一种基于动态匹配的共享单车智能借还方法

本发明属于共享单车技术领域，具体涉及为一种基于动态匹配的共享单车智能借还方法。

公共交通工具的“最后一公里”是城市居民出行采用公共交通出行的主要障碍，也是建设绿城市、低碳城市过程中面临的主要挑战。共享单车(自行车或电车)企业通过在校园、地铁站点、公交站点、居民区、商业区、公共服务区等提供服务，完成交通行业最后一块“拼图”，带动居民使用其他公共交通工具的热情。与其他公共交通方式产生协同效应。共享单车是一种分时租赁模式，也是一种新型绿环保共享经济。

与如火如荼的共享单车发展相矛盾的是对公共区域管理压力的急剧增加，单车的乱停乱放、占用街道和由于公司倒闭而遗弃的废弃单车，促使越来越多的禁停区域的增加。同时，随着竞争的加剧，大量的共享电单车也越来越多的出现在街道上，出于管理上的局限性，共享电单车只能停放在规定的区域。现有的共享单车借还方法对解决居民出行“最后一公里”的帮助出现了越来越大的局限性。

本发明要解决的技术问题是：克服现有技术的不足，提供一种基于动态匹配的共享单车智能借还方法，本发明通过用户之间的转借操作，避免了用户花费时间寻停车站以借车或还车造成的时间浪费，提升了共享单车的利用效率，也规避了对某些地方禁停规则的挑战。

本发明解决现有技术存在的问题所采用的技术方案是：

本发明提供了一种基于动态匹配的共享单车智能借还方法，包括如下步骤：

S1：获取第一用户的用车申请信息，将所述第一用户加入召车用户集A；

获取第二用户的预还车信息，将所述第二用户加入预还车用户集B；

S2：接收召车用户集A和预还车用户集B内的任一用户U的智能匹配申请；

若U属于召车用户集A，对用户U和预还车用户集B内的用户进行周期性地智能匹配；

若U属于预还车用户集B，对用户U和召车用户集A内的用户进行周期性地智能匹配；

生成用户U的匹配用户集Cu并实时更新；

S3：对用户U和U的匹配用户集Cu中的用户进行一对一配对，选出用户U的配对用户ck；

S4：将用户U和用户ck从用户集A和B内删除，向用户U和用户ck发送配对成功信息和交接相关信息；

S5：分别接收用户U和用户ck的交接申请，生成交接记录，更新单车的借还信息。

优选地，所述用车申请信息至少包括用车位置YP和用车时间YT；所述预还车信息至少包括目的地位置HP和实时位置；所述第二用户的目的地位置HP为所述第二用户主动上传或者根据大数据算法通过所述第二用户的实际位置和用户的历史用车记录智能判断获取。

优选地，所述步骤S2中，对用户U进行智能匹配，生成用户U的匹配用户集Cu的具体方法为：

若所述用户U为召车用户集A中的任意第一用户ai，则所述具体方法为：

S201：以所述第一用户ai的用车位置YPi为中心，预设参数R为半径，生成ai的召车区域；对预还车用户集B中的各个第二用户进行检索，若第二用户bj的目的地位置HPj处于所述第一用户ai的召车区域内，将bj放入配对中间子集B1i；

S202:根据配对中间子集B1i中的第二用户bj的实时位置和目的地位置估算所述第二用户bj到达目的地位置的到达时间DTj，进一步计算所述到达时间DTj和所述第一用户ai的用车时间YTi之间的时间差值ΔTij，若所述时间差值ΔTij的绝对值小于等于预设时间参数T，将所述第二用户bj放入最终子集B2i中；所述最终子集B2i即为所述第一用户ai的匹配用户集Cai；

S203：若最终子集B2i中至少包含一个第二用户，则跳转到步骤S3；若最终子集B2i中的第二用户数量为零，则跳转到步骤S201；

若所述用户U为预还车用户集B中的任一第二用户bm，则所述具体方法为：

S211：以所述第二用户bm的目的地位置HPm为中心，预设参数R为半径，生成bm的预还车区域；对召车用户集A中的各个第一用户进检索，若第一用户an的用车位置YPn处于第二用户bm的预还车区域内，将所述第一用户an放入中间子集A1m；

S212:根据第二用户bm的实时位置和目的地位置HPm估算所述第二用户bm到达目的地位置的到达时间DTm，进一步计算所述到达时间DTm和中间子集A1m中第一用户an的用车时间YTn之间的时间差值ΔTmn，若所述时间差值ΔTmn的绝对值小于等于预设时间参数T，将所述第一用户an放入最终子集A2m中；所述最终子集A2m即为所述第二用户bm的匹配用户集Cbm；

S213：若最终子集A2m中至少包含一个第一用户，则跳转到步骤S3；若最终子集A2m中的第一用户数量为零，则跳转到步骤S211。

优选地，所述步骤3中，对用户U和U的匹配用户集Cu中的用户进行一对一动态配对的具体方法为：

S301：判断匹配用户集Cu中的用户数量是否大于等于1，若是，则跳转到步骤S302，若否，则跳转到步骤S2；

S302:将用户U的匹配用户集Cu的信息推送至相应用户U；

S303：接收用户U相对于用户集Cu中任一用户ck的配对申请，并将所述配对申请转发至用户ck；

S304:接收用户ck的回复信息，并根据所述回复判断用户ck是否同意配对；若是，则跳转到步骤S4；若否，则将ck从用户集Cu中去除，并跳转到步骤S301。

优选地，任意第一用户或第二用户可被配置为默认同意配对；若所述步骤S303中，所述用户ck的配对配置为默认同意，则直接跳转到步骤S4；

优选地，所述步骤S4中，所述交接相关信息包括匹配用户的的、用车位置信息或目的地位置信息、实时位置信息；

所述步骤S5中，还可单独接收用户U和用户ck任意一个用户的交接申请，所述交接申请包括与所述用户配对的用户的秘钥信息。

优选地，召车用户集A中的任意第一用户通过其他方法完成借车的操作，将所述第一用户从召车用户集A中删除；预还车用户集B中的任意第二用户通过其他方法完成借车的操作，将所述第二用户从预还车用户集B中删除。

本发明还提供了一种基于动态匹配的共享单车智能管理系统，包括：共享单车、移动终端、远程服务器，所述远程服务器包括服务器和设置于服务器上的智能管理子系统，所述智能管理子系统能上述的基于动态匹配的共享单车智能借还方法。

本发明还提供了一种存储介质，其上存储有计算机程序，所述计算机程序能实现上述的基于动态匹配的共享单车智能借还方法。

本发明还提供了一种电子设备，包括存储器、处理器及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的可执行程序代码，所述可执行程序代码被处理器执行时可实现上述的基于动态匹配的共享单车智能借还方法。

与现有技术相比，本发明所具有的有益效果：

(1)通过用户之间的转借操作，减轻或避免了用户在出发位置寻共享单车站点的时间浪费和体力浪费。

(2)通过用户之间的转借操作，减轻或避免了用户到达目的地后寻共享单车站点停车而造成的时间浪费和体力浪费。

(3)在某些禁停区域通过用户之间的转借操作，避免了用户的借车难和停车难问题。

(4)提升了共享单车的利用效率。

下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。

图1为本发明的方法流程图。

为使本发明的技术方案和有益效果更加清楚，下面对本发明的实施方式做进一步的详细解释。

本发明提供了一种基于动态匹配的共享单车智能借还方法，包括如下步骤：

S1：获取第一用户的用车申请信息，将所述第一用户加入召车用户集A；

获取第二用户的预还车信息，将所述第二用户加入预还车用户集B；

S2：接收召车用户集A和预还车用户集B内的任一用户U的智能匹配申请；

若U属于召车用户集A，对用户U和预还车用户集B内的用户进行周期性地智能匹配；

若U属于预还车用户集B，对用户U和召车用户集A内的用户进行周期性地智能匹配；

生成用户U的匹配用户集Cu并实时更新；

S3：对用户U和U的匹配用户集Cu中的用户进行一对一配对，选出用户U的配对用户ck；

S4：将用户U和用户ck从用户集A和B内删除，向用户U和用户ck发送配对成功信息和交接相关信息；

S5：分别接收用户U和用户ck的交接申请，生成交接记录，更新单车的借还信息。

上述方法通过共享单车、移动终端、远程服务器组成的共享单车管理系统实现；所述第一用户为需要借车的用户，第二用户为已经解锁车辆需要还车的用户；用户通过移动终端上传用车信息或预还车信息，远程服务器接收上述信息并分别统计召车用户集A和预还车用户集B；

若任一召车用户集A中的第一用户U通过移动终端向远程服务器发送智能匹配申请，远程服务器接收到所述申请后，根据所述第一用户U的用车申请信息和预还车用户集B中所有第二用户的预还车信息，对所述第一用户U和预还车用户集B中的第二用户进行匹配并生成其匹配用户集Cu；远程服务器从U的匹配用户集Cu中选出与U一对一配对的第二用户ck，再向用户U和与其配对的第二用户ck的移动终端发送配对成功信息和交接相关信息；等到远程服务器接收到用户U和与其配对的第二用户ck的移动终端发送的交接申请，生成交接记录并更新单车的借还信息，即第一用户ck直接将绑定的单车转借给第一用户U。

同上所述，若任一预还车用户集B中的第二用户U通过移动终端向远程服务器发送智能匹配申请，远程服务器接收到所述申请后，根据所述第二用户U的预还车信息和召车用户集A中所有第一用户的用车信息，对所述第二用户U和召车用户集A中的第一用户进行匹配并生成其匹配用户集Cu；远程服务器从U的匹配用户集Cu中选出与U一对一配对的第一用户ck，再向用户U和与其配对的第一用户ck的移动终端发送配对成功信息和交接相关信息；等到远程服务器接收到用户U和与其配对的第一用户ck的移动终端发送的交接申请，生成交接记录并更新单车的借还信息，即第二用户U直接将绑定的单车转借给第一用户ck。

所述用车申请信息至少包括用车位置YP和用车时间YT；所述预还车信息至少包括目的地位置HP和实时位置；所述实时位置也可通过共享单车的GPS模块上传获取；所述第二用户的目的地位置HP为所述第二用户主动上传或者根据大数据算法通过所述第二用户的实际位置和用户的历史用车记录智能判断。通过大数据计算预测行为轨迹为现在研究的热点，专利号为CN107247961B、CN108153867B、CN111209261B的发明专利都提供了现有的大数据算法。

本发明的所述的方法不禁止用户通过其它方式借车或还车，若任意用户已经成功配对，将所述用户和其配对用户从召车用户集A、预还车用户集B中删除，并且随着匹配用户集的实时更新，将所述用户和其配对用户从其他用户的匹配用户集中删除。

所述步骤S2中，对用户U进行智能匹配，生成用户U的匹配用户集Cu的具体方法为：

若所述用户U为召车用户集A中的任意第一用户ai，则所述具体方法为：

S201：以所述第一用户ai的用车位置YPi为中心，预设参数R为半径，生成ai的召车区域；对预还车用户集B中的各个第二用户进行检索，若第二用户bj的目的地位置HPj处于所述第一用户ai的召车区域内，将bj放入配对中间子集B1i；

S202:根据配对中间子集B1i中的第二用户bj的实时位置和目的地位置估算所述第二用户bj到达目的地位置的到达时间DTj，进一步计算所述到达时间DTj和所述第一用户ai的用车时间YTi之间的时间差值ΔTij，若所述时间差值ΔTij的绝对值小于等于预设时间参数T，将所述第二用户bj放入最终子集B2i中；所述最终子集B2i即为所述第一用户ai的匹配用户集Cai；

S203：若最终子集B2i中至少包含一个第二用户，则跳转到步骤S3；若最终子集B2i中的第二用户数量为零，则跳转到步骤S201；

若所述用户U为预还车用户集B中的任一第二用户bm，则所述具体方法为：

S211：以所述第二用户bm的目的地位置HPm为中心，预设参数R为半径，生成bm的预还车区域；对召车用户集A中的各个第一用户进检索，若第一用户an的用车位置YPn处于第二用户bm的预还车区域内，将所述第一用户an放入中间子集A1m；

S212:根据第二用户bm的实时位置和目的地位置HPm估算所述第二用户bm到达目的地位置的到达时间DTm，进一步计算所述到达时间DTm和中间子集A1m中第一用户an的用车时间YTn之间的时间差值ΔTmn，若所述时间差值ΔTmn的绝对值小于等于预设时间参数T，将所述第一用户an放入最终子集A2m中；所述最终子集A2m即为所述第二用户bm的匹配用户集Cbm；

S213：若最终子集A2m中至少包含一个第一用户，则跳转到步骤S3；若最终子集A2m中的第一用户数量为零，则跳转到步骤S211。

所述步骤S1中，接收第一用户的用车申请信息和检测并接收第二用户的预还车信息的操作一直在进行；同时，所述步骤S3中，一对一配对的操作也一直在进行；所述召车用户集A、预还车用户集B内的第一用户或第二用户数量也随上述操作实时变化；并且，由于路况信息的不确定性，所述步骤S202和步骤S212中，对第二用户到达目的地位置的到达时间DT或DTj的估算也是实时变化的；周期性地执行步骤S201至步骤S203或步骤S211至S213，同一用户U的匹配用户集Cu也随之更新。

所述第一用户的用车申请分为实时用车申请和预约用车申请；当实时时间大于预约用车申请用户的用车时间YT时，所述用户仍未与任意第二用户完成配对，则所述预约用车申请变为实时用车申请；实时用车申请的用车时间YT等于实时时间，即在所述步骤S202和步骤S212中，YT取值为执行此步骤时的远程服务器的实时时间。

所述步骤S3中，对用户U和U的匹配用户集Cu中的用户进行一对一配对的具体方法为：

S301：判断匹配用户集Cu中的用户数量是否大于等于1，若是，则跳转到步骤S302，若否，则跳转到步骤S2；

S302:将用户U的匹配用户集Cu的信息推送至相应用户U；

S303：接收用户U相对于用户集Cu中任一用户ck的配对申请，并将所述配对申请转发至用户ck；

S304:接收用户ck的回复信息，并根据所述回复判断用户ck是否同意配对；若是，则跳转到步骤S4；若否，则将ck从用户集Cu中去除，并跳转到步骤S301。

在所述步骤S302和S303的执行间隔，若所述匹配用户集Cu更新，则重复执行步骤301和步骤S302，即实时将最新的匹配用户集Cu信息推送至用户U，直至接收到用户U相对于用户集Cu中任一用户ck的配对申请。

进一步地，所述步骤S302中，推送的匹配用户集Cu信息按列表形式推送，每个匹配用户都生成一条列表。

若U为召车用户集A中的任意第一用户ai，则所述列表根据Cai中各个第二用户的目的地位置距离ai的用车位置YPi的距离远近排序，距离越近的用户在列表中的排序越靠前；或者，根据Cai中各个第二用户的到达时间与ai的用车时间YTi的时间间隔的大小排序，时间间隔越短的用户在列表中的排序越靠前。

若U为预还车用户集B中的任意第二用户bm，则所述列表根据Cbm中各个第一用户的用车位置距离bm的目的地位置HPm的距离远近排序，距离越近的用户在列表中的排序越靠前；或者，根据Cbm中各个第一用户的用车时间与bm的到达时间DTm的时间间隔的大小排序，时间间隔越短的用户在列表中的排序越靠前。

在所述步骤S303中，将所述配对申请转发至用户ck后，经过预设时间参数T4的时间，仍未接收到用户ck的回复信息，则在所述步骤S304中，视作用户ck不同意配对。

任意第一用户或第二用户可被配置为默认同意配对，若所述步骤S303中，所述用户ck的配对配置为默认同意，则直接跳转到步骤S4。

所述步骤S4中，所述交接相关信息包括相匹配用户的、用车位置信息或目的地位置信息、实时位置信息。所述包括电话号码、链接或QQ链接、其它外部或远程服务器自带的信息传输应用程序链接，方便用户间进行沟通，以便于交接。

所述步骤S5中，还可单独接收用户U和用户ck任意一个用户的交接申请，所述交接申请包括与所述用户配对的用户的秘钥信息。当用户U和用户ck碰面，可分别通过移动终端向远程服务器上传交接申请，也可由任意一方通过移动终端扫描对方移动终端的二维码，获取对方的秘钥信息，将自身交接信息和对方的秘钥信息一起上传远程服务器。

召车用户集A中的任意第一用户通过其他方法完成借车的操作，将所述第一用户从召车用户集A中删除；预还车用户集B中的任意第二用户通过其他方法完成借车的操作，将所述第二用户从预还车用户集B中删除。若用户因等待时间过久或临时更改目的地提前还车等意外情况发生，用户根据原有方法借车或还车，将所述用户从召车用户集A或预还车用户集B中删除，并且随着匹配用户集的实时更新，将所述用户从其他用户的匹配用户集中删除。

本发明还提供了一种基于动态匹配的共享单车智能管理系统，包括：共享单车、移动终端、远程服务器，所述远程服务器包括服务器和设置于服务器上的智能管理子系统，所述智能管理子系统能上述的基于动态匹配的共享单车智能借还方法。

本发明还提供了一种存储介质，其上存储有计算机程序，所述计算机程序能实现上述的基于动态匹配的共享单车智能借还方法。

本发明还提供了一种电子设备，包括存储器、处理器及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的可执行程序代码，所述可执行程序代码被处理器执行时可实现上述的基于动态匹配的共享单车智能借还方法。

上面结合附图对本发明的实施方式作了详细说明，但是本发明并不限于上述实施方式，在所属技术领域普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本发明宗旨的前提下作出各种变化。