基于演化博弈论的共享汽车接驳轨道交通的管理方法与流程

技术特征：
1.一种基于演化博弈论的共享汽车接驳轨道交通的管理方法，其特征在于：建立面向换乘接驳机制的动态演化博弈模型，所述模型包括确定博弈参与群体，划分策略集，确定博弈参与群体的各种策略组合及其所对应的收益；计算博弈参与群体各自的混合策略期望收益以及复制动态方程；对博弈参与群体的策略决策进行演化稳定性分析。2.根据权利要求1所述的一种基于演化博弈论的共享汽车接驳轨道交通的管理方法，其特征在于：所述确定博弈参与群体是指：将换乘接驳机制中的参与者分为三个群体，分别是泊位管理商g、共享汽车厂商o和用户u。3.根据权利要求2所述的一种基于演化博弈论的共享汽车接驳轨道交通的管理方法，其特征在于：明确换乘接驳机制中三个群体的决策行为，对三个群体分别设置对应的积极行为和自私行为策略，并表示为如下的策略空间，划分策略集：在换乘接驳机制中，泊位管理商对停放在换乘站点泊位的共享汽车收取泊车；费用的策略抉择分别为换乘优惠收费和正常收费，策略集为g＝{g1,g2}，g1表示换乘优惠收费；g2表示正常收费；共享汽车厂商针对用户停泊在站点的共享汽车的策略分为及时调度和非及时调度，策略集为o＝{o1,o2}，o1表示及时调度，o2表示非及时调度；用户使用共享汽车的策略分为提前预约共享汽车和到站寻找共享汽车，策略集为u＝{u1,u2}，u1表示提前预约共享汽车，u2表示到站寻找共享汽车；其中，g1、o1和u1为积极行为策略，g2、o2和u2为自私行为策略。4.根据权利要求3所述的一种基于演化博弈论的共享汽车接驳轨道交通的管理方法，其特征在于：所述确定博弈参与群体的各种策略组合及其所对应的收益，具体内容如下：策略组合：换乘优惠收费，及时调度，提前预约共享汽车；所对应的收益：r
g-s
go-c
g
，r
o
s
go-c
o-e
ou
；策略组合：换乘优惠收费，及时调度，非提前预约共享汽车；所对应的收益：r
g-s
go-c
g
，r
o
s
go-c
o-e'
ou
，-e'
ou-c
u
；策略组合：换乘优惠收费，非及时调度，提前预约共享汽车；所对应的收益：r'
g-c
g
s'
go
，e
ou-c
u
；策略组合：换乘优惠收费，非及时调度，非提前预约共享汽车；所对应的收益：r'
g-c
g
s'
go
，r'
o-c'
o-s'
go
e'
ou
，-e'
ou-c
u
；策略组合：正常收费，及时调度，提前预约共享汽车；所对应的收益：r
g
，r
o-c
o-e
ou
，e
ou-c
u
；策略组合：正常收费，及时调度，非提前预约共享汽车；所对应的收益：r
g
，r
o-c
o
e
ou
，-e'
ou-c
u
；策略组合：正常收费，非及时调度，提前预约共享汽车；所对应的收益：r'
g-c'
o
，r'
o-c'
o-e
ou
，e
ou-c
u
；策略组合：正常收费，非及时调度，非提前预约共享汽车；
所对应的收益：r'
g-c'
o
，r'
o-c'
o
e'
ou
，-e'
ou-c
u
；动态演化博弈模型中的相关参数如下：泊位管理商g相关参数：r
g
表示泊位管理者因共享汽车厂商及时调度车辆而获得的收益；r'
g
表示在无共享汽车厂商行为的介入下，泊位管理者的正常收益；s
go
表示泊位管理者对共享汽车厂商的及时调度车辆所给予的补贴；s'
go
表示泊位管理者对共享汽车厂商非及时调度车辆收取泊车费用；c
g
表示泊位管理者换乘优惠收费的管理成本；c'
g
表示泊位管理者正常收费的管理成本；p表示泊位管理者采取短时泊车优惠的概率；共享汽车厂商o相关参数：c
o
表示共享汽车厂商及时调度的成本；r
o
表示在无泊位管理者补贴的情况下，共享汽车厂商及时调度的收益；c'
o
表示共享汽车厂商非及时调度的成本；r'
o
表示共享汽车厂商非及时调度的收益；e
ou
表示共享汽车厂商对提前预约共享汽车的用户的奖励；e'
ou
表示共享汽车厂商对到站寻找共享汽车的用户的惩罚；p'表示共享汽车厂商及时调度的概率；用户u相关参数：c'
u
表示用户的使用成本；p”表示用户提前预约车辆概率；其中，c'
g
＞c
g
，c'
o
＞c
o
。5.根据权利要求4所述的一种基于演化博弈论的共享汽车接驳轨道交通的管理方法，其特征在于，所述计算博弈参与群体各自的混合策略期望收益以及复制动态方程具体内容为：泊位管理商对共享汽车厂商进行换乘优惠收费时的期望收益：e
p
＝p'(r
g-r'
g-s
go-s'
go
) r'
g-c
g
s'
go
；泊位管理商对共享汽车厂商进行正常收费时的期望收益：e
1-p
＝r'
g-c'
g
p'(r
g-r'
g
)；泊位管理商的混合策略期望收益为：其中，为泊位管理商的混合策略期望收益；故可得到泊位管理商的复制动态方程为：共享汽车厂商及时调度的期望收益：e
p'
＝r
o
e'
ou
ps
go-c
o-p”(e
ou
e'
ou
)；共享汽车厂商非及时调度的期望收益：e
1-p'
＝r'
o
e'
ou
ps
go-c
o-p”(e
ou
e'
ou
)；
共享汽车厂商的混合策略期望收益为：其中，为共享汽车厂商的混合策略期望收益；故可得到共享汽车厂商的复制动态方程为：用户提前预约共享汽车的期望收益：e
p”＝e
ou-c
u
；用户非提前预约共享汽车的期望收益：e
1-p”＝-(c
u
e'
ou
)；用户混合策略期望收益为：故可得到用户的复制动态方程为：将三者动态方程进行联立，得到三维动态系统方程，即将三者动态方程进行联立，得到三维动态系统方程，即将三者动态方程进行联立，得到三维动态系统方程，即6.根据权利要求5所述的一种基于演化博弈论的共享汽车接驳轨道交通的管理方法，其特征在于：所述对博弈参与群体的策略决策进行演化稳定性分析的前提条件是令7.根据权利要求6所述的一种基于演化博弈论的共享汽车接驳轨道交通的管理方法，其特征在于：泊位管理商g的策略决策进行演化稳定性分析如下：p
*
＝0与p
*
＝1分别为泊位管理商的换乘优惠收费策略的概率p的稳定点，对稳定点进行策略演化稳定性检验，对m(p)求导，得换乘接驳机制可由此分析得：当(s'
go
c'
g-c
g
)＜0时，(s'
go
c'
g-c
g
)/(s
go
s'
go
)＜0，则故当p
*
＝0时，此种条件下的策略是演化稳定策略，其中p
*
为p的稳定点；若泊位管理商做出换乘优惠收费策略所拥有的成本比正常收费带来的成本高，换乘接驳机制为使泊位管理商节省更多成本，将为泊位管理商做出正常收费策略决策；
当(s'
go
c'
g-c
g
)＞0时，(s'
go
c'
g-c
g
)/(s
go
s'
go
)＞0，此时需考虑(s'
go
c'
g-c
g
)/(s
go
s'
go
)＞1与(s'
go
c'
g-c
g
)/(s
go
s'
go
)＜1两种情况；当(s'
go
c'
g-c
g
)/(s
go
s'
go
)＞1时，有故p
*
＝1为演化稳定策略；若泊位管理商做出正常收费策略所拥有的成本比换乘优惠收费带来的成本高，换乘接驳机制为使泊位管理商节省更多成本，将为泊位管理商做出换乘优惠收费策略决策来提高厂商的收益；当0＜(s'
go
c'
g-c
g
)/(s
go
s'
go
)＜1，若p'＜(s'
go
c'
g-c
g
)/(s
go
s'
go
)，有故p
*
＝1为演化稳定策略；若共享汽车厂商的泊车成本较高，效益不佳时，换乘接驳机制倾向于改变泊位管理商的策略决策，为泊位管理商做出换乘优惠收费策略来提高共享汽车厂商的收益。8.根据权利要求7所述的一种基于演化博弈论的共享汽车接驳轨道交通的管理方法，其特征在于：共享汽车厂商o的策略决策进行演化稳定性分析如下：p'
*
＝0和p'
*
＝1是共享汽车厂商做出及时调度策略的概率p'的两个稳定点对稳定点进行策略演化稳定性检验，对m(p’)求导，得当(r
o-r'
o
c'
o-c
o
)＞0时，(r'
o-r
o
c'
o-c
o
)/(s
go
s'
go
)＜0，则故p'
*
＝1是演化稳定策略，其中p'
*
为p'的稳定点；若及时调度策略所带来的成本比非及时调度带来的成本高，换乘接驳机制倾向于为共享汽车厂商做出采取正常收费策略决策；当(r
o-r'
o
c'
o-c
o
)＜0时,(r'
o-r
o
c
o-c'
o
)/(s
go
s'
go
)＞0,表示换乘接驳机制为共享汽车厂商做出及时调度策略所带来的收益与运营成本之差小于非及时调度策略的收益与运营成本之差；当(r'
o-r
o
c
o-c'
o
)/(s
go
s'
go
)＞1时，若p＜(r'
o-r
o
c
o-c'
o
)/(s
go
s'
go
)，有故p'
*
＝1为演化稳定策略，表示当换乘接驳机制为泊位管理者做出采取短时停泊优惠收费策略时，换乘接驳机制倾向于为共享汽车厂商做出采取及时调度策略来减少共享汽车厂商的运营成本。9.根据权利要求8所述的一种基于演化博弈论的共享汽车接驳轨道交通的管理方法，其特征在于：用户u的策略决策进行演化稳定性分析如下：当e
ou
e'
ou
≠0时，p”*
＝0与p”*
＝1是p”的两个稳定点，故p”*
＝1为演化稳定策略，其中p”*
为p”的稳定点，表示在换乘接驳机制为共享汽车厂商做出及时调度策略的情形下，换乘接驳机制将为用户做出采取提前预约车辆的策略；反之，若换乘
接驳机制没有为共享汽车厂商做出及时调度策略，则由用户自由选择策略。

技术总结
本发明涉及共享汽车调度领域，涉及一种基于演化博弈论的共享汽车接驳轨道交通的管理方法，建立面向换乘接驳机制的动态演化博弈模型，包括确定博弈参与群体，划分策略集，确定博弈参与群体的各种策略组合及其所对应的收益；计算博弈参与群体各自的混合策略期望收益以及复制动态方程；对博弈参与群体的策略决策进行演化稳定性分析；将换乘接驳机制中参与者分为三个群体，分别是泊位管理商、共享汽车厂商和用户；本发明不再要求接驳机制中三个博弈群体是完全理性的，也不要求完全信息的条件；对三个群体分别设置对应的积极行为和自私行为策略，使换乘接驳机制运行过程更加符合实际，方便各方群体能够做出最有利于换乘接驳机制的最优策略决策。的最优策略决策。的最优策略决策。


技术研发人员：王楠 刘文佳
受保护的技术使用者：吉林大学
技术研发日：2021.08.27
技术公布日：2022/1/11