“互聯網+”時代出租車資源配置模型

宋一鑫，胡　方，劉曉慶，胡　猛

(安陽師范學院 數學與統計學院，河南 安陽 455000)

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“互聯網+”時代出租車資源配置模型

宋一鑫，胡方，劉曉慶，胡猛

(安陽師范學院 數學與統計學院，河南 安陽 455000)

[摘要]本文通過對出租車資源利用率的相關性分析，確定了影響出租車資源配置的評價指標體系，進而構建了出租車運營系統綜合評價指數模型；作為應用，以昆山市為例，基于功效系數評價法的衡量標準，分析了該市不同時空的出租車資源“供求匹配”程度.針對打車軟件公司為緩解“打車難”所推出的出租車補貼方案，建立了基于需求的出租車市場的平衡模型，分析了現行補貼方案的合理性與不足；最后，通過建立多目標規劃模型，創建新的打車軟件服務平臺，設計出新的補貼方案，對“互聯網+”時代出租車資源配置進行了優化.

[關鍵詞]資源配置；綜合評價；多目標規劃

1引言

“出租車打車難”是當今的一個社會熱點問題，解決出租車資源配置問題非常必要.在“互聯網+”時代，為緩解“打車難”的問題，有多家公司利用互聯網建立了打車軟件服務平臺，實現了乘客與出租車司機之間的信息互通，同時推出了多種出租車的補貼方案.本文通過搜集相關數據，建立數學模型并研究以下問題：

(1)建立合理指標體系，分析不同時空出租車資源“供求匹配”程度.

(2)探究各公司出租車補貼方案是否可以緩解“打車難”？

(3)假如創建一個新的打車軟件服務平臺，如何設計補貼方案才更合理？并論證其合理性.

2模型的假設

(1)假設打車軟件已在昆山市普及；(2)假設昆山市出租車管理制度和交通需求未發生變化；(3)假設居民短期內不會改變自己的出行方式；(4)假設出租車單次出行費用不變.

3模型的建立與求解

3.1問題一模型的建立與求解

通過對出租車資源利用率的相關性分析，確定了影響出租車資源配置的評價指標體系Ni(i=1，2， 3…6)，即道路網密度、出租車萬人擁有量、出租車的分擔率、里程利用率、出租車空載率、乘客等車時間. 在此基礎上，建立如下出租車運營系統綜合評價指數模型[2]( 其中Z為出租車運營系統綜合評價指數，Mi為指標值Ni對應的權重，Ni*為指標值Ni對應的功效系數):

(1)

考慮昆山市出租車運營系統，首先根據昆山市出租車全天各時間段的平均空載率[3]，可得該市出租車的平均空載率ω=0.405；然后調查該市的乘客等車時間[3]，經計算該市乘客平均等車時間所在區間為[2.5，4].依據出租車指標綜合評價標準[2]得到如下數據：

表2　昆山市出租車運營系統評價指標數據

將表2中數據代入(1)式，得：

(2)

由表1可知，Z=0.69在區間(0.6，0.8]內，所以昆山市出租車運營系統處于中等偏下水平.下面，對昆山市不同時空出租車資源“供求匹配”程度進行分析:

3.1.1按時間段分析

我們查閱了相關文獻表明城市出租車的空載率應控制在40%以內[2]，而該市出租車的平均空載率w=0.405，所以該市出租車供應量臨界于供不應求的情況，城市的出租車運營系統有待優化.

圖1　2013年出租車乘客工作日不同時間段的搭載量

圖2　2013年出租車乘客工作日不同時間段平均空載率

對比圖1和圖2的數據折線走向，出租車乘客在工作日不同時間段的搭載量越高，其平均空載率越低，符合實際情況.7點到9點的早高峰和17點到21點的晚高峰為出租車需求量較大的時間段，應在此時間段增加出租車資源的配置.

圖3　2013年出租車乘客雙休日不同時間段的搭載量

圖4　2013年出租車乘客雙休日不同時間段平均空載率

從圖3和圖4可知：出租車乘客在雙休日的19點到23點乘客對出租車的需求量最大，符合現代年輕人的生活習慣.不同于城市工作日，雙休日出租車搭載量高峰期在19點到23點，此時間段需要加大出租車資源的投入.

3.1.2按空間分析

將昆山市按功能區劃分，借助地圖匹配，結合聚類分析的方法可得出租車使用密集區(如拉申表3，其中n為軌跡點數目)：

表3　出租車軌跡點聚類分析結果[3]

分析表3中的數據：工作日早高峰7點到9點，出租車集中在高新區、工業區等；晚高峰17點到19點，出租車集中在商業區和休閑區等；雙休日在景區和商業娛樂區等，特別是20點到23點，因為該時間段公共交通方式有限，所以出租車的需求量較大.

3.1.3對昆山市的出租車資源配置的總結：

據以上分析，對昆山市未來不同時空出租車供求匹配關系的預測：由于城市的現代化發展，影響出租車資源配置的各指標(如乘客等車時間)等很難達到良好水平，那么出租車資源配置將處于“供不應求”狀態.

將昆山市的經驗，推及全國的二、三線城市，給出如下建議：改良出租車硬件配置，普及車載GPS系統的使用，升級打車軟件的服務平臺，推廣打車軟件等.這些措施便于收集數據，預測市場需求，合理分配出租車資源，緩解各城市打車難.

3.2問題二的模型建立與分析

針對“打車難”這一問題，其根源是出租車市場供需不合理，所以我們建立了基于需求的出租車市場的平衡模型[7]( 其中U為出租車的載客時間，TC為出租車總運營成本):

(3)

(4)

TC=C(U+V)

(5)

當乘客所需的等車時間G和出租車單次出行的費用F減少時，乘客對出租車的需求量Q則會增多，否則將減小；乘客等車時間越G長，出租車的空駛時間V也會越長.補貼方案出臺后，乘客的等車時間縮短了，我們假設出租車單次出行的費用F在短期內不會變化，補貼后乘客對出租車的需求量會增多，出租車的空載率下降，容易達到供需平衡[7]. 當出租車供需平衡時，即各公司的出租車補貼方案對“緩解打車難”有幫助.

3.2.1分析打車軟件的發展情況

我們研究了五家打車公司近兩年的運營情況和補貼方案，根據他們的發展情況，篩選出發展比較平穩快速的嘀嘀打車公司和快的打車公司，并且從乘客等車時間和出租車數量兩方面分析，得出這兩家公司所推行的出租車補貼方案在一定程度上緩解了“打車難”的結論.

表4　近兩年各打車公司在市場上所占的份額[4]

從表4可知：截止到2014年第二季度，快的打車和嘀嘀打車占據了整個打車市場，一定程度上說明了這兩家打車公司推出的補貼方案更能吸引乘客和出租車司機.

3.2.2對補貼方案進行分析

表5　打車公司推出的打車方案[5]

從表5可知：快的打車和嘀嘀打車給乘客和出租車司機都提供了非常實惠的補貼方案.不僅可以調動出租車司機的積極性，而且可以吸引乘客選擇搭載出租車出行.

3.2.3分析乘客等車時間及出租車數量

圖5　乘客等車時間變化圖

打車公司推出補貼政策后，從圖5可知：基本上保證在5分鐘內讓乘客打到出租車，明顯縮短了乘客等車時間.從圖6可知：增加了出租車萬人擁有量，提高了出租車的分擔率和里程利用率，方便居民出行. 所以嘀嘀打車和快的打車公司提供的補貼方案對緩解“打車難”有一定幫助.但是，那些不會上網或者暫時無法連接網絡的乘客依然會面臨“打車難”.除此之外，有的出租車司機在補貼政策實行后還會要求乘客“一單兩刷”，增加自己的補貼，司機“拒載”現象時有發生.如果想要真正解決“打車難”這一難題，打車軟件公司需要進一步完善自己的打車軟件.

3.3問題三模型的分析與建立

在“互聯網+”時代，我們認為在已有的服務平臺基礎上做出改進并完善服務機制，比建立一個新的打車軟件服務平臺更合理.為使軟件服務平臺獲得最大盈利額，建立多目標規劃模型，具體模型如下(其中X為軟件服務平臺獎勵總支出，Y為軟件服務平臺總收入，W為軟件服務平臺帶來的盈利額)：

maxW=Y-X

(6)

與此同時，保證城市出租車資源配置合理且運營系統良好，即問題一中的出租車運營系統綜合評價指數最大：

(7)

同時滿足(6)(7)兩個目標，才能既滿足軟件服務平臺獲利最大，又能優化城市的出租車運營系統.

接下來，我們將詳細闡述打車軟件服務平臺的改進措施和新出臺的補貼方案及其合理性論證:

3.3.1打車軟件服務平臺的改進措施

(1)增設監查功能：開啟政府的市場監督管理機制，宏觀調節城市出租車資源配置，采取稅收等市場調節手段，引導出租車運營系統逐步走向規模化、公營化，使出租車司機和乘客成為最大受益者.

(2)軟件優化方向：一方面，將打車軟件發展為移動互聯網入口，方便居民的移動支付，提高軟件使用率；另一方面，軟件評分系統公開化，設定評分等級.根據標準優勝劣汰，淘汰不合格的司機，提高服務質量.此外，升級后的評分系統還可以鞏固乘客和司機之間的“忠誠度”.

(3)增設附加功能：乘客可以自主選擇是否公開目的地，避免出現出租車司機“挑肥揀瘦”和拒載的現象，同時保護乘客的個人隱私.

(4)其他：在政府的市場監督管理機制下，引入市場競爭機制，注入新鮮血液(例如：吸納私家車自主選擇運營等)，并加強監管制度，防止市場壟斷.

3.3.2新出臺補貼方案及其合理性論證

(1)“挑肥揀瘦”問題：針對路程短的訂單，軟件增設雙倍積分的獎勵(積分可以兌換現金).針對偏遠地域不但有雙倍積分，還給予適量的燃油補貼或午餐補貼(司機可任選其一).

合理性：從提高出租車司機積極性出發，增設獎勵，避免短途和偏遠地域的乘客坐不到車，提高里程利用率，降低出租車空載率，方便居民出行.

(2)“躲避高峰期”問題：凡是高峰期積極搭載乘客的司機，服務平臺監管系統獎勵單倍積分.

合理性：減少乘客等車時間，降低空載率，提高里程利用率，提高出租車的分擔率.

(3)“評分等級”問題：信息服務平臺按月統計“全優出租車司機”，并予以物質獎勵.

合理性：引入競爭機制即每月評出“全優出租車司機”，只有提高出租車服務質量，增加回頭客，才能降低空載率.

(4)“電話叫車”問題：對于不會上網或者暫時無法使用網絡的乘客可以采取“電話叫車”，接到此種訂單的司機可以聯系軟件服務平臺進行標記，這樣司機可以獲得現金獎勵，月底計入工資.

合理性：打車軟件服務平臺的最大局限在于乘客不會上網或暫時無法使用網絡.電話叫車方便快捷，司機接到此種訂單時，服務平臺要予以補貼.

4結束語

本文通過建立數學模型研究了“互聯網+”時代出租車資源配置問題，給出了快速計算出租車運營系統綜合評價指數的方法，可以快捷準確的判斷出租車資源的“供求匹配”程度；為緩解“打車難”，對現行的打車軟件服務平臺進行了改進與優化.

[參考文獻]

[1]陳思凱.基于空間信息的城市出租汽車規劃指標選擇及應用研究[J].測繪與空間地理信息，2010(6).

[2]劉鴻婷.出租車運力規模評價與優化研究[J].交通運輸規劃與管理，2011(6).

[3]馬云飛.基于出租車軌跡點的居民出行熱點區域與時空特征研究[J].地理學與地理信息系統，2014(5)，43-51.

[4]易觀分析.中國打車APP市場季度檢測報告，http://www.analysys.cn/yjgd/6268.shtml，2015.9.13.

[5]人民日報.打車軟件“補貼”現后遺癥 重現打車難，http://www.chinajx.com.cn/html/report/487032-1.htm，2015.9.13.

[6]韓中庚. 數學建模實用教程[M].北京：高等教育出版社，2013.

[7]劉兆君.濟南市出租車合理發展規模研究[J].工業工程，2013(11).

[責任編輯：張懷濤]

Modeling for the Taxi Resource Configuration on "Internet +" Era

SONG Yi-xin， HU Fang， LIU Xiao-qing， HU Meng

(School of Mathematics and Statistics， Anyang Normal University， Anyang 455000)

Abstract:In this paper， according to correlation analysis of taxi resource utilization， the evaluation index system which influences the taxi resources allocation are determined， and then a comprehensive evaluation model is established to the taxi operation system; as an application， considering Kunshan's taxi operation system， based on efficacy coefficient evaluation criteria. It analyzes the city's taxi resources supply and demand “match” on different time and space. In order to solve the problem of “alleviating a taxi”， several taxi subsidy schemes have been carried out by the taxi software company， a taxi market equilibrium model is established to analyze the rationality and deficiency of current subsidy scheme; finally， through the establishment of multi-objective programming model， a new taxi software service platform is created to design a new subsidy program， and the taxi resource configuration is optimized on "Internet +" era.

Key words:Allocation of resources; Comprehensive evaluation; Multi-objective programming

[收稿日期]2015-11-02

[基金項目]安陽師范學院大學生創新基金項目。

[作者簡介]宋一鑫，胡方，劉曉慶，主要從事數學建模的學習研究；通訊作者，胡猛，副教授，主要從事應用數學方向的教學與研究。

[中圖分類號]O212.1

[文獻標識碼]A

[文章編號]1671-5330(2016)02-0017-05