本文是一篇物流管理论文，本文主要研究成果如下： (1)针对公共自行车系统进行调查分析，确定其适用的出行距离、出行时间、出行者愿意接受的步行时间、步行距离等参数，并确定出行车个体因素对公共自行车出行的影响； (2)对站点使用特征进行评价，分析不同种类站点每日平均借还次数，每日不同时段的借还周期性，分析周边用地属性和居民出行需要对站点使用的影响；
1 绪论
1.1 研究背景及意义(Research background and significance)
1.1.1 研究背景
根据公安部发布数据，截至 2018 年底全国汽车保有量达 2.4 亿辆，比 2017年增加 2285 万辆，增长 10.51%。从数据来看，2018 年全国小汽车保有量首次突破 2 亿辆[1]，这也就意味着按照 14 亿人口计算，我国平均每 7 个人就拥有一辆小汽车，而在城市这个数字还要低。现代城市交通倡导绿色出行，提倡低碳环保。公共自行车作为一种新型绿色交通工具，具有灵活方便、低碳环保的特点；作为公共交通网络的一部分，有助于解决城市公交出行两头难的问题。因此，面对目前城市交通问题，发展公共自行车成为国内外许多城市的重要选择。
(1)国内公共自行车发展态势迅猛但还不够成熟
2008 年 5 月 1 日，杭州开始建设公共自行车租赁系统，开公共自行车的先河。“杭州模式”的成功，引起了全国上下兴建公共自行车租赁系统的热潮[2]。目前全国近 200 个县市区都兴建了公共自行车系统，公共自行车作为低碳节能的公共交通工具，已经被越来越多的市民朋友接受及喜爱。
但是近几年国内很多城市引入的公共自行车项目因没有经过专业评估，缺乏科学依据，存在盲目引入，未能切合城市实际等问题，在运作中遇到各种问题，企业运营亏损，财政无力负担等[3]。
(2)民众对于健康出行方式的向往与公共自行车行业发展不足间的矛盾突出
近几年各地掀起了全民健身的热潮，民众对于各种健身项目热情高涨。公共自行车骑行中可以健身，越来越受各城市居民宠爱。公共自行车出行低碳环保，是绿色的出行方式，骑行过程中可以呼吸新鲜空气，锻炼身体，符合民众对于健康出行、健康生活方式的向往。
1.2 国内外研究现状分析(Domestic and overseas research status)
1.2.1 国外研究现状
(1)公共自行车出行使用研究。Froehlich Jon[6](2008)对巴塞罗那的自行车出行问题进行了研究分析，并总结出相应的数据结论，利用统计分析方法分析出普通居民利用自行车出行的主要路线，在研究结论中，体现出了对于不同时空变化的影响因素的研究，例如文化差异和年龄差异的因素所带来的时空变化。Kaltenbrunner Andreas[7](2010)基于权威网站的数据分析，调查普通民众对于使用自行车感受的研究，在研究的基础上分析影响使用便利性的相关因素，得出结论。Jensen Pablo[8](2010)对里昂市 1160 万辆公共自行车出行数据的分析，研究是否应该专门为自行车修建道路，保证自行车的出行通畅，研究结果证实，若利用自行车专用道路，自行车平均行驶速度可达到 13.5km/h，短途行驶速度接近汽车，高峰时段甚至超过汽车。这将大大提升自行车的通行能力和便捷率，从而提升自行车的使用效率。
(2)公共自行车使用影响因素研究。MartensKarel[9](2007)在论文中研究了关于如何提升民众对于公共自行车的租借效率的问题。WardmanMark[10](2007)研究出了关于自行车出行的选择模型，结合相关使用者对于选择自行车的喜好数据，分析了影响这些喜好的因素，预测了本市上班族选择出行交通方式的未来发展趋势，并阐述了鼓励自行车出行的相关激励措施。
(3)站点自行车调度研究。Vogel Patrick[11](2010)在文中研究了公共自行车的时空调度模型，并利用模型说明了定量的人员会在出行时选择自行车模式的倾向性，可以在自行车布局时考虑某一地点的数量分布，从而提升自行车在相应路段的使用效率。Tal Raviv[12](2013)分析表明自行车的使用率必须通过在各个地点间及时调拨一定数量的自行车来保证，包括调拨的顺序、线路及时间。可以运用相应函数来进行模拟计算出一个完整的方案。
(4)在站点优化研究方面，Li Congying[13]基于复杂网络理论，将租赁问题转化为拓扑结构，来完成对公共自行车布局的优化。并分析了影响这一布局的可能因素。Lin Jennrong[14]在综合考虑用户出行费用、自行车存放费用、车站设施费用、自行车道和服务水平的基础上，建立了车站布局库存模型，并通过启发式算法得到车站和自行车道的优化数量。Tal Raviv[15]基于马尔可夫理论，创建出了对于公共自行车的不满意调查模型，用于优化整个公共自行车系统。
2 相关理论综述
2.1 公共自行车交通特性
2.1.1 公共自行车交通特性
公共自行车具有自行车的本质属性，区别在于需要定点存放。公共自行车的交通特性，我们从两方面来阐述，一是公共自行车的本质属性；二是作为公共交通接驳系统一部分的属性。
(1)自行车出行的基本特征
①自行车的优点
自行车相对其他交通工具，资金投入小，维护保养简单，体积小，占用道路空间小，易于停放，不排放尾气、不消耗能源，是真正绿色的交通工具，有助于骑行者的身体健康。
②自行车的缺点
自行车与其他交通方式相比，运输效率差，自行车一般不能带人，只能单人骑行，对于有儿童或有婴儿的成人出行一般不会选择。自行车没有动力驱动，只能通过人力骑行，较耗费体力，加之自行车的骑行速度一般在 13.5 千米/每小时，骑行速度慢，很难实现远距离的交通出行；自行车出行受天气影响较大，酷热的夏季和寒冷的冬季或遇到暴雨、台风等极端天气都会影响自行车的使用；自行车安全性能较差，稳定性不强。
总体来看，自行车是一种绿色环保、方便灵活、适用于天气良好、道路状况良好的短距离城市出行的交通工具。
(2)公共自行车的公共交通特征
各城市引入公共自行车都是基于解决公共交通出行的两难问题，因此公共自行车都是作为公共交通的一部分引入城市交通网络。因此，公共自行车在接驳公共交通方面有其特殊的属性，旨在提高出行效率。那么，出行者愿意接受的公共自行车骑行距离和步行距离就变的尤为重要。
2.2 相关理论(Relevant theories)
2.2.1 地理区位理论
(1)区位的概念
地理区位同地理位置既有联系又有差别。区位一方面指该事物的位置，另一方面指该事物与其他事物的空间的联系。例如，一个购物商场，位置是指它的坐标，区位是指它周边所拥有的其他商业体以及带来的人口流动，附近人口密度，用地规划等。
(2)影响区位的因素
影响区位的地理因素包括自然、交通、人口集聚、劳动力组成、市场等因素，包括自然条件、自然资源、原材料、交通、集中、分散、劳动力数量、劳动力价格、市场相对位置和距离、市场规模，技术进步、文化、时间等因素。
影响区位的地理因素包括自然条件、交通因素、劳动力构成情况、人口集聚情况，与市场的距离和位置，市场的规模等。
2.2.2 灰色系统理论
2.2.2.1 灰色系统概述
灰色系统理论主要用于解决部分信息已知，部分信息未知的不确定性问题。以灰色系统为研究对象，以灰色系统的白化、淡化、量化、模型化、最优化为核心，以对各种灰色系统发展的预测和控制为目的。在控制论中，常用颜色的深浅形容信息的明确程度。信息完全明确的系统称为白色系统，信息未知的系统称为黑色系统，部分信息明确、部分信息不明确的系统称为灰色系统。
灰色系统理论开发系统内已知信息，发掘更多有价值信息，在此基础上掌握系统的整体运营水平。公共自行车站点的运营评估是一个非常复杂而抽象的问题，很难量化评估。运营水平评估的参数选择具有主观性，数据和评估标准间没有直接相关性，总之这是一个数据少、信息少的系统的评估，针对这个问题，本文选择灰色系统理论对自行车运营水平进行聚类评估。
3 连云区公共自行车站点使用现状和问题 ............................. 20
3.1 研究区概况 .......................................... 20
3.2 连云区公共自行车站点使用现状 ................................ 21
3.3 本章小结 .................................... 33
4 站点运营水平评估 ....................................... 35
4.1 一阶灰色聚类 ................................ 35
4.2 二阶灰色聚类 .................. 40
4.3 本章小结 ........................................... 42
5 连云区公共自行车站点布局优化 .............................. 43
5.1GIS 数据分析 ................................ 43
5.2 实例分析........................................ 45
5.3 本章小结........................... 51
5 连云区公共自行车站点布局优化
5.1 GIS 数据分析(GIS data analysis)
首先，在地图无忧上标注所有站点的坐标；
然后，对连云区现有站点做缓冲区分析，具体缓冲区分析如图，红色点为公共自行车站桩的位置，浅色圆圈表
