划分， 权利要求书 2/3 页 3 CN 111598481 A 3 获得分时段站点、 全时段站点和普通站点； 或者 根据分类结果， 对相邻的单车取放点按照需求的动态变化进行动态划分， 形成多个动 态子区， 具体为： 针对分时段站点和全时段站点的时间特征， 结合周围站点的动态需求情况， 与周围站 点形成子区； 对普通站点中的互补性高的站点。

12、进行合并， 作为一个取放点； 动态选择设定区域范围内实时的需求量最大且需求量稳定的取放点作为主站点； 根据树状分支原理进行子区划分： 以主站点为中心采用互补性原则和共享出行吸引力 原则选取周围最合适站点进行合并， 形成一个子区； 或者 根据子区划分结果进行调度， 具体为： 针对获得的子区， 进行子区内部各个取放点之间 的单车调整， 当内部调整不能满足需求量要求， 进行子区层面即子区之间的单车调整， 当子 区层面不能满足需求量要求， 重新进行子区划分。 10.基于子区划分的自动调度系统， 其特征是： 包括如权利要求1-4任一项所述的共享 单车流动系统， 以及向共享单车流动系统发送调度指令的控制平。

13、台； 控制平台包括共享单 车需求预测系统和动态子区划分调度系统； 共享单车需求预测系统被配置为用于执行如权利要求5-9任一项所述的基于子区划分 的自动调度方法中的共享单车需求预测方法； 或者， 动态子区划分调度系统被配置为用于执行如权利要求5-9任一项所述的基于子 区划分的自动调度方法中的动态子区划分调度方法。 权利要求书 3/3 页 4 CN 111598481 A 4 共享单车流动系统、 基于子区划分的自动调度系统及方法 技术领域 0001 本公开涉及共享单车相关技术领域， 具体的说， 是涉及共享单车流动系统、 基于子 区划分的自动调度系统及方法。 背景技术 0002 本部分的陈述仅仅是提。

14、供了与本公开相关的背景技术信息， 并不必然构成在先技 术。 0003 近年来， 共享单车的出现完善了公共交通系统， 解决了市民出行 “最后一公里” 的 难题， 符合绿色环保的生活理念， 但是随着共享单车数量的急剧增加， 随之产生了一系列问 题。 在城市的大街小巷， 单车乱停乱放的问题逐渐突出，“无路可走， 无处可停” 的现象引起 社会各界的关注， 规范停车点和推广电子围栏等一系列措施的实施， 虽一定程度规范了停 车问题， 但是相对削弱了共享出行的便利性和随机性， 出现找车难、 停车难的问题， 导致用 户体验不佳； 目前所有共享单车站点都是零散的， 不利于协调控制， 在集中管理方面有很大 难度。。

15、 0004 发明人发现， 目前在共享单车运输领域， 主要存在以下问题： 0005 第一， 全部需要依靠人力参与运输， 共享单车覆盖区域较广， 所以会耗费大量人力 资源， 并且存在调度不及时的问题； 虽然有些发明提出一些共享单车运载车以及一些搬运 装置， 但是运载车在实现自动运输时， 受周围环境的影响， 存在很大的不安全因素。 虽然有 搬运装置， 但还是需要人员实现共享单车站点与站点之间的运输， 大大耗费人力并且存在 调度人员有限， 调度不及时的问题， 不能很好的满足用户需求。 0006 第二， 各个站点共享单车投放数量与实际需求量不平衡问题较为普遍， 不能很好 的迎合用户需求。 在共享单车需求。

16、预测领域， 现有技术主要利用机器学习的一些算法分析 共享出行的历史数据建立模型进行预测， 没有充分考虑结合用户的实质需求， 从用户需求 的角度出发可以一定程度提高需求预测的准确性， 虽然现有方法中考虑到用户预约的需求 预测方法， 但是没有充分挖掘用户的真正需求， 仅仅依靠预约数据进行预测缺乏对变动因 素的考虑， 使得预测结果不准确； 同时， 考虑因素不全面， 没有充分考虑站点周围环境的变 动因素， 忽略了站点周围吸引点对需求量的变动影响。 0007 第三， 在共享单车调度方法方面， 主要考虑各个站点之间内在关联度， 没有充分考 虑各个站点本身的内在特征以及周围环境特征的影响， 不能满足调度的有。

17、效性， 导致无效 的调度工作持续进行， 造成大量的资源浪费。 发明内容 0008 本公开为了解决上述问题， 提出了共享单车流动系统、 基于子区划分的自动调度 系统及方法， 提出的流动系统， 实现一定区域内站点的联动， 通过综合的需求预测方法预测 各个站点需求量， 然后进行动态子区划分， 形成子区内各个站点的需求调度方案， 最后流动 系统按照调度方案实现共享单车的自动运输， 在用户有需求时， 最大限度给用户提供高效 说明书 1/12 页 5 CN 111598481 A 5 便捷的存取车服务。 0009 为了实现上述目的， 本公开采用如下技术方案： 0010 本公开的第一目的是提供共享单车流动系。

18、统， 包括设置在各个单车取放点的地上 输送装置， 连接各个单车取放点地上输送装置的地下输送装置,以及能够为地上输送装置 或者地下输送装置提供单车的多层储存装置； 相邻的单车取放点、 地上储存装置通过地上 运送装置或者地下运送装置连接， 形成共享单车的流动运送网络。 0011 本公开的第二目的是提供基于子区划分的自动调度方法， 包括如下步骤： 0012 获取单车取放点的单车取放数据， 基于随机森林算法融合用户需求和共享出行吸 引力的方法， 对各个单车取放点的需求量进行预测； 0013 根据需求量的预测结果， 基于树状分支结合内外因素， 对单车取放点进行子区动 态划分， 根据划分结果生成调度方案；。

19、 0014 按照调度方案执行调度的控制。 0015 本公开的第三目的是提供基于子区划分的自动调度系统， 包括上述的共享单车流 动系统， 以及向共享单车流动系统发送调度指令的控制平台； 控制平台包括共享单车需求 预测系统和动态子区划分调度系统； 0016 共享单车需求预测系统被配置为用于执行上述的基于子区划分的自动调度方法 中的共享单车需求预测方法； 0017 或者， 动态子区划分调度系统被配置为用于执行上述的基于子区划分的自动调度 方法中的动态子区划分调度方法。 0018 与现有技术相比， 本公开的有益效果为： 0019 (1)本公开的共享单车流动系统结合利用地上和地下的空间， 在机非隔离、 。

20、人非隔 离等有条件的地带形成车辆运送网络， 在一定区域内基本覆盖所有共享单车需求地， 根据 需要将储存装置或运输轨道上的车辆运送到各个单车取放点， 单车取放点不用长时间储存 大量的单车， 较小的区域就可以满足单车取放点的面积要求， 并且在流动系统内设置有多 个连续的单车取放点， 用户可以在沿线区域方便快捷的存取车； 同时将储存装置设置为多 层的结构， 可以减少单车存放的占地面积。 突破原有人力参与调度运输的局限， 可以避免调 度人员有限， 调度不及时等问题； 可有效规范用户停车行为， 避免乱停乱放问题， 同时高效 调度车辆， 可以缓解用车难、 停车难问题。 0020 (2)本公开的共享单车需求。

21、预测方法， 基于随机森林算法融合用户需求和共享出 行吸引力， 能准确获得用户需求， 提高调度的准确性， 减少或避免无效调度的执行， 减少调 度次数， 提高系统的调度执行效率。 0021 (3)本公开的动态子区划分调度方法， 基于树状分支原理综合内外因素进行动态 子区划分调度， 结合本公开第二方面基于随机森林算法融合用户需求和共享出行吸引力的 共享单车需求预测方法， 对本公开第一方面所述的基于人非隔离或机非隔离的共享单车流 动系统进行补充优化， 可以形成各个子区内的需求调度方案， 最大限度满足用户调度需求。 附图说明 0022 构成本公开的一部分的说明书附图用来提供对本公开的进一步理解， 本公开。

22、的示 意性实施例及其说明用于解释本公开， 并不构成对本公开的限定。 说明书 2/12 页 6 CN 111598481 A 6 0023 图1是本公开实施例1的流动系统结构示意图； 0024 图2是本公开实施例1的储存装置结构示意图； 0025 图3是本公开实施例1的储存装置中各存储层的结构示意图； 0026 图4是本公开实施例1的流动系统中流动系统装置设置位置示意图； 0027 图5是本公开实施例1的地上输送装置的结构示意图； 0028 图6是本公开实施例1的地下输送装置的结构示意图； 0029 图7是本公开实施例1的单车运载装置的结构示意图； 0030 图8是本公开实施例1的单车运载装置中。

23、智能感应电子锁结构示意图； 0031 图9是本公开实施例2的基于子区划分的自动调度系统的框图； 0032 图10是本公开实施例3的共享单车需求预测方法流程图； 0033 图11是本公开实施例4的动态子区划分调度方法流程图； 0034 图12是本公开实施例5的执行调度的控制方法； 0035 其中： 1、 防护栏， 2、 地面运输轨道， 3、 位置传感器， 4、 自动伸缩门， 5、 开门按钮， 6、 取车按钮， 7、 存车按钮， 8、 单车运载装置， 9、 感应式智能锁， 10、 干簧管， 11、 磁铁， 12、 驱动电 机， 13、 定位装置， 14、 电子锁固定底座， 15、 太阳能电池板， 。

24、16、 感应装置， 17、 储存装置， 18、 单车入口， 19、 单车出口， 20、 第一存储层， 21、 第二存储层， 22、 第三存储层， 23、 螺旋式上升 轨道， 24、 出入口轨道， 25、 车辆存储区， 26、 地下输送装置， 27、 地下运输轨道， 28、 固定平台， 29、 伸缩驱动动力装置， 30、 压力伸缩装置， 31、 单车承载部分， 32、 压力传感器， 33、 机非隔离 绿化带， 34、 道路， 35、 控制模块， 36、 立柱， 37、 车辆储存区内固定单车的装置， 38、 伸缩装置， 39、 主控制器。 具体实施方式： 0036 下面结合附图与实施例对本公开作进。

25、一步说明。 0037 应该指出， 以下详细说明都是示例性的， 旨在对本公开提供进一步的说明。 除非另 有指明， 本文使用的所有技术和科学术语具有与本公开所属技术领域的普通技术人员通常 理解的相同含义。 0038 需要注意的是， 这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式， 而非意图限制根 据本公开的示例性实施方式。 如在这里所使用的， 除非上下文另外明确指出， 否则单数形式 也意图包括复数形式， 此外， 还应当理解的是， 当在本说明书中使用术语 “包含” 和/或 “包 括” 时， 其指明存在特征、 步骤、 操作、 器件、 组件和/或它们的组合。 需要说明的是， 在不冲突 的情况下， 本公开中的各。

26、个实施例及实施例中的特征可以相互组合。 下面将结合附图对实 施例进行详细描述。 0039 实施例1 0040 在一个或多个实施方式中公开的技术方案中， 如图1-8所示， 共享单车流动系统， 包括设置在各个单车取放点的地上输送装置， 连接各个单车取放点地上输送装置的地下输 送装置， 以及能够为地上输送装置或者地下输送装置提供单车的多层储存装置17； 相邻的 单车取放点、 地上储存装置17通过地上运送装置或者地下运送装置连接， 形成共享单车的 流动运送网络。 0041 储存装置17用于存放单车， 地上输送装置和地下输送装置用于按照单车需求将单 说明书 3/12 页 7 CN 111598481 A。

27、 7 车运送至各个单车取放点。 0042 本实施例结合利用地上和地下的空间， 形成车辆运送网络， 根据需要将储存装置 17或运输轨道中的车辆运送到各个单车取放点， 单车取放点不用长时间储存大量的单车， 较小的区域就可以满足单车取放点的面积要求。 将储存装置17设置为多层的结构， 可以减 少单车存放的占地面积， 同时通过地上储存装置17进行统一存储， 当各个取放点有车辆需 求， 通过地上输送装置或者地下输送装置对各个取放点投放一定数量的单车。 0043 如图4所示， 以一个常规交叉口为例， 地上输送装置设置在机非隔离绿化带33处， 地下输送装置可以设置道路34的下方， 同时设置地上输送装置和地下。

28、输送装置可以有效避 免该流动系统对路面交通的影响。 0044 可选的， 储存装置17用于存放单车， 可以设置在地下或者地上， 优选的， 储存装置 设置在地上， 可以有效减少建设成本。 0045 可选的， 储存装置17的设置位置可以根据需要进行设置， 储存装置17可以设置在 用车量较大的单车存取点附近， 一个或者多个单车存取点共用一个地上储存装置17。 具体 的， 可以设置在机非隔离或人非隔离附近合适地带， 例如道路两边的绿化带。 0046 如图1所示， 为地上输送装置连接储存装置17的结构示意图， 图5为单独的地上输 送装置结构示意图。 0047 储存装置17可以为如图1和图2所示的结构， 包。

29、括构成单车容纳空间的装置壳体， 设置壳体内的多个存储层， 以及能够将单车在各个存储层之间移动运输的运输轨道， 运输 轨道在每一存储层分别设置运输轨道通向该存储层的入口和出口。 0048 本实施例可以设置三层为例， 设置了第一存储层20、 第二存储层21和第三存储层 22。 0049 可以理解的， 最低的存储层设置单车入口18和单车出口19， 分别连接地上输送装 置， 或者地下输送装置， 用于将单车移动至储存装置17， 或者将储存装置17的单车运送至各 个单车取放点。 0050 在一些实施例中， 可以设置运输轨道的具体结构为： 螺旋式上升旋转轨道结构， 包 括设置在壳体内的立柱36及固定在立柱上。

30、的螺旋式上升轨道23。 0051 可选的， 如图3所示， 每个存储层包括设置在该层与螺旋式上升轨道23相连接的出 入口轨道24， 以及与出入口轨道24通过轨道连接的车辆存储区25。 0052 为了提高存储区车辆的存储面积， 尽可能的多放置单车， 车辆存储区25设置为一 定弧度和角度的斜面， 所述斜面上设置单车固定装置37； 可选的， 单车固定装置37可以设置 为夹紧装置， 设置两个夹紧块， 通过气动或者电动装置控制夹紧块移动。 0053 为实现单车在地上输送装置、 地下输送装置和储存装置17之间运输传送， 可以在 各个装置内设置放置单车的固定装置， 如可以在轨道上设置固定平台， 可以为设置单独。

31、移 动的运载设备， 可以为相对于各个装置自由移动的单车运载装置8。 0054 作为一种可以实现的结构， 所有单车取放点还设置有控制模块35， 如图7和8所示， 单车运载装置8包括底板， 设置在底板上的驱动底板移动的驱动装置和单车固定装置， 单车 信息识别装置， 主控制器39以及无线通信模块， 主控制器39分别与驱动装置、 单车固定装 置、 单车信息识别装置以及无线通信模块分别连接， 主控制器39与控制模块35无线连接。 0055 具体的， 驱动装置可以采用电驱动， 包括驱动电机12、 与驱动电机12连接的供电电 说明书 4/12 页 8 CN 111598481 A 8 池、 与驱动电机12连。

32、接的移动机构， 优选的， 还可以设置太阳能电池板15， 所述太阳能电池 板15与供电电池电性连接， 为驱动电机提供电能。 移动机构可以为车轮、 履带车轮或者履 带。 0056 可选的， 控制模块35可以采用单片机。 0057 可选的， 单车固定装置可以包括固定在底板上的感应式智能锁9和感应装置16， 所 述感应智能锁9和感应装置16分别与主控制器39电连接， 用于将感应信息传输至控制模块 35。 当感应到有共享单车放置到运载装置8上时， 感应式智能锁9自动锁上。 0058 感应式智能锁可以设置为任意形状， 如圆弧状或者多边形等。 0059 感应装置16可以为压力传感器， 用于确定该底板上是否放。

33、置了单车， 提高单车运 载装置8工作的可靠性和提供单车放置信息的准确性。 0060 可以理解的， 还包括电子锁固定底座14， 用于固定感应式智能锁9的锁体。 0061 可选的， 信息识别装置包括设置在共享单车上的干簧管10， 设置在单车运载装置8 的底板上与干簧管10位置相对的伸缩装置38， 设置在伸缩装置38顶端的磁铁11， 所述伸缩 装置38与主控制器39电连接， 干簧管10与主控制器无线连接。 0062 感应装置16感应到信号后， 将感应信号传给运输装置的主控制器39， 控制伸缩装 置38弹出一定高度， 使顶部的磁铁11接近共享单车踏板附近底部壳体内的干簧管10， 干簧 管10闭合， 可。

34、以连通共享单车的中心控制单元， 中心控制单元通过无线移动通信模块将关 锁信号传给主控制器39， 进而控制感应式智能锁9关锁， 伸缩组件自动收缩回运输装置内。 0063 进一步地， 本实施例的单车运载装置8上的感应式智能锁9关锁信息与共享单车后 台系统联动， 共享单车后台系统接收到共享单车上车锁的关闭信息并且接收到感应式智能 锁9关锁信息， 还车成功； 当用户关闭单车上的锁， 在未接收到感应式智能锁9关锁信息时， 还车操作失败。 0064 共享单车被固定后， 再控制共享单车上锁， 实现还车操作， 可以规范用户停车行 为， 使共享单车规范停放在流动系统中的运输装置上面， 实现共享单车的流通。 00。

35、65 可选的， 为了确定单车运载装置8的具体位置， 单车运载装置8还可以包括定位模 块13。 定位模块13可以为GPS定位模块。 0066 在一些实施例中， 地上输送装置可以设置为轨道结构， 如图1或5所示， 地上输送装 置包括控制模块35和铺设在地面的地面运输轨道2， 设置在地面运输轨道2两侧的防护栏1， 以及设置在防护栏上提供单车出入通道的单车存取口， 以及设置在单车存取口处的用于接 收交互信息的存取车交互装置， 控制模块35分别通过通信模块与单车运载装置8和存取车 交互装置通信连接。 0067 控制模块35接收存取车交互装置的信息控制单车运载装置8运载单车至相应的位 置。 存取车交互装置。

36、用于接收用户的存取单车的信息。 0068 可选的， 防护栏1可以为围墙或者为栅栏。 0069 在一些实施例中， 存取车交互装置包括单车存取口处设置的自动伸缩门4， 以及用 于控制伸缩门的开关的按钮， 可以包括开门按钮5、 取车按钮6和存车按钮7。 0070 还包括设置在单车存取口处的位置传感器3， 位置传感器3与主控制器无线连接， 当单车运载装置8移动至位置传感器3处， 位置传感器3将动作信号传输至主控制器39， 主控 制器控制单车运载装置8停车。 位置传感器3也可以采用RFID标签， 所述单车运载装置8上设 说明书 5/12 页 9 CN 111598481 A 9 置RFID阅读器， 当R。

37、FID阅读器检测到相应的标签信息， 停车。 0071 地下输送装置26用于为各个单车取放点之间的车辆转运或者储存装置17和各个 单车取放点之间的车辆转运提供地下运输通道， 设置在不便于从路面上设置输送装置的位 置， 如设置在一些交叉口处的地面下。 0072 地下输送装置可以实现共享单车从地面到地下以及从地下到地上的运输。 在一些 实施例中， 如图6所示， 地下输送装置可以包括地下运输轨道27， 设置在地上地下连接口处 的压力伸缩装置30， 当压力伸缩装置30伸长至第一位置时， 压力伸缩装置30的上端面与地 面平齐并对接， 当压力伸缩装置30压缩至第二位置时， 压力伸缩装置30的上端面与地下运 。

38、输轨道27平齐并对接。 0073 可选的， 压力伸缩装置30可以包括从上到下依次设置的单车承载部分31、 固定连 接单车承载部分31的伸缩机构以及固定平台28、 以及设置在固定平台28上电连接伸缩机构 的伸缩驱动动力装置29。 单车承载部分31可以为承载平板或者为有轨道的承载平板， 其轨 道的轨道形状结构与地下运输轨道27相匹配。 固定平台28提供稳定支撑。 单车承载部分31 上面还可以设置压力传感器32， 用于检测单车承载部分31上是否放置了单车或者单车运载 装置8。 0074 具体的， 伸缩驱动动力装置29可以为液压驱动装置， 伸缩机构压力伸缩杆。 0075 进一步的， 该系统还可以包括控。

39、制平台， 所述控制平台与流动系统中的控制模块 35通信连接。 0076 上述流动系统的工作原理为： 0077 通过存取车交互装置， 获取用户的用车需求， 按开门按钮可以直接存取车， 当前站 点没有车时可以按取车按钮、 当前站点没有停车的运载装置8可以按存车按钮； 储存装置 17， 包括正常车辆储存和待维修车辆储存， 根据系统内共享单车数量以及需求情况， 对系统 内车辆进行有必要的补充和储存； 控制模块35， 实时接收并分析系统中的运行信息， 输出控 制指令调度整个流动系统内部的单车和单车运载装置8； 单车运载装置8， 按照控制模块35 的控制调度指令运送单车。 另外， 通过单车运载装置8判断是。

40、否规范停车， 当用户不能直接 存取车时， 控制模块35根据各个站点的情况和用户需求， 实时调度附近站点或者储存装置 17的共享单车或停放的单车运载装置8， 最大限度满足用户存取车需求。 0078 实施例2 0079 本实施例提供基于子区划分的自动调度系统， 根据用户需求进行共享单车子区划 分， 对实施例1所述的共享单车流动系统进行自动调度， 用于调度流动系统中的每个共享单 车或单车运载装置8。 0080 基于子区划分自动调度系统， 如图9所示， 包括实施例1所述的共享单车流动系统， 以及向共享单车流动系统发送调度指令的控制平台， 控制平台包括共享单车需求预测系统 和动态子区划分调度系统； 00。

41、81 共享单车需求预测系统： 被配置为用于对各个站点不同时段用户需求量进行预 测， 获得每个单车取放点的预测需求量； 给整个流动系统配送车辆数提供理论依据。 0082 动态子区划分调度系统： 被配置为用于根据获得的每个单车取放点的预测需求 量， 进行动态子区的划分， 按照子区内部各个单车取放点的单车需求比例调度， 生成调度方 案发送至控制模块35， 以使控制模块35控制流动系统中的单车或单车运载装置8。 说明书 6/12 页 10 CN 111598481 A 10 0083 实施例3 0084 共享单车需求预测方法， 基于随机森林算法融合用户需求和共享出行吸引力， 能 准确获得用户需求， 该。

42、方法可以在控制模块连接的控制平台上实现， 具体的可以由共享单 车需求预测系统实现， 如图10所示， 包括如下步骤： 0085 步骤1、 用户需求统计： 获取用户出行信息及出行预订信息， 统计单车取放点的第 一单车需求量X1； 0086 步骤2、 基于共享出行吸引力的需求预测： 确定单车取放点附近区域的吸引点， 根 据每个吸引点的吸引力计算获得单车取放点的第二单车需求量X2； 0087 步骤3、 基于随机森林算法计算获得单车取放点的第三单车需求量X3； 0088 步骤4、 对上述步骤中获得的需求量加权求和， 获得每个单车取放点的需求量。 0089 步骤1中， 可以通过激励反馈的方式获取用户的出行。

43、信息。 激励反馈可以为采用积 分激励方式， 发送出行问卷， 所述问卷包括主要骑行路径起终点、 出行时间段以及用户意 见， 接收到问卷调查信息， 为填写问卷的账户增加积分， 为保障数据的可靠性， 如果用户骑 行信息与问卷填写内容严重不符， 也会给用户扣除一定积分。 用户主要包括持有周卡、 月卡 或者年卡的固定用户以及一些普通用户。 0090 步骤2中， 确定单车取放点附近区域的吸引点， 根据每个吸引点的吸引力计算获得 第二单车需求量的方法， 包括如下步骤： 0091 步骤21、 划分吸引点的吸引等级； 0092 吸引点为人流量比较大的公共场所， 如医院、 学校、 公园、 公交站、 地铁站等。 吸。

44、引 点指吸引人们共享出行的地点。 0093 可选的， 可按照人流量大小进行划分， 一级： 公交站点、 地铁站点， 二级： 小区、 超 市、 学校， 三级： 餐饮、 公园广场， 四级： 其他； 0094 步骤22、 确定单车取放点设定区域内的吸引点， 根据吸引等级确定每个吸引点的 吸引力折减系数 x； 0095 单车取放点设定区域如可以设置为单车取放点周围一公里的范围区域， 人流量越 大， 折减系数越大， 需求量越大， 可以按照人流比例设定折减系数 x。 0096 步骤23、 根据吸引力折减系数 x， 计算获得共享单车取放点的第二单车需求量X2； 0097 第二单车需求量X2求解， 可以采用如下。

45、计算公式为： 0098 0099 其中， X2为共享单车需求量； S总为吸引点附近一公里区域面积； Si吸为附近某吸引点 占地面积， i为第i个单车取放点； K为吸引点慢行出行比例， 对于有明显时间特征和年龄特 征的站点， 出行比例可按年龄层次划分； N为吸引点人数； x为根据不同等级共享出行吸引 点确定的吸引力折减系数。 0100 步骤3、 基于随机森林算法计算获得单车取放点的第三单车需求量X3的方法， 包括 如下步骤： 0101 步骤31、 获取样本数据集。 0102 取整个区域系统内所有单车取放点的历史存取车数量的数据和相对应的相关特 征数据， 包括地理位置、 时间、 季节、 节假日、 。

46、工作日、 天气、 温度、 湿度、 风速等特征数据， 以 说明书 7/12 页 11 CN 111598481 A 11 及区域内共享单车运行轨迹以及起终点数据作为原始数据集。 0103 步骤32、 样本数据集进行样本抽取， 获得多个决策树的训练子集。 0104 采取bootsrap重抽样方法， 从总样本中抽取S个训练样本子集， 用于构建S个回归 树， 抽取的训练样本为训练集， 总样本中未抽取到的样本作为测试集。 0105 步骤33、 决策树构建： 基于损失最小化原则， 每个训练子集对应训练获得一个决策 树， 决策树训练过程中， 选取相关性较大的设定数量的特征变量参与决策树节点分裂， 多个 训练。

47、子集训练获得随机森林回归模型； 0106 每个训练样本子集， 基于损失最小化原则， 生成一个决策树， S个训练样本子集共 生成S棵决策树， 组成随机森林， 为解决因特征变量过多造成的过拟合现象， 选取的特征变 量设定为不超过log2M+1,其中， M为表示相关联的特征变量的个数， 对参与的特征变量根据 相关性原则进行选取， 根据相关性大小排序， 选取相关性G较大的部分特征变量参与决策树 节点分裂过程。 0107 相关性判定方法， 可以如下： 0108 0109 其中， X为需求变量， Yi为某个特征变量， G为需求变量与某特征值的相关性， A为所 有需求变量X与所有特征变量Y的数据个数的和， 。

48、Ai为某个特征所有数据对应A中数据的个 数。 0110 S个决策树构建完成后， 利用测试集数据进行仿真， 对决策树误差进行估计， 优化 决策树参数。 将S棵决策树误差估计取平均， 得到随机森林泛化误差估计值， 对模型参数进 行优化。 0111 步骤34、 随机森林回归模型预测结果： 实时获取单车取放点的单车出行数据和对 应的特征变量数据， 输入至随机森林回归模型， 获得各个决策树投票结果， 加权获得随机森 林回归预测结果即为单车取放点的第三单车需求量X3； 0112 随机森林回归预测模型输出的预测结果由各棵决策树投票结果产生。 随机森林回 归预测结果如下： 0113 0114 其中， Yi为相。

49、关特征因素数据， Hik为单棵决策树预测模型， S为构建的总的决策树 数目， XY为共享单车需求量回归预测结果。 0115 步骤3中， 根据相关性大小限定构建决策树的特征变量数目， 优化随机森林算法， 从而更精确的预测需求量X3。 0116 通过步骤1-3， 获得整个需求预测的结果由三部分组成， 对上述步骤中获得的需求 量加权求和， 具体如下： 0117 X 1X1+ 2X2+ 3X3 0118 其中， 1、 2和 3代表相应的权重； X为站点总的需求量； X1为第一单车需求量； X2为 基于共享出行吸引力获得的第二单车需求量； X3为基于随机森林算法的预测获得的第三单 车需求量。 说明书 8。

50、/12 页 12 CN 111598481 A 12 0119 本实施例融合用户需求、 共享出行吸引力和随机森林算法， 深度挖掘用户需求， 从 用户自身经济、 便利的角度入手， 提供激励反馈服务， 主要挖掘一定时间内固定用户(周、 月、 年卡用户)用车需求， 同时综合一些普通用户的预定信息， 提高需求预测的精度； 引入共 享出行吸引力这一指标， 充分考虑了站点周边吸引点对需求量造成的变动影响； 可以更加 便捷的分析各个站点历史数据， 选用高精度的随机森林算法， 通过特征变量相关性分析， 限 定构建决策树的特征变量个数， 增加随机森林预测的准确性， 从而提高需求量预测的准确 性。 0120 实施。