基于多源信息融合的自行车计费策略研究

陈晓燕

摘  要：随着人们生活水平的提高，人们生活节奏不断加快，使得汽车使用率急剧增加，这也就常常导致城市交通出现堵塞的情况，每逢尖峰时间，上班族、旅游族、购物族的车便从四面八方涌入市中心。交通拥挤直接增加了居民的出行时间和成本，这不仅影响了市民的工作效率，还抑制了人们的日常活动。而共享单车的出现成功解决了人们的出行难题，满足了大部分居民的短途出行要求。但伴随而来的是共享单车的收费不合理问题，目前共享单车采用的计费策略仍然是根据租用时间和行驶距离来计算的，但这样并未考虑到自行车的磨损和路况等细节，造成不同情况下收费的不合理性，而该文将全面考虑影响共享单车计费的各个因素，研究多源信息融合的自行车计费策略。

关键词：交通拥堵  多源  自行车计费

中图分类号：TB114   文献标识码：A 文章编号：1672-3791（2019）08（c）-0022-02

低碳生活，绿色出行，自行车正逐渐成为人们喜爱的交通工具。不仅归因于其特有的灵活便捷、无污染、无能耗等特性，而且也是健康生活的必然选择之一。因此，全国很多城市已经部署了公共自行车租赁系统，为市民的出行带来了极大的方便。高校作为人口密度大和人员流动领繁的社会群体之一，自然成为公共自行车服务的首选对象。

创立于2014年的ofo共享单车是国内首家共享单车公司，提出了“以共享经济+智能硬件，解决最后一公里出行问题”的理念，首创无证共享单车出行模式，致力于解决大学校园的出行问题。基于移动APP和智能硬件开发，是目前中国规模最大的校园交通代步解决方案，为广大高校师生提供便捷经济、绿色低碳、更高效率的校园共享单车服务。同时协助高校回收改造废旧自行车，解决“僵尸车”问题。2016年，滴滴出行以数千万美元战略投备共享单车平台。然而，共享单车系统采用的计费策略主要依赖于租用时间和行驶距离，尚未充分考虑自行车的实际磨损和使用的细节。例如，自行车是在平整的路面时行驶，还是在崎岖不平的路面上行驶;租用时间范围内是持续不断使用，还是断断续续使用，甚至根本就没有使用（如碰到熟人聊天）。这些因素对应着自行车的不同磨损程度，应该在计费策略中区别对待。

该项目试图全面分析公租自行车计费（城市自行车，特别是校园自行车）的可能影响因素，例如行驶距离、路面情况、租用时间、有效使用情况等因素，研究这些影响因素的感知与捕获方法。基于量化的费用影响因素，研究并提出基于多源数据融合的计费策略。最终开发高效的实时计费系统。

1  研究内容

该项目的研究内容概括为如下3个方面： 基于手机内嵌传感器的计费策略影响因素捕获与量化处理、基于多源感知数据的合理计费策路模型构建以及基于合理策略模型的轻量级计费系统设计与研发。

1.1 基于手机内嵌传感器的计费策略影响因素捕获与量化处理

智能手机已经成为必备的个人通信工具，也是集成感知与计算能力的多功能移动计算平台。特别是智能手机内嵌的加速度传感器、重力传感器、GPS传感器为自行车行程距离、行驶状态等的量化和计算提供了依据。该项目需要研究利用骑车人携带的智能手机，实时感知并连续收集能够反映自行车运行状态的物理距离、道路状况、使用状态等信息，为合理计费策略模型的构建提供依据。

1.2 基于多源感知数据的合理计费策略模型构建

在充分调研、大量论证的基础上，合理确定自行车计费策略的影响因素，将这些因素与感知数据之间建立对应关系。深入分析各因素与租费之间的关联关系，最终建立因素关联的合理计费策略模型，特别是建立参数自适应的动态调整模型。

1.3 基于合理策略模型的轻量级计费系统设计与研发

以建立的计费模型为依据，选用合适的语言开发工具，设计并开发基于手机平台的云平台客户端系统。该系统具有自动检测自行车租用开始、使用及还车状态，并基于这些状态开启、监测及结束计费过程，最终将计算的费用提交云平台服务器端，并选用合理的交互方式告知用户。

2  软件设计

该软件由基础数据管理、计费管理、库存管理和维护管理4个部分组成（见图1），其中基础数据管理和维护管理将采用VC6.0来编写，库存管理、计费系统采用VS2013来开发。

在用户打开这个软件时，界面将会显示4个功能，基础数据管理将要求用户输入自行车号，而后就会显示密码。其中计费系统将通过GPS定位无偏移，其软件将会实时显示路程，轨迹数据可以导出成gpx文件在google earth等第三方软件中浏览，采用重力传感器来监测路况，其次当用户开锁时将开始计费，其后根据自行车使用时的路况和路程采用不同收费方式。

軟件各个功能模块简介如下。

基础数据管理：可以进行自行车号设置，密码查询。

计费管理：可以进行计时费用自动结算，积分兑换。

库存管理：可以进行职分兑换查询，收费项目查询，消费积分生成查询，每笔消费查询。

维护管理：可以进行记账号管理、数据备份恢复，上传自行车受损程度。

3  软件特点

该软件针对的公租自行车计费策略问题，是客观存在且有待解决的现实问题，因此具有客观性和必要性，以及应用普适性。该软件实现基于的感知与计算平台依赖于每位用户已有的智能手机，无需任何专门设备和额外投资，因此系统实现具有低成本性及应用推广的可能性。

该项目研究针对的现实问题普适存在，因此在应用领域上具有创新性。研究面临的基于多源感知的计费策略尚未解决，因此在研究问题上具有创新性。最终研发的系统完全依赖于个人手机这一智能计算平台，数据感知、决策处理、人机交互等都无需额外专门设备，因此具有实现方法上的创新性。

4  结语

共享单车不仅安全、快捷，而且低碳环保。在缓解了交通拥堵现象的同时，解决了居民日常的出行问题，提升了城市活力;而合理的计费会减少人们的出行成本，提高用户满意度，让人们的出行更加方便、舒适。

参考文献

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