Math Problem Statement

大多数乘客下飞机后要去市区(或周边)的目的地,出租车是主要的交通工具之一。国 内多数机场都是将送客(出发)与接客(到达)通道分开的。送客到机场的出租车司机都将 会面临两个选择: (A) 前往到达区排队等待载客返回市区。出租车必须到指定的“蓄车池”排队等候,依 “先来后到”排队进场载客,等待时间长短取决于排队出租车和乘客的数量多少,需要付出 一定的时间成本。 (B) 直接放空返回市区拉客。出租车司机会付出空载费用和可能损失潜在的载客收益。 在某时间段抵达的航班数量和“蓄车池”里已有的车辆数是司机可观测到的确定信息。 通常司机的决策与其个人的经验判断有关,比如在某个季节与某时间段抵达航班的多少和可 能乘客数量的多寡等。如果乘客在下飞机后想“打车”,就要到指定的“乘车区”排队,按 先后顺序乘车。机场出租车管理人员负责“分批定量”放行出租车进入“乘车区”,同时安 排一定数量的乘客上车。在实际中,还有很多影响出租车司机决策的确定和不确定因素,其 关联关系各异,影响效果也不尽相同。 请建立数学模型解决以下问题 问题1 分析研究与出租车司机决策相关因素的影响机理,综合考虑机场乘客数量的变化规 律和出租车司机的收益,建立出租车司机选择决策模型,并给出司机的选择策略。 问题2 收集国内某一机场及其所在城市出租车的相关数据,给出该机场出租车司机的选择 方案,并分析模型的合理性和对相关因素的依赖性。 问题3 在某些时候,经常会出现出租车排队载客和乘客排队乘车的情况。某机场“乘车区” 现有两条并行车道,管理部门应如何设置“上车点”,并合理安排出租车和乘客,在保证车 辆和乘客安全的条件下,使得总的乘车效率最高。 问题4 机场的出租车载客收益与载客的行驶里程有关,乘客的目的地有远有近,出租车司 机不能选择乘客和拒载,但允许出租车多次往返载客。管理部门拟对某些短途载客再次返回 的出租车给予一定的“优先权”,使得这些出租车的收益尽量均衡,试给出一个可行的“优 先”安排方案。

Solution

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Math Problem Analysis

Mathematical Concepts

Operations Research
Queuing Theory
Decision Analysis
Revenue Optimization

Formulas

E[R1] = P(t) * R - T_w(t) * C_t
E[R2] = -C_e

Theorems

Expected Value Theory
Queuing Theory: M/M/n Model

Suitable Grade Level

University Level (Advanced Mathematics)