Αποδοτική διαχείριση στόλου οχημάτων μέσω παροχής κινήτρων σε συστήματα διαμοιρασμού οχημάτων απλής διαδρομής

Abstract

Τα συστήματα διαμοιρασμού οχημάτων παρέχουν τη δυνατότητα μετακίνησης με χρήση αυτοκινήτου ή ποδηλάτου χωρίς την ταυτόχρονη υποχρέωση απόκτησης οχήματος. Σε συνδυασμό με τις δημόσιες συγκοινωνίες μπορούν να παράσχουν ολοκληρωμένες υπηρεσίες μετακίνησης δίνοντας τη δυνατότητα μεταφοράς σε οποιοδήποτε σημείο μιας πόλης. Όμως η ορθή λειτουργία των συστημάτων αυτών απαιτεί λεπτομερή σχεδιασμό τόσο κατά το στάδιο εγκατάστασής τους όσο και κατά τη διάρκεια λειτουργίας τους. Η εργασία αυτή πραγματεύεται το πρόβλημα της ανισοκατανομής του στόλου των οχημάτων κατά τη διάρκεια της ημέρας. Πιο συγκεκριμένα, λόγω της κίνησης των χρηστών παρατηρείται συσσώρευση οχημάτων σε σημεία χαμηλής ζήτησης με παράλληλη έλλειψη σε σημεία υψηλής ζήτησης. Για την αντιμετώπιση του προβλήματος αυτού, υλοποιήθηκε ένας μηχανισμός ανάθεσης οχημάτων που παρέχει κίνητρα στους χρήστες έτσι ώστε να μεταβάλλουν κάποιες από τις προτιμήσεις του ταξιδιού τους, όπως το σταθμό αφετηρίας, το σταθμό τερματισμού, την ώρα αναχώρησης, έτσι ώστε να λειτουργήσουν πιο αποδοτικά για το σύστημα. Σε αντάλλαγμα του επιπλέον χρόνου που θα σπαταλήσουν σε περίπτωση που δεχθούν να συμμετέχουν στο μηχανισμό, το προτεινόμενο εναλλακτικό ταξίδι παρέχεται με έκπτωση. Αναπτύχθηκαν δύο σχήματα παροχής κινήτρων. Και στα δύο σχήματα ο χρήστης δηλώνει το αν είναι διατεθειμένος να συμμετέχει και στην περίπτωση που δεχθεί δηλώνει την απόσταση που είναι διατεθειμένος να περπατήσει και το χρόνο που διατίθεται να ξοδέψει ώστε να προσεγγίσει έναν σταθμό που βρίσκεται μακρύτερα από αυτόν του σταθμού αφετηρίας και του σταθμού τερματισμού. Η διαφορά των δύο σχημάτων έγκειται στο γεγονός ότι στο πρώτο την αποζημίωση που θα δώσει το σύστημα την αποφασίζει το ίδιο, ενώ στο δεύτερο σχήμα ο χρήστης δηλώνει το ποσό με το οποίο θέλει να αποζημιωθεί. Η αποδοχή ή όχι ενός ταξιδιού και το ύψος της αποζημίωσης υπολογίζονται συναρτήσει της προτεραιότητας που έχει μια μετακίνηση, δηλαδή του κατά πόσο η μετακίνηση αυτή οδηγεί στην επιθυμητή κατανομή των οχημάτων στους σταθμούς. Για την αξιολόγηση των δύο σχημάτων υλοποιήθηκε ένας προσομοιωτής διακριτών γεγονότων. Μέσω του προσομοιωτή εφαρμόστηκαν τα δύο σχήματα παροχής κινήτρων σε ένα πραγματικό σύστημα, το Capital BikeShare στ ην Ουάσινγκτον των Ηνωμένων Πολιτειών. Η εφαρμογή των σχημάτων όπως αποδείχθηκε από τα αποτελέσματα της προσομοίωσης, αυξάνει τον αριθμό των ταξιδιών που μπορούν να υλοποιηθούν και έχει οφέλη τόσο για τους χρήστες όσο και για το σύστημα. Το κόστος που καλούνται να πληρώσουν οι χρήστες μειώνεται, αλλά ταυτόχρονα αυξάνεται το συνολικό κέρδος του συστήματοςVehicle Sharing Systems form an alternative means of transportation providing users the opportunity to travel by car or by bike without the need of owning a vehicle by themselves. Complementary usage with public transportation offers integrated transportation services lowering the environmental footprint of urban mobility. However there are many problems and challenges that a vehicle sharing system operator has to deal with. This work focuses on the problem of fleet distribution and fleet balancing. Specifically, during the day and due to users transportation patterns, depletion of vehicles may occur at stations of high demand whereas surpass of vehicles at stations of low demand. In order to alleviate the aforementioned problem, a vehicle allocation mechanism, offering incentives to users, has been developed. Users who are willing to participate in the vehicle allocation mechanism are rewarded with a discount in order to change their trip preferences, such as the origin station or/and the destination station or/and the departure time. Two schemes for incentivizing users have been developed. Both schemes require user's declaration of participating in the incentivization scheme and in case they are willing to participate, the extra time and distance they are willing to spend and walk in order to reach a station that is further from the one closest to them. The two schemes mainly differ in the way the discount is calculated and offered. According to the first scheme the discount is decided by the scheme, whereas users involved in the second scheme declare the discount they want to be offered. A discrete event simulator has been implemented so as to evaluate the performance of the incentivization schemes. The system where the two schemes have been applied is the Capital BikeShare system, deployed in the city of Washington DC. Simulation results revealed the fruitful impact of the incentivization schemes on the performance of the system in terms of trip acceptance. Furthermore the mechanism has beneficial impact both to the users and to the system. Trips are offered to the users with lower price while at the same time the revenue of the system increase

    Similar works