第一篇：電機驅動系統效率優化控制技術研究現狀

1.2 電機驅動系統效率優化控制技術研究現狀

電動汽車的動力由電動機提供，電機驅動系統（簡稱驅動系統）的性能直接影響了電動汽車的性能。電動汽車系統需要能夠滿足頻繁停車啟動、加速、大負載爬坡以及緊急制動等要求，也需要考慮到汽車行駛路況復雜多變，存在雨天、酷熱、下雪等惡劣天氣，以及顛簸、泥濘等復雜路況。另外，在滿足行駛條件的情況下還應最大限度地保證駕駛人員和乘坐人員的舒適安全。作為電動汽車的核心部分，驅動系統應滿足寬調速范圍、寬轉矩輸出范圍、良好的加減速（起動、制動）性能、運行效率高（提高續航里程）以及高可靠性等要求。

針對永磁同步電機驅動系統的效率優化，總體來說可分為以下三個方向： 1）從電機本體的電磁設計、制造工藝以及電機的材料著手，開發高效電機。2）改進脈寬調制(Pulse Width Modulation，PWM)技術，降低功率開關器件上的損耗從而提高逆變器的整體效率；降低變頻器輸出電壓的諧波含量，如采取空間矢量脈寬調制(Space Vector Pulse Width Modulation，SVPWM)技術和軟開關技術，減小諧波含量從而提高驅動系統的整體效率。

3）研究合適的控制策略，在保證電機滿足運行條件的情況下減小直流側的功率輸入，提高驅動系統的效率。

目前，針對永磁同步電機驅動系統效率優化所提出的控制策略很多，總體來說可以分為兩大類：第一類是基于損耗模型的效率優化控制(Loss Model Control，LMC)策略；第二類是基于搜索法的效率優化控制(Search Control，SC)策略。下面分別進行概述。

1.2.1 基于損耗模型的效率優化控制策略

該控制策略作為一種基于前饋式的控制方法，基本原理是：在充分考慮電機各部分損耗的基礎上，建立較為精確的損耗模型，根據電機運行狀況（負載轉矩和實際轉速）計算出該運行狀況下最優的控制變量（一般為磁場、電壓或者電流）以減小驅動系統的損耗。若控制變量為電樞電流，對永磁電機驅動系統來講一般選擇最優的直軸電流id和交軸電流iq，對混合勵磁電機驅動系統來講包括id、iq以及勵磁電流If。這種控制策略目前已被廣泛應用到了閉環傳動系統中，可以保障電機驅動系統在全局運行范圍內都能實現效優化。基于損耗模型的同步電機效率優化控制基本框圖如圖1.1所示。

基于損耗模型的驅動系統效率優化策略最早由T.M.Rowan和T.A.Lipo，以及H.G.Kim[2]

[3][4]等人提出并進行研究；1987年Bose等人將該策略運用到永磁同步電機驅動系統中。美

[1]

國學者X.Wei和R.D.Lorenz已將基于損耗模型控制策略結合直接轉矩控制(Direct Torque Control，DTC)中，以提高永磁同步電機在瞬態過程中的效率[5]。針對同步電機而言，基于損耗模型的效率優化策略總共可以分為五種類型：考慮鐵損的損耗模型控制策略銅損的損耗模型控制策略耗模型損耗模型控制策略

[8][9]

[6][7]、考慮、考慮鐵損和銅損的損耗模型控制策略和約束條件下的損耗模型控制策略

[10][11]、基于電機精確損

[12][13][14][15]。

n*矢量控制器控制變量逆變器TL損耗模型控制器同步電機

圖1.1基于損耗模型的效率優化控制策略

基于損耗模型效率優化控制策略的技術特點在于，它根據電機運行狀況，通過解析法計算出使電機損耗最小的控制變量，在滿足電機運行的同時降低驅動系統損耗。該方法控制變量由算法直接給出，電機效率的優化能夠直接實現，數學概念清楚，物理意義明確，而且變量直接給定導致響應速度快，根據電機實際運行條件計算變量，從而能保證電機在全局運行范圍內高效運行。但這種策略的缺點也不容忽視：①該策略需要對電機參數有很詳細的了解，電機在運行過程中，電機參數包括電感參數、電樞繞組電阻、勵磁繞組電阻、各部分的損耗系數等都會隨電機運行條件的變化而改變，電機參數的變化必然會導致損耗模型不準確，從而導致控制變量的計算值不能實時追蹤實際的最優值；②損耗模型建立的越準確，計算結果越接近于真實值，但也會導致計算過程越繁瑣；③實際過程中為了簡化計算，又不得不對損耗模型進行簡化，這必然會導致計算值和實際值的差距變大，所以最終尋優結果也僅僅是一種簡化后的次尋優。

1.2.2 基于搜索法的效率優化控制策略

基于搜索法效率優化策略的基本原理是：在恒定的運行條件（恒定的轉速和負載轉矩）下，通過控制器不斷實時調整控制變量（一般為磁場或電流），尋找該運行狀態下的系統損耗最高點。

?P(k)??id?id(k)方向判斷P(k?1)

圖1.2輸入功率最小效率優化控制策略

控制策略的基本框圖如圖1.2所示，其中P(k-1)、P(k)和Δid(k)分別為第k-1和第k次直流側功率檢測值以及第k次的控制變量。搜索法一般包括梯度法[16]、定步長（細分）法[17]、最優轉差頻率法[18]、基于斐波那契數列法[19]、神經網絡法[20]、黃金分割法[21]以及模糊搜索法[22]。

清華大學的學者[23]分析了感應電機搜索控制的三種算法，即Ramp法[24]、Rosenbrock法[25]以及黃金分割法，對比了各種算法的復雜性、收斂速度以及效率優化效果，在此基礎上提出了改進后的基于在線搜索的效率最優算法。改進后的黃金分割法收斂速度明顯加快，硬件中加入低通濾波器，對輸出轉矩的脈動進行了有效抑制，并將該技術用于電動汽車驅動用感應電機。

國外學者S.K.Sul和M.H.Park選用電機的轉差頻率作為控制變量，提出了一種基于輸入功率最小的搜索方法[26]。該方法將電機不同運行狀況下的最小輸入功率對應的最優轉差頻率，以表格的形式預先保存在控制器的內存中，電機運行時根據運行狀況獲得表格內的最優控制變量，對實際變量進行實時跟蹤。

南京航空航天大學的學者對采用直接轉矩控制的電動汽車PMSM驅動系統效率優化進行了研究[27]，由于公式計算需要濾波時間，電機變量調節也需要一定的收斂以及穩定時間，因此搜索法一般需要較長的運行周期，不適合應用到需要頻繁加減速的電動汽車領域。為解決該問題，提出了一種分區式是在線效率優化方法，與傳統在線搜索法不同，該方法將尋優搜索過程“多線程”化，將搜索區間“離線”化。減小了搜索時間，只需保證在區間內完成一次尋優循環即可，但該策略的技術難點在于搜索區間的量化。

基于搜索技術效率優化控制策略的優勢顯而易見，即不要預知電機參數，省略了建立損耗模型和推導最優變量的過程。系統能夠在電機運行過程中，通過不斷調整控制變量的方式自動搜索效率最高的運行點，因而魯棒性強，適用性好；避免了建模過程中由于運行條件不同導致參數改變而引起的誤差，從而尋優精度高。但該策略的缺點也不容忽視：①需要很高的輸入功率檢測精度；②輸入功率與跟尋優變量有關，在系統效率最高點的附近變化可能會比較平坦，這要求對輸入功率的測量，必須為高精度且無噪聲的；③系統效率可能是復雜的且非線性的函數，這種情況下難以讓系統快速地運行到效率最高點，即搜索過程需要一定的時間，不適合應用到像電動公交這種頻繁起動、制動的場合；④一般憑經驗給出固定的搜索步長，收斂速度慢，收斂時間長，不適合應用于負載變化、運行狀況變化頻繁的場合；⑤增加硬件系統件設備，從而增加成本。

第二篇：《驅動電機及控制技術》教學大綱

《驅動電機及控制技術》教學大綱

一、授課對象

本課程適用于 汽車服務系新能源汽車制造與裝配專業（中、高級）班 三年 制 二、課程學時

總學時 108課時，6課時/周，1學期授完。

三、課程的任務和目的

本課程是中等職業學校電子技術應用與維修專業教材，是一門機電類專業課程。其任務是：使學生掌握常用電動機的結構及其控制方法，培養學生對常用電動機的維護、保養與檢修的技能和解決實際問題的能力；對學生進行職業意識培養和職業道德教育，提高學生的綜合素質與職業能力，增強學生適應職業變化的能力，為學生職業生涯的發展奠定基礎。

本課程目的是：使學生能掌握電動類、制冷類日用電器中主要使用的三種電動機——單相異步電動機、直流電動機和單相串勵電動機的結構、原理及應用，以及電動類、制冷空調類電器專用電動機的結構及其控制方法。熟悉對上述電動機進行維護、保養與檢修。結合生產生活實際，培養學生對所學專業知識的興趣和愛好，養成自主學習與探究學習的良好習慣，從而能夠解決專業技術實際問題，養成良好的工作方法、工作作風和職業道德。

四、課程內容和要求

第一章：直流電動機 8課時 1．教學內容：

第一節：直流電動機的結構和分類

第二節：直流電動機的工作原理與運行特性 第三節：直流電動機的起動、反轉和調速。

2．教學要求與建議：了解直流電動機的基本結構和分類，掌握直流電動機的基本工作原理，理解直流電動機的起動、反轉、調速的原理和方法，初步了解直流電動機常見故障的檢修方法。

第二章：單相異步電動機 10課時 1.教學內容：

第一節：異步電動機的結構和工作原理 第二節：單相異步電動機的分類 第三節：單相異步電動機的反轉和調速

2．教學要求與建議：了解單相異步電動機的基本結構，掌握單相異步電動機的基本工作原理，理解異步電動機的分類和起動方式，了解單相異步電動機的反轉、調速的原理和方法，初步了解單相異步電動機常見故障及其檢修方法。第三章：單相串勵電動機 12課時

1、教學內容

第一節：單相串勵電動機的結構和運轉原理 第二節：單相串勵電動機的運行特性 第三節：單相串勵電動機的反轉和調速

2、教學要求與建議：理解單相串勵電動機的基本結構和工作原理，了解單相串勵電動機的主要特點和應用。

第四章：三相異步電動機 16課時 1．教學內容：

第一節：三相異步電動機的結構和工作原理 第二節：三相異步電動機的運行特性

第三節：三相異步電動機的反轉、起動和調速 2．教學要求與建議：

了解三相異步電動機的基本結構，掌握三相異步電動機的基本工作原理和運行特性，理解三相異步電動機起動、反轉與調速的原理和方法。

第五章：其他類型的電動機簡介 10課時

1、教學內容：

第一節：單相同步電動機 第二節：步進電機

2、教學要求與建議：

了解其他類型的電動機（包括單相同步電動機、步進電機和直線電動機）的基本結構、原理和應用。

第六章：電風扇電動機及其控制 16課時

1、教學內容： 第一節：電風扇電動機 第二節：電風扇控制電路

2、教學要求與建議：

掌握電風扇的電控方式，各種常用電控器件的結構、原理和使用方法；能夠閱讀典型的電風扇電控線路圖。

第七章：空調電動機及其控制 16課時

1、教學內容：

第一節：制冷壓縮機電動機的結構與原理 第二節：空調控制電路

2、教學要求與建議 掌握空調的壓縮機電動機的結構、工作原理及應用；掌握空調的基本控制方式，常用電控器件的結構、原理和使用方法，掌握其典型電控線路和讀圖方法。

第八章：各類電動機維修實訓 20課時

1、教學內容：

實訓一：電動機維修基礎實訓 實訓二：直流電動機維修實訓 實訓三：單相異步電動機維修實訓 實訓四：電風扇電動機的檢修

實訓五：制冷壓縮電動機及其控制電路的檢修

2、教學要求與建議

掌握電動機維修常用工具和儀表的使用方法；掌握日用電器直流電動機的拆裝方法和常見的檢修方法；學會測定單相異步電動機的技術參數；掌握洗衣機電動機的拆裝方法及常見故障的檢修方法；掌握臺扇、轉頁扇、吊扇的結構、電動機繞組展開圖、電動機拆裝、繞組重繞的方法及常見故障的檢修方法；掌握電冰箱、空調器中制冷壓縮機電動機的結構和常見故障的檢修方法。

五、考核方式

平時成績（40％）+期末考試成績（60％）= 課程總成績 其中：平時成績包括：作業、筆記、考勤、課堂討論、查找資料

第三篇：淺談優化數學課堂教學系統提高教學效率

談如何提高初中數學課堂教學效率

關鍵詞： 優化數學課堂 教學系統 效率 反饋 訓練 鞏固

摘要：每位數學教師總希望自己的每堂課都是成功的好課.有時聽了名師的優質課或看了名師的優秀教案后,總想親自實踐一下,然而效果往往并不理想,這是為什么呢?原因在于課堂教學中沒有把教授最優化與學習最優化相應地融合在一起,換言之,如果只注意教師教授的最優化,而忽視了學生原有的基礎知識,學習習慣及思維方式,就達不到學習的最優化。要想達到最優化需要一下幾步：

正文：

一、了解學生,精心備課

課堂教學系統的設計是否最優化,主要看教師的備課是否下功夫,課堂教學設計是否合理,只有當構成教學系統的諸要素——教師、學生、教學內容及教學手段處在優化的組合狀態,才能保證最優化的教學系統真正得到落實。

備課要考慮的因素很多,諸如教學目的,重點難點,教學方法,教學手段等,而最關鍵的是如何結合實際,以學生的興趣、愛好、需要為基礎,針對學生的年齡特點、個性差異、學習習慣、思維方式等進行備課,因為只有了解、分析和研究學生的實際情況,教師在制定教學要求、組織教材、確定重點難點、選擇教學方法及組織教學時才有了既合情又合理的依據。

二、根據課堂教學的具體內容，選擇恰當的教學方法

每一堂課都有每一堂課的教學任務，目標要求。教師能隨著教學內容的變化，教學對象的變化，教學設備的變化，靈活應用教學方法。數學教學的方法很多，對于新授課，我們往往采用講授法來向學生傳授新知識。而在立體幾何中，我們還時常穿插演示法，來向學生展示幾何模型，或者驗證幾何結論。如在教授立體幾何之前，要求學生每人用鉛絲做一個立方體的幾何模型，觀察其各條棱之間的相對位置關系，各條棱與正方體對角線之間、各個側面的對角線之間所形成的角度。這樣在講授空間兩條直線之間的位置關系時，就可以通過這些幾何模型，直觀地加以說明。此外，我們還可以結合課堂內容，靈活采用談話、讀書指導、作業、練習等多種教學方法。有時，在一堂課上，要同時使用多種教學方法。俗話

說：“教無定法，貴要得法”。只要能激發學生的學習興趣，提高學生的學習積極性，有助于學生思維能力的培養，有利于所學知識的掌握和運用，都是好的教學方法。各種教學方法的運用，都是為一定的教學任務服務的。教師運用恰當的教學方法進行教學，學生學起來就有興趣，易于接受，就會收到良好的效果。

三、培養興趣,情感投入

興趣是學習的內部動力,只有當學生對學習教學產生了濃厚的興趣后,才能使學生從“要我學”轉化為“我要學”,教學質量才有根本性的提高。

對學生學習興趣的培養,主要是依賴教師對教學系統的合理設計,教師的學識水平,教師的口頭表達能力以及是否有針對性地對學生進行思想教育等,而教師“教”的能力又直接制約著學生學習數學的興趣。因此,教師在講課時,不僅應做到語言清晰、準確簡練,具有科學性與邏輯性,還切不可忽視語言藝術性與趣味性。優美的語言不僅給人以優美的享受,更重要的是他能喚起學生學習的興趣,提高授課藝術效果。

在課堂教學系統中,師生間通過語言交流,建立在融洽的情感交流基礎上的良好師生關系,能促進學生學習數學興趣的發展與持久,要使學生潛心于你所教的學科之中,必須有“情感”這座橋梁來聯系教師與學生。教師的主導地位,首先應該表現在激發學生學習熱情,培養刻苦學習數學的興趣,變被動的學習為積極的、主動的學習,以充分發展學生潛在的積極向上的內驅力,使他們始終以濃厚的興趣,投入到學習、探索、研究數學知識之中。

四、要善于應用現代化教學手段

隨著科學技術的飛速發展，三機一幕進入了尋常教室。對教師來說，掌握現代化的教學手段顯得尤為重要和迫切。現代化教學手段，其顯著的特點，一是能有效地增大每一堂課的課容量；二是減輕教師板書的工作量，使教師能有精力講深講透所舉例子，提高講解效率；三是直觀性強，容易激發起學生的學習興趣，有利于提高學生的學習主動性。四是有利于對整堂課所學內容進行回顧和小結。在課臨近結束時，教師引導學生總結本堂課的內容，學習的重點和難點。同時通過投影儀，同步地將內容在瞬間躍然“幕”上，使學生進一步理解和掌握本堂課的內容。在課堂教學中，對于板演量大的內容，如立體幾何中的一些幾何圖形、一些簡單但數量較多的小問答題、文字量較多應用題，復習課中章節內容的總結、選擇題的訓練等等都可以借助于投影儀來完成。對于有條件的學校，還可以自編電腦課件，借助電腦來生動形象地展示所教內容。如講授正弦曲線、余弦曲線的圖形、棱錐體積公式的推導過程都可以用電腦來演示。

五、要想方設法與學生建立融洽的關系

社會環境的變化，家庭的嬌寵，使現在的學生養成以自我為中心的思維方式，那種盲目懼怕，絕對俯首帖耳的學生已不多見。在絕不遷就姑息的基礎上，教師也調整自身，從教育學、心理學等方面以科學的管理方法去面對學生，教師在課堂上應有主持人的優雅自如的風度。要自然、大方，面帶微笑，使學生在和諧的氣氛中學習。“親其師”才能“信其道”，學生喜歡教師，也會對這位教師所任的學科感興趣，進而幻想在這門學科領域里有所創造。建立了良好的師生關系，為學生創設一個輕松、愉快、和諧的學習情境，課堂教學效率才會大大提高。因為厭煩而形成的冷漠的師生關系，是不適應現代化教育，也無從談保證上課效率的六、及時反饋,調控合理

由于教學過程是一個系統工程,教師在備課時往往會事先設計好一系統有利于理解所學知識,深化所學知識內容,但是由于教師的調控對象不是僅僅只會接受信息的機器,而是具有一定分析與處理信息能力的思維活躍的人,他將會對輸入信息作出不同的反應。教師必須根據所收到的反饋信息作出及時調控,不斷的因勢利導地把學生的思維引導到正確的,積極的途徑上來,否則教師的教學設計將受到干擾,基礎被破壞,從而影響優化教學過程的實施。

教學過程是一個動態的平衡過程,只有當教師教學目標與學生的學習目標相統一,才能使教師的教與學生的學處于最優化的統一狀態,如在講銳角三角函數時,有位學生舉手問:“大于90°的角的三角函數值怎樣求呢?”顯然學生提出這樣的問題是沖著對所學知識有質疑或是學生想考考老師,但無論學生處于何種心態,教師都必須立即自我調控,決不能大動肝火,而應當首先肯定學生的勤學好問,勇于質疑的精神,然后可啟發學生:這個問題限于我們現有的知識還無法解決,我們繼續學習到高中就能解決這些問題,通過這樣的處理,花費時間不多,又能調整課堂氣氛,同時又不使學生失望。

七、思路同步,教為不教

學生由于受年齡、知識、家庭、社會等影響,思維方式的提高必定跟不上知識學習層次的提高,教師在教學過程中應多研究不同年齡階段學生的思維發展特點,既要借鑒教材的思路,又要受教材思路的約束,更不能受優秀教案、優秀課等的束縛.而應該根據自己學生的學習特點,形成一條以促進學生思維發展為核心,既符合科學性,又合乎邏輯性,既傳授知識,又培養學生能力,既有主導作用,又能激發學生主動學習優化的教學思路,換言之,這是一條以教師思路為主導,以學生思路為軸心的優化思路。

參考文獻：

[1] 《當代教育心理學》

[2] 《有效備課》

[3] 《有效上課》

[4] 《上好課應知應會》

第四篇：多臺電機同時控制的電控系統設計的論文

摘要：變頻器加變頻電機這種調速方式，以低廉的價格和穩定的性能，很快的在自動化設備制造和設備改造中應用。PLC的功能強大、使用容易、可靠性高，常用于控制系統中。本文主要介紹一個變頻器控制兩個變頻電機，實現超寬速度調節的一種方法及電控設計。

關鍵詞：調速；變頻器；離合器PLC

隨著自動控制理論，工業網絡技術，計算機技術和通信技術的發展，在實際的工業生產過程中，單臺電機的控制已經不能滿足實際的需求，越來越多的生產設備需要多臺電機同時控制，所以多電機的控制問題已經成為控制行業發展研究的一個重要內容。

1背景介紹

近年來，隨著工業發展對各種機械性能，電控要求和產品質量越來越高，單臺電機的控制已經不能滿足工藝參數的要求。本文遇到的問題為：一個移動平臺有快速運動和慢速運動兩種模式，兩種速度的跨度非常大。慢速工位要求0.1 mm/min至5mm/min,快速工位要求200 mm/min至700 mm/min.經研究一臺電機是不能滿足該工況需求。同時面臨兩臺電機又怎樣控制一個輸出，是否能用一臺變頻器控制兩臺電機。

2機械系統設計

2.1機械機構組成系統由機械部分和電氣部分組成。其中機械系統由兩臺同型號同功率電機，兩個不同型號的擺線針減速器，兩個磁粉離合器，兩個聯軸器、一套絲杠和導向滑軌組成。其結構見圖1.2.2機械機構原理

由于兩種工位不會同時工作，本系統最終選擇一個變頻器控制兩臺電機，實現兩種工作狀態。

快速工況：快速慢速轉換開關切換到快速位，快速位磁粉離合器工作，連接輸出軸，按動正轉或者反轉按鈕，快速電機工作，調節調速旋鈕，實現快速工況速度調節。按動停止按鈕，電機停止工作。

慢速工況：快速慢速轉換開關切換到慢速位，慢速位磁粉離合器工作，連接輸出軸，按動正轉或者反轉按鈕，慢速電機工作，調節調速旋鈕，實現慢速工況速度調節。按動停止按鈕，電機停止工作。

3系統電控系統設計

3.1系統電氣控制原理

根據機械工作原理，其電控的基本原理見圖2.從圖2可以看出，如果采用傳統的接線，會產生大量的工作量，線路也容易出現問題，不便于后期的系統維護。PLC的出現，以可靠的性能，較強的抗干擾能力，擴充方便，組合靈活等特點慢慢的替代著傳統的控制電路。系統電控系統由PLC,按鈕，指示燈，接觸器，變頻器組成。

3.2 PLC系統電控設計

一臺變頻器控制兩臺同型號電機。PLC和變頻器通過RS485接口進行通信，通過接觸器的切換將變頻器的輸出分配到快慢電機。再通過輸入到PLC模擬量接口的電壓變化實現兩臺電機的快慢速調節。其PLC接線見圖3.4應用效果與結論

根據現場使用情況，該方法已經解決寬范圍調速的問題。通過使用PLC讓本來龐大的配電柜變得小巧而整齊，后期的維護和檢修也變得更加容易。但是快速和慢速切換的時候需要將電機停止后才能切換到另外一種工況。通過后期對控制系統的改進與提升可以不需停止的實現0.1 mm/min至700 mm/min的寬范圍調速。

參考文獻：

[1]王曉芳，變頻器同步控制解決方案[J],科技創新與應用，2014（30）。

[2]朱秀斌。基于PLC控制的機械電氣傳動同步控制器研發設計[J].煤炭技術。2012（06）。

[3]黃曉紅，金一兵，黎紹發。PLC在電梯變頻控制系統中的應用[J].機電工程技術。2004（01）。

[4]魏召剛。工業變頻器原理及應用[M].電子工業出版社，2006.

第五篇：蘇州市公共自行車系統發展現狀及其優化研究

蘇州市公共自行車系統發展現狀及其優化研究

摘 要：通過對蘇州公共自行車系統發展現狀的調研，分析了系統中存在的各種問題，并在此基礎上利用多項 logit 模型對系統進行優化研究，最大限度的滿足市民出行。

關鍵詞：公共自行車；logit 模型；優化

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2015.24.249

引言

目前全國很多城市開始逐步探索實施以公共交通引領城市發展為導向的“公交都市”城市戰略，蘇州市于2010年推出了公共自行車交通系統，并將其納入到公共交通領域，該項工程是推進節能減排、倡導綠色出行的有效手段，是改善交通環境，緩解“行路難、停車難”的有力措施，也是推進全民健身運動的一種方法。本文通過對蘇州公共自行車系統發展現狀的調研，分析了系統中存在的各種問題，并在此基礎上利用多項 logit 模型獲取蘇州市公共自行車的分擔率，建立租賃點短期多時段的需求預測模型，測算出蘇州市公共自行車的租借需求，完善和優化各站點自行車和停車樁的配置數量，以最大限度的滿足市民對公共自行車的需求，提高經濟效益和社會效益。蘇州市公共自行車系統發展現狀

在蘇州大市內，實地考察典型區域、重點地段不同站點公共自行車的借還數據、維修記錄；實地走訪城市相關職能部門的規劃、戰略；調查統計公共自行車不同使用人群的反饋信息。調研中發現公共自行車使用率逐步提高，尤其是軌道交通的換乘，提升了蘇州的旅游品質，但也存在在諸多亟需改進的地方：

（1）部分站點的分布不科學、利用率不高、租還不暢通、運營管理滯后；（2）租還過程中的問題：租車時找不到站點、站點無車可租、租到壞車、找不到站點還車、還車系統故障、還車位已滿（見圖1）；（3）公共自行車使用過程中的問題：車胎損壞、車鏈損壞、座椅損壞及其他。蘇州市公共自行車系統優化研究

為了優化各站點自行車和停車樁的配置數量，我們通過預測未來年市民出行OD，構建不同出行方式的效用函數，利用多項 logit 模型得到公共自行車的分擔率，統計高峰、平峰時公共自行車的租借需求，考慮現有公共自行車和停車樁的周轉率，完善和優化各站點自行車和停車樁的配置數量，以最大限度的滿足市民對公共自行車的需求（見圖2）。

設市民n出行方式選擇方案集合為An，選擇第i種交通方式的效用函數Uin=Vin+εin，其中Vin是可由過往數據得到的特性變量計算的固定部分，εin是由其他因素的影響及已有變量的偏差引起的隨機部分。當滿足Uin>Ujn，i≠j，j∈An，市民n出行時在選擇方案集合An中選擇第i種交通方式的效用最大。設市民n出行選擇第i種交通方式的概率：

Pin=Prob（Uin>Ujn，i≠j，j∈An）=Prob（Vin+εin>ε*n，i≠j，j∈An）

其中U*n=V*n+ε*n=Max（Vjn+εjn），ε*n服從指數分布，則市民出行方式選擇的多項 logit 模型的一般形式為。多項 logit 模型的似然函數，用極大似然估計法估計概率L*最大時的參數。利用多項 logit 模型得到：租賃點j初始時刻公共自行車的數量Bj=MaxBkj，為k時段（k=1，2表示高峰、平峰時段）初始時刻租賃點j的公共自行車數量，其中Mkj為第k時段租賃點j的借車需求，αkj為k時段租賃點j的公共自行車周轉率；公共自行車的總量M=∑Mj，Mj=MaxMkj租賃點j的租車需求；調度中心需儲備的公共自行車；租賃點j的公共自行車停車樁數量Aj=MaxAkj，為k時段租賃點j需要的停車樁數量，其中Nkj為第k時段租賃點j的還車需求，βkj為k時段租賃點j的停車樁周轉率。結語

要解決“公交最后一公里”，緩解城市“行路難、停車難”，為市民提供更加便利的公共交通服務，提倡“綠色”出行的愿景。除了完善和優化各站點自行車和停車樁的配置數量，蘇州市公共自行車系統還需要進一步優化整體服務水平、優化運營管理、優化經營模式，致力構建生活品質之城。

參考文獻：

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作者簡介：王志剛（1979-），男，江蘇蘇州人，講師，研究方向：應用數學。