杭州出租車(chē)合乘模式及合乘計(jì)費(fèi)方式的研究

1、杭州出租車(chē)合乘模式及合乘計(jì)費(fèi)方式的研究摘要：該文通過(guò)實(shí)地調(diào)研出租車(chē)司機(jī)的營(yíng)運(yùn)狀況以及杭州出租乘客的相關(guān)情況，對(duì)合乘模式的可行性、優(yōu)勢(shì)做了詳細(xì)的闡述。并制定了基于杭州市特定的環(huán)境下的合乘模式。以在合乘狀態(tài)下，出租車(chē)司機(jī)營(yíng)業(yè)額增長(zhǎng)比例和乘客支付費(fèi)用減少比例最大化兩個(gè)目標(biāo)，建立多目標(biāo)線性規(guī)劃模型對(duì)相應(yīng)的計(jì)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行了分析求解。設(shè)計(jì)并通過(guò)C#語(yǔ)言編寫(xiě)了簡(jiǎn)易的基于我們?cè)O(shè)計(jì)的計(jì)價(jià)器的模擬程序，運(yùn)行效果良好。關(guān)鍵詞：出租車(chē)合乘；合乘計(jì)費(fèi)；多目標(biāo)線性規(guī)劃；計(jì)價(jià)器模擬0 引言目前，作為城市交通工具之一的出租車(chē)已有了很大的發(fā)展，極大地方便了人們的出行，但是對(duì)于城市出租車(chē)的發(fā)展，既要考慮人們的出行方便，又要考慮出租

2、車(chē)的利用率。如何提高出租車(chē)的利用率以及對(duì)相應(yīng)的方案的驗(yàn)證等一系列的問(wèn)題也是一個(gè)值得不斷深入探討的問(wèn)題。本文圍繞出租車(chē)合乘模式以及相應(yīng)的計(jì)費(fèi)方法的確定展開(kāi)研究。對(duì)于該問(wèn)題的研究，目前形成的文章相對(duì)較多，比較完善的都是通過(guò)一個(gè)基于能使司機(jī)和乘客的利益都達(dá)到最優(yōu)的算法來(lái)規(guī)劃并規(guī)定路徑來(lái)進(jìn)行合乘模式的確定以及計(jì)費(fèi)的，如覃運(yùn)梅和石琴（2006）【6】等相關(guān)文獻(xiàn)中提到的一樣。但是由于城市交通存在多變性，計(jì)算機(jī)對(duì)于實(shí)時(shí)路況的掌握程度可能無(wú)法滿足合乘的需要。故本文提出任意點(diǎn)合乘的新模式，通過(guò)GPS定位，以及事先載入系統(tǒng)的地圖，利用Floyd算法計(jì)算出乘客從上車(chē)到到達(dá)終點(diǎn)的最短路程，并且采用按組計(jì)費(fèi)的方法，確定

3、乘客從合乘點(diǎn)到終點(diǎn)的所需支付的費(fèi)用。行車(chē)路徑由出租車(chē)司機(jī)根據(jù)具體情況靈活選擇。1 合乘的可行性分析我國(guó)的出租車(chē)合乘模式，在實(shí)際中已步入初步探索階段，有不少城市出臺(tái)了相關(guān)的法令、法規(guī)。例如煙臺(tái)市的出租運(yùn)價(jià)收費(fèi)標(biāo)準(zhǔn)和南京市2003 年出臺(tái)的南京市出租車(chē)汽車(chē)營(yíng)運(yùn)服務(wù)管理規(guī)定等。如果允許出租車(chē)合乘，可以通過(guò)價(jià)格競(jìng)爭(zhēng)，淘汰各大車(chē)站存在安全隱患的“黑車(chē)”，更好的滿足人民群眾對(duì)出租車(chē)日益增長(zhǎng)的需求，適當(dāng)緩解杭州交通的壓力。并且隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)和GPS技術(shù)的不斷發(fā)展，杭州是公交系統(tǒng)已經(jīng)初步實(shí)現(xiàn)了GPS的應(yīng)用，出租車(chē)廣泛應(yīng)用GPS技術(shù)結(jié)合計(jì)價(jià)器進(jìn)行乘車(chē)費(fèi)用的確定將成為可能。1.1 合乘可行性調(diào)研對(duì)市區(qū)內(nèi)100位行

4、人（杭州常住人口和旅游人口均有）對(duì)出租車(chē)合乘的態(tài)度進(jìn)行抽樣調(diào)查，結(jié)果如圖1所示，支持的占56%，說(shuō)明合乘模式有良好的群眾基礎(chǔ)，對(duì)于之后的相關(guān)合乘模式以及計(jì)費(fèi)方法的推廣有利。1.2 出租車(chē)合乘優(yōu)勢(shì)對(duì)50位出租車(chē)司機(jī)的調(diào)研結(jié)果如圖2所示。通過(guò)分析可以得知，杭州出租車(chē)一車(chē)次載客人數(shù)主要分布在1到2人。并且，繼續(xù)可行性調(diào)研中對(duì)支持合乘的56個(gè)人的深入調(diào)研得到當(dāng)已載人數(shù)為1到2人時(shí)，支持合乘的調(diào)研對(duì)象都會(huì)選擇合乘。但是到達(dá)3人時(shí)，僅有10人選擇合乘。故綜合分析，假定杭州市區(qū)的合乘模式多為單次合乘，即兩組合乘，原先每車(chē)次乘客為一組。假定乘客在打車(chē)時(shí)遇見(jiàn)已載乘客的出租車(chē)的概率為70%。綜合調(diào)研情況，假定乘客

5、只有在已載人數(shù)為1到2人時(shí)才會(huì)選擇合乘。假定乘客僅需遇見(jiàn)行車(chē)方向相同即可進(jìn)行合乘，且的概率為50%。這樣我們可以將合乘分擔(dān)出租車(chē)運(yùn)力的表達(dá)式表示如下：通過(guò)式（1）的計(jì)算可以得出，合乘的分擔(dān)運(yùn)力情況為目前出租車(chē)運(yùn)力的14.1%，即如果允許合乘，出租車(chē)的投入量將可以減少近一成半。2 基于多目標(biāo)線性規(guī)劃的合乘計(jì)價(jià)模型的建立與求解2.1 基于多目標(biāo)線性規(guī)劃模型的建立通過(guò)分析可以得知，想要在現(xiàn)行的計(jì)費(fèi)模式下推行合乘計(jì)費(fèi)，則需要構(gòu)建相應(yīng)的多目標(biāo)線性歸回計(jì)價(jià)分析模型，使司機(jī)與乘客都有利可圖。目標(biāo)函數(shù)有兩個(gè)，分別是出租車(chē)司機(jī)的營(yíng)業(yè)額增長(zhǎng)比例最大和各位乘客合乘之后減少支付的比例最大：2.2 基于多目標(biāo)線性規(guī)劃模

6、型的求解由于杭州市剛剛對(duì)出租車(chē)的計(jì)費(fèi)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行了重新定價(jià)，并聽(tīng)證實(shí)施。故本文假定目前杭州出租車(chē)的計(jì)費(fèi)標(biāo)準(zhǔn)是合理的。即，。又因?yàn)樵诹炕?，本文?duì)出租車(chē)司機(jī)關(guān)于每車(chē)次乘客平均乘坐里程進(jìn)行了抽樣調(diào)查，結(jié)果如圖3所示?？梢?jiàn)，乘客的乘坐里程主要集中在3至6公里，且3公里以內(nèi)與6至10公里的比例也比較接近，故為了本文研究的便利，假設(shè)出租車(chē)乘客乘坐出租車(chē)的平均里程為。又因?yàn)槌鲎廛?chē)如果不允許合乘，那么出租車(chē)司機(jī)的營(yíng)業(yè)額將近似等于第一組上車(chē)的乘客支付金額。為了計(jì)算方便，我們假定其相等，即：為了本文能夠順利求解相應(yīng)的計(jì)價(jià)模型，結(jié)合現(xiàn)行的計(jì)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)，對(duì)模型進(jìn)行簡(jiǎn)化處理如下：本文假設(shè)起步里程與超出起步里程之后的每公里計(jì)

7、費(fèi)標(biāo)準(zhǔn)不變。即，。故得出相應(yīng)計(jì)費(fèi)標(biāo)準(zhǔn)如表1所示。為了使支付較為便利，且價(jià)格梯度較為合適。本文通過(guò)相應(yīng)的分析，對(duì)計(jì)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)做適當(dāng)?shù)娜藶檎{(diào)整，結(jié)果如表2。3 合乘模式以及計(jì)費(fèi)方法3.1 具體計(jì)費(fèi)及操作模式如果在合乘的過(guò)程中，本文采用按實(shí)際行駛里程計(jì)算乘車(chē)費(fèi)用的話，必定會(huì)存在其中一組乘客沒(méi)有被按照最短路程被送達(dá)目的地的情況。故本文將計(jì)費(fèi)方式更改為按乘客從上車(chē)合乘到目的地之間的最短路程來(lái)計(jì)費(fèi)。具體實(shí)現(xiàn)基于GPS定位以及Floyd算法。3.2 合乘管理本文除了就傳統(tǒng)的建立相應(yīng)的系統(tǒng)化的信息網(wǎng)絡(luò)來(lái)使合乘得以實(shí)施以外，還允許路上任意情況下合乘。合乘充分遵循自愿原則，即第一組上車(chē)的乘客可以選擇是否同意合乘，之后

8、的乘客可以根據(jù)已載乘客的出租車(chē)的情況選擇是否參與合乘（詳見(jiàn)計(jì)價(jià)器操作方式）。并且在醒目位置會(huì)提供合乘的監(jiān)督電話以及相應(yīng)的合乘模式宣傳。如果出租車(chē)司機(jī)沒(méi)有按照正確的操作進(jìn)行，乘客可以提出投訴，維護(hù)自身利益。3.3 計(jì)價(jià)器設(shè)計(jì)圖3.4 計(jì)價(jià)器操作方式（1）本文基于按組計(jì)費(fèi)，所以每次合乘上車(chē)是要為該組乘客標(biāo)定選組，并選定上車(chē)人數(shù)，系統(tǒng)將自動(dòng)為該組通過(guò)GPS定位獲取出發(fā)地位置。原來(lái)顯示是否是空車(chē)的牌子將顯示目前還能乘坐的人數(shù)。（2）第一組上車(chē)的乘客可以選擇是否合乘，如果不合乘可以直接在選定組之后選擇4人，這樣顯示目前還能乘坐的人數(shù)即為零。（3）當(dāng)?shù)竭_(dá)目的地時(shí)，出租車(chē)司機(jī)按下車(chē)，并選擇下車(chē)的組，系統(tǒng)自動(dòng)

9、為改組獲取下車(chē)地點(diǎn)，并通過(guò)內(nèi)置的地圖利用Floyd算法計(jì)算最短路程，根據(jù)本文設(shè)定的計(jì)費(fèi)方式算出所需支付的乘車(chē)費(fèi)用。（4）在合乘過(guò)程中，我們基于“先上先下”的原則下，兼顧行車(chē)?yán)锍?，主要由司機(jī)把握。4 程序模擬及事例驗(yàn)證由于暫時(shí)無(wú)法內(nèi)嵌完整的地圖，實(shí)現(xiàn)出租車(chē)在地圖上自由行進(jìn)，故本文用自己設(shè)計(jì)的簡(jiǎn)易的矢量圖來(lái)模擬地圖，采用手動(dòng)輸入行進(jìn)坐標(biāo)來(lái)進(jìn)行模擬行車(chē)。利用C#制作相應(yīng)計(jì)價(jià)器模擬程序截圖如圖5。具體C#程序代碼略。本文模擬從A一個(gè)人上車(chē)，目的地D點(diǎn)，此時(shí)標(biāo)記為第一組，記錄出發(fā)點(diǎn)為A，剩余可乘人數(shù)為3；但是由于AD段交通擁堵，司機(jī)選擇經(jīng)過(guò)B、C到達(dá)D；當(dāng)行車(chē)至B時(shí)，有兩人上車(chē)，目的地為F，將其標(biāo)記為第

10、二組，記錄出發(fā)點(diǎn)為B，可乘人數(shù)為1；到達(dá)D，第一組下車(chē)，此時(shí)系統(tǒng)獲取下車(chē)地點(diǎn)為D，同時(shí)計(jì)算出最短路程為5公里，應(yīng)付金額11元；繼續(xù)行駛，至F，第二組下車(chē)，獲取下車(chē)地點(diǎn)為F，同時(shí)計(jì)算出最短路程為6公里，應(yīng)付13元。至此本次合乘結(jié)束。顯而易見(jiàn)的，此次合乘，乘客能夠節(jié)省的費(fèi)用都在三成以上，見(jiàn)表3。據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)，出租車(chē)大多時(shí)間處于空跑搜客，所以營(yíng)業(yè)額的變化很大程度上可以反映收入的變化。通過(guò)此次合乘營(yíng)業(yè)額增長(zhǎng)超過(guò)5成，詳見(jiàn)表4。5 結(jié)束語(yǔ)本次合乘模式及計(jì)價(jià)方式的探討，抽樣調(diào)研了目前的出租車(chē)營(yíng)運(yùn)情況，并對(duì)合乘的合理性，優(yōu)勢(shì)等具體闡述。在計(jì)費(fèi)標(biāo)準(zhǔn)的制定中，也充分考慮了司機(jī)以及乘客之間相關(guān)的利益，通過(guò)線性規(guī)劃

11、模型進(jìn)行求解。并通過(guò)C#語(yǔ)言模擬實(shí)現(xiàn)了簡(jiǎn)易的計(jì)價(jià)器，在相關(guān)的研究方面取得了一點(diǎn)突破。但是調(diào)研未涉及到合乘中同方向時(shí)候可以必然合乘的概率以及選擇合乘乘客遇見(jiàn)已載車(chē)輛可供合乘的概率。在計(jì)費(fèi)標(biāo)準(zhǔn)的制定過(guò)程中尚未通過(guò)相關(guān)的統(tǒng)計(jì)分析，對(duì)目前的計(jì)費(fèi)方式的合理性進(jìn)行驗(yàn)證，并且對(duì)于出租車(chē)司機(jī)的收入采用其營(yíng)業(yè)額代替，存在一定的誤差。本文得到浙江省新苗人才計(jì)劃項(xiàng)目（R407020）資助，表示感謝。參考文獻(xiàn):【1】覃運(yùn)梅,王玲玲,郝忠娜.出租車(chē)動(dòng)態(tài)合乘的探討.廣西工學(xué)院學(xué)報(bào),2008, 19(4):14-17.【2】王羅.出租車(chē)共乘問(wèn)題研究.長(zhǎng)沙:長(zhǎng)沙理工大學(xué),2008:49-58.【3】周和平,鐘璧檣,彭霞花等.出租車(chē)合乘路徑選擇與費(fèi)率優(yōu)化模型.長(zhǎng)沙理工大學(xué)學(xué)報(bào)（自然科學(xué)版）,2011, 8(1):20-24.【4】吳芳,李志成,徐琛.出租車(chē)合乘制調(diào)度優(yōu)化模型研究.蘭州交通大學(xué)學(xué)報(bào),2009, 28(1):10