关于机场出租车载客“优先权”问题的探究

渠宇涵

（兰州大学，兰州 730000）

1 问题分析

在这个模型中，我们要解决两个问题：一是如何给予优先权，二是多长距离记为短途。

由于郑州是我国重要的交通枢纽之一，机场吞吐量大，数据具有代表性，因此我们将郑州作为数据选取城市。由郑州市城管局统计数据，目前郑州出租车有10，908辆，我们从机场出租车秩序管理站获取了实时的出租车数量信息：“截止2019年9月15日14时50分，场内待运车辆数为153辆（已满场）；前半小时进场车辆为39辆，离场车辆为26辆”。由此可知，半小时内来机场的出租车的概率大概为0.36%，其概率是非常低的。

我们考虑如下情景：一共有两辆出租车，车辆A 接了短途乘客，B 接了长途乘客。A 送完乘客后，很小的概率能再接到回机场的乘客，我们假设它空载回到机场继续载客。而B 送完旅客后，正处于市中心附近，其再接到去机场的乘客概率也很小，故我们假设其将留在市中心寻找乘客。由《郑州市中心城区总体城市设计》我们了解到，郑州中心城区：范围北至黄河，南至绕城高速公路，东至京港澳高速，西至绕城高速公路，则大致可认为中心城区的范围为郑州三环以内，其中心区域的半径大约15千米。接着，我们分析两车的行车轨迹，A车接完一个短途乘客后，应再接一个长途乘客，或者很小的概率再接到一个短途乘客。所以A 的路线可能是接一个短途后回到市区或者接两个短途后回到市区，对于接到三个及以上的短途情况，因为概率太低，所以我们可以忽略。而B 车的轨迹为接到一个长途乘客后在市区继续拉客。

2 优先权的确立

对于优先权的问题，我们类比操作系统进程中的短进程优先权调度算法和抢占式优先权调度算法来简化问题。由于短途乘客较少，即使有多辆短途车，其数量也不会超过5辆，所以我们忽略了算法中的多级优先级，并且忽略短途车优先通道内多辆车的排队等候时间，由此我们认为短途车直接进入缓冲区，排入队首为最优解。故优先权的给予方案如下：在乘出租车的车道边设置一个和蓄车池并列的缓冲区，当出租车接了一位短途乘客后，在出机场泊位区时会领取一张电子短途证明卡，其记录了车辆车牌和出发时间等信息，只要该车在规定时间内返回，即认定其为短途车。当其返回后，可凭卡进行证明，然后不经过出租车蓄车池，直接由短途车优先通道到达缓冲区，此区的出租车可以优先进入泊车区接客。

3 短途运营优先权模型构建

在模型中，我们假设净利润相差在10元以内为两车收支平衡且出租车的速度为60km/h。

接下来解决短途的度量问题。由问题分析我们可知，不论A、B 两辆车如何走，它们都有重复路径，即都要经过从机场到市区的路程。而这段路程长度是取决于乘客的，与出租车是否之前乘载过短途乘客无关，所以我们不比较这段路程出租车的收益多少。综上所述，我们将比较短途车在往返机场和短途目的地的收益和相同时间市区中的出租车收益，从而统计净利润相差在10元的条件下，行车距离会落在哪个范围内。

4 模型求解

通过编写C++程序对以上过程进行计算机模拟，用随机数发生器在一定范围内随机产生行驶距离，分别计算A 车和B 车的净利润并进行比较。

在求解过程中，模拟了一次短途（较普遍的情况）和两次短途（较少的情况）分别1000次，运用统计方法对较为接近的利润数据进行分析，从统计数据（即频率）上对它们进行处理，选取频数较高的区域范围作为出租车司机短途行驶区域范围。在计算机的模拟中我们得到了两个结果，表1表示只进行一次短途接客，表2表示进行了两次连续的短途接客。对其中的数据进行统计，我们发现，在表1中，有372条模拟记录两车的纯利润差值在10之内，而且在16千米以内的频次较大，而超过16千米后明显变小，则可取16千米为半径。在两次连续接客中，我们也对1000条数据进行了统计，发现有195条记录，使得两车的利润差值在10之内，说明两次载客对司机的利润影响很大，所以表2中我们继续统计了两次的模拟记录：两次的距离统计中，16千米也是一个转折点，当大于16千米时，它们出现的频次迅速下降。

5 结果分析

表1

表2

综上所述，我们以16千米为临界千米数，在此距离内我们认为是短距离。当行驶速度为60km/h 时，行驶16千米所需时间为27分钟，考虑堵车，上下客等因素的影响，我们认为行驶时间为30分钟。

6 结束语

因此，在研究后给出的最优方案为：在当今“大数据+互联网+智能交通”的背景下，借鉴上海浦东机场的理模式，机场应与出租车公司接轨，建立出租车GPS数据的请求和反馈流程。当司机接到短途乘客后，在出机场泊位区时领取一张电子短途证明卡。若其营业里程在16千米内，并在30分钟内返回，再次回到机场时可以在缓冲区入口刷卡，经电子系统和GPS 检查均符合条件后，直接由缓冲区进入泊位区，避免进入蓄车池排队，从而通过增加接客次数来达到收支平衡。