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研究生:林緯帆
研究生(外文):WeiFan Lin
論文名稱:探討激勵機制設計對多站點自行車租賃服務系統的影響
論文名稱(外文):A Study on the Influence of Incentive Mechanism over Multi-Station Bike Rental System
指導教授:林勢敏林勢敏引用關係
指導教授(外文):ShyhMing Lin
學位類別:碩士
校院名稱:國立屏東科技大學
系所名稱:工業管理系所
學門:商業及管理學門
學類:其他商業及管理學類
論文種類:學術論文
論文出版年:2013
畢業學年度:101
語文別:中文
論文頁數:92
中文關鍵詞:公共自行車租賃系統供需平衡激勵機制設計車輛途程問題聯合分析法
外文關鍵詞:Public rental bicycle systemBalance between supply and demandIncentive mechanism designVehicle routing problemConjoint Analysis
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公共自行車系統已經遍布於五大洲。如今,在世界各地已有超過100個公共自行車系統、139,300輛公共自行車。許多國家希望藉由自行車融入大眾運輸的方式提升民眾的環保意識,目前國內部份縣市亦在進行相關系統的推廣。公共自行車系統的使用模式多為單程使用及短期租借,系統管理者必須透過運補搬移自行車的方式,平衡各站點的租借與歸還需求。由於消費者對於公共自行車系統的即興式需求,使系統充滿了高度的不確定性,滿足消費者需求同時效率化自行車運補作業將是一項極大的挑戰。本研究有別於以往只聚焦於發展效率化運補作業的方法,提出將激勵機制建立於系統中,透過以激勵租借者在有限時間內將自行車歸還於特定站點為主,效率化自行車運補作業為輔的方式平衡各站點的需求。本研究根據一些參數設計一套激勵機制,以問卷調查的方式蒐集影響自行車使用者之行為偏好,利用聯合分析法萃取成分效用值而模擬使用者對於使用機制的決策。本研究經由實驗法驗證顯示內建激勵機制的公共自行車系統可顯著改善運補車總路徑距離,民眾亦能夠順利地租借到自行車,提升服務水準。
The public bike rental system has been adopted in all five continents. Nowadays, more than 100 bike rental systems have been built and 139,300 bikes provided for the public. Many countries are desirous of enhancing their citizens' environmental consciousness by integrating the bike rental system into their public transportation system. In Taiwan, some cities, Kaohsiung and Taipei for example, have been promoting the system for years. The public bike rental system is mainly used for one-way and short-distance trips and each station have fix amount of bikes and parking racks. In such condition, imbalance of bike demand and supply among the rental stations are very likely to happen. To redress the imbalance, system manager has to continuously shift the bikes among the rental stations. It's a big challenge to effectively and efficiently shift the bikes so as to satisfy the renters' demands and meanwhile to minimize the shift time and cost due to the uncertainty and dynamics of the problem. This study introduced an incentive mechanism into the bike rental system to motivate the renters to return their bikes to assigned stations during specific time intervals and then to manage the imbalance problem. To determine the system parameters and to accordingly design the incentive mechanism, this study formulated the renters' decision models by conducting a survey to collect renters' preferences and then using Conjoint Analysis to extract renters' utilities. The incentive mechanism was assessed by simulation. The simulation results indicate that the incentive mechanism can not only lower down the bike shift costs but also increase the service level of the system in satisfying public's rent and return demands.
目錄
摘要 I
ABSTRACT III
誌謝 V
目錄 VI
表目錄 IX
圖目錄 XI
1. 緒論 1
1.1 研究背景 1
1.2 研究動機與目的 4
1.3 研究假設及限制 6
1.4 研究使用設備 7
1.5 論文研究架構 7
2. 文獻探討 9
2.1 國內外自行車租賃系統 9
2.1.1 國內自行車租借系統 10
2.1.2 國外自行車租借系統 15
2.2 激勵理論 19
2.2.1 內容派理論 20
2.2.2 過程派理論 24
2.2.3 激勵理論之實際案例 27
2.3 車輛途程問題 29
2.3.1 收貨與送貨車輛途程問題 33
2.4 聯合分析法 35
2.5 小結 37
3. 問題陳述 39
3.1 自行車租賃系統服務現況 39
3.2 問題描述與特性 43
3.3 問題解決流程 45
3.4 問題假設與限制 46
4. 激勵機制設計 48
4.1 建立受測體 48
4.2 成份效用值 51
4.3 成份效用值之應用 52
4.4 車輛路徑規劃 56
4.4.1 車輛路徑規劃架構 56
4.4.2 激勵機制之車輛運補途程規劃 60
5. 實驗設計 63
5.1 建立實驗模擬系統 63
5.2 效能指標 64
5.3 實驗進行方式 65
5.4 實驗參數設定 68
6. 實驗結果與討論 76
6.1 實驗結果 76
6.2 實驗結果討論 78
7. 結論與未來研究方向 80
7.1 結論 80
7.2 未來研究方向 81
參考文獻 84
附錄一 問卷調查表 89


表目錄
表2-1微笑單車收費標準 11
表2-2 C-BIKE租賃費率 14
表2-3 車輛途程問題類型 30
表2-4聯合分析之分析步驟與可用的方法 35
表3-1 VRP主要問題特性 44
表3-2 本研究主要問題特性 45
表4-1 行為因素屬性及其水準 49
表4-2行為因素屬性及其水準組合之受測體 50
表4-3 5個屬性水準之成份效用值及相對重要性 52
表4-4情境模擬之站點與租用者的屬性水準 56
表4-5情境模擬之站點與租用者的成份效用值 56
表5-1 52個租賃站點編號表 63
表5-2各租賃點最大可容納自行車數量表 64
表5-3各租賃點初始自行車數量表 70
表5-4各租賃站相對距離之矩陣 71
表5-5 實驗決策變數之折扣金額 72
表5-6 實驗決策變數之預測站點需求時間 73
表5-7 在不同預測時間下折扣3元的實驗結果 73
表5-8在不同預測時間下折扣6元的實驗結果 74
表5-9在不同預測時間下折扣9元的實驗結果 74
表5-10在不同預測時間下折扣12元的實驗結果 75
表5-11 未使用機制的途程規劃方法 75
表6-1 運補車總路徑距離 77
表6-2民眾需求不滿足數 77
表6-3 方法A對C、D之實驗結果 78
表6-4 方法B對C、D之實驗結果 78


圖目錄
圖1-1 商業模式關係圖 3
圖1-2 論文架構圖 8
圖2-1 微笑單車租賃站位置圖 10
圖2-2 微笑單車 11
圖2-3 C-BIKE租賃站即時情報位置圖 13
圖2-4 C-BIKE租賃站即時情報 13
圖2-5 荷蘭街道 16
圖2-6 OV-FIETS公共自行車 17
圖2-7 VÉLIB'公共自行車 18
圖2-8 需求層級圖 21
圖2-9 有V+符號的租賃站 29
圖2-10 VRP示意圖 30
圖3-1 參訪高雄市環保局 40
圖3-2 參訪高雄市環保局 40
圖3-3 租賃車務監控系統 41
圖3-4 高雄市公共自行車租賃站位置圖 42
圖3-5 車輛運補作業模式示意圖 43
圖3-6 問題解決流程圖 46
圖4-1自行車途程運補流程圖 59
圖4-2 結合激勵機制之基因演算法規劃流程圖 62

參考文獻
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