自行车作为过去二十年逐渐被汽车挤走的出行方式,随着“共享单车热”的出现正在逐渐回归大众视野。共享单车是科技创新的产物,它的出现为有效解决“最后一公里”难题提供了便利。由于前期各运营商疯狂投入共享单车抢占市场,浪费了大量资源,占用了大量公共场所,同时出现了共享单车投放点单车供需严重不平衡的情况,这就需要优化共享单车的调配方案以增加每辆单车的周转率,用适量的共享单车来满足用户的出行需求,避免大规模投入共享单车的现象继续发酵,以此可以有效地改善运营商投入成本高、共享单车利用率低、站点单车供需不平衡等情况。基于此,本文的研究工作包含以下几个方面:(1)以北京市摩拜单车的出行数据为基础,对共享单车用户的出行特征进行了分析,并且以问卷调查的方式,研究了当前共享单车市场的用户使用情况和满意度,运用统计计算的方法得到了用户的骑行满意度指数,为后续共享单车用户出行预测提供了理论支持。(2)使用K-means聚类法对共享单车的投放区域进行了划分,在此基础上,利用Xgboost算法对各投放区域内的共享单车用户的出行需求进行了动态预测,并结合用户骑行满意度指数计算出了理想条件下期望的共享单车出行需求。此外,通过获取摩拜单车出行起、终点的经纬度数据,得到了用户在各投放区域之间的出行分布,并对理想条件下期望的出行分布情况进行了预测。(3)建立了共享单车动态调配优化模型,从运营商的角度出发,考虑用户的需求和运营商的成本,通过决策各个时段内不同投放区域之间的共享单车调配量,以实现运营商的净利润最大化,并且使用户的出行需求能够得到满足。最后以北京市石景山区为例,运用该模型得到了相关的动态调配方案,为共享单车运营商的调配活动提供了相关的理论支持。