大城市公交評價指標體系和公交競爭力指數研究

錢 喆

(廣州市交通規劃研究院，廣東廣州，510230)

0 引言

隨著機動車保有量快速增長，城市交通擁堵日益嚴重，優先發展公共交通已經成為緩解城市交通擁堵的有效途徑之一。1985年，中國提出“公共交通是社會生產的第一道工序”，首次從國家層面倡導優先發展公共交通；20世紀90年代至21世紀初，國家又陸續出臺了定量化的指導文件，主要關注公交改革和公交扶持；2012年，《國務院關于城市優先發展公共交通的指導意見》(國發[2012]64號)明確提出大城市機動化公交分擔率發展目標為60%，然而依靠單一指標指導公共交通的發展并不夠全面；交通運輸部后續又發布了落實國發[2012]64號的《公交都市考核評價指標體系》，擬定30個指標考核公共交通發展，彌補了公交分擔率單一指標的缺陷，但大而全的指標體系并不利于反映公共交通總體情況。

在學術領域，公交評價指標研究一直是探討熱點。文獻[1]提出從建設投入水平、運營服務水平、綜合效益水平3個方面分析公交總體發展水平；文獻[2]從公交設施水平、服務水平、效益水平、社會責任4個方面建立包含22個指標的城市公共交通系統綜合評價指標體系；文獻[3]對中小城市公共交通發展現狀進行分析，并提出從公交基礎設施建設水平和服務水平兩個方面對中小城市公共交通進行綜合評價；文獻[4]探討了城市公共交通項目評價指標體系，并采用FHW(模糊、灰色、物元空間)決策方法評價項目的可行性；文獻[5]探討了公交運行服務質量評價指標體系。由上述研究可以看出，既往研究主要側重于從服務水平層面探討公交評價指標，沒有從城市交通系統的角度去評價公共交通發展狀況，更沒有從國家戰略層面建立分析評價指標；此外，已有公交多指標評價體系缺乏聚焦性，無法全面、綜合地反映公共交通發展水平。因此，需要研究建立一個集所有指標的綜合指數，以便從總體把握公共交通發展程度，同時也利于同類城市間相互對比。

綜上所述，公交評價指標體系的建立應具有全面性和聚焦性。本文嘗試從國家戰略、交通規劃、交通運作和乘客感受4個方面出發，研究城市的公交評價指標體系，避免單一指標的偏頗；同時將多個指標聚焦于一個指標——公交競爭力指數，以綜合評價公交總體情況，彌補現有指標體系對公共交通系統整體把握欠佳的缺陷。本文研究對象“公交”包括公共汽(電)車、BRT和軌道交通。

1 公交評價指標體系

1.1 考慮因素

全面性是建立公交評價指標體系的基本原則，因此指標選取重點考慮國家戰略、交通規劃、交通運作和乘客感受四大因素。首先，公交優先是國家戰略，公共交通發展需要與國家發展戰略保持一致，所以應從戰略層面提煉公交指標；其次，公交發展屬于城市發展的范疇，公交發展需要與城市規劃保持一致，交通規劃是城市規劃的專項研究，所以有必要在交通規劃中體現公交指標；第三，規劃層面是對公交發展的宏觀指導，而交通運作層面是對公共交通發展的微觀把控，微觀層面更具體、更有針對性，所以需從交通運作層面考慮公交指標；最后，乘客滿意是公交發展的起點和歸宿，所以必須從乘客立場出發來發展公交。

1.2 指標選取

1.2.1 國家戰略

在快速城鎮化的背景下，優先發展公共交通是國家一項重要的城市發展戰略，有利于提高城鎮化的發展質量，解決土地、能源、環境、交通等問題，促進社會公平和諧。公交優先也是中國特色城鎮化道路應有的內涵[6]。

在國家戰略層面選擇3個指標：1)機動化公交分擔率，是公共交通在城市機動化交通出行中的比例，體現公共交通在城市交通系統中的競爭力強弱；2)單位運量土地資源占有量，公交優先是節約集約土地的有效措施，公交評價指標必須考慮土地資源合理利用情況；3)單位周轉量能耗，公交優先是實現國家能源戰略的必然要求，評價公交優先對節能戰略的貢獻需引入單位周轉量能耗。公交能耗與排放相呼應，能耗越低對環境的污染越小，因此單位周轉量能耗指標也表征著公交對環境的保護程度。

1.2.2 交通規劃

交通規劃是城市規劃的重要組成部分，是對國家戰略的具體落實，是城市發展的基礎保障。在交通規劃層面，必須落實公交優先發展戰略，體現公交優先發展績效。

在交通規劃層面主要考慮3個指標：1)公交占用道路資源比例，該指標關注城市道路資源在公交和私人小汽車之間的分配，應給予集約化的公交方式更合理的道路資源；2)公交覆蓋率，也稱車站覆蓋率，公共汽車(含無軌電車、BRT，以下同)、軌道交通通過車站銜接出行需求，因此公交覆蓋率是反映公交可達性的關鍵指標；3)公交保有量，是反映公交運力的重要參數。財政保障公共交通運轉，體現在對公交軟硬件水平的提升，硬件水平最重要的指標是公交保有量和公交占用道路資源比例，在此不將財政支持單列為指標。

1.2.3 交通運作

交通運作層面的評價指標更注重反映公交的運行績效，與公交服務水平直接關聯，對此主要提出4個指標：1)私人小汽車與公共汽車車速比，交通系統中兩大競爭交通方式是私人小汽車和公交，兩者在道路上的服務水平差異是其競爭力的綜合體現；2)公共汽車穩定性，公共汽車運行時間的波動情況體現運行的可靠性，是公交服務水平的重要組成部分；3)公交滿載率，用于描述公共汽車內的擁擠程度，是公交舒適性的重要指標；4)責任傷亡率，是表征交通安全的重要指標。

圖1 公交評價指標體系Fig.1 Public transportation evaluation indices

圖2 各評價指標在交通系統中的關系Fig.2 Interrelations between evaluation indices in the transportation system

1.2.4 乘客感受

乘客對公交的感受(滿意度)由五方面構成：方便性、快捷性、經濟性、舒適性、可靠性[7]。其中，方便性指享受公交服務全過程的難易程度；公交覆蓋率能量化公交兩端到達目的地的距離，因此方便性與規劃層面的可達性指標——公交覆蓋率含義相同。快捷性反映公交的運送速度、出行時耗，是絕對量，此處可采用公共汽車運行車速來表征。運行車速和交通運作層面的私人小汽車與公共汽車車速比相互依存，前者是絕對量，后者是相對量，既反映公交的快速，又體現公交與私人小汽車的速度均衡。經濟性，可采用票價適應度來體現。舒適性，主要指乘客在公交內的感受，此處引入空調車比例表征舒適度。可靠性主要指乘客關心的公交到站準點情況(可信度)，目前中國大城市公交發車間隔短，一般不設置時刻表，故無從量化準點率，在此可通過公交發車準點率考核運行的可靠性。

綜合以上4個方面的分析，得到圖1所示公交評價指標體系。公交評價指標體系中各指標相輔相成，共存于交通系統中(見圖2)，部分指標是交通系統的發展目標，如單位周轉量能耗、單位運量土地占用量、私人小汽車與公共汽車車速比等；部分指標是公交子系統的發展目標，如公交占用道路資源比例、公交覆蓋率、公交保有量、公共汽車運行車速等；而機動化公交分擔率是交通系統中各子系統相互作用形成的動態均衡結果。

1.3 指標計算

1.3.1 國家戰略層面指標

1）機動化公交分擔率指全日機動化出行總量(摩托車、私人小汽車、出租汽車、公共汽(電)車、軌道交通等，不包括自行車、步行)中公交出行量所占比例：

式中：η為機動化公交分擔率/%；QT為全日公交出行總量；Q為全日機動化出行總量。出行量數據可由公交IC卡數據、道路檢測數據和移動通信數據結合交通模型推算得到。

2）單位運量土地占有量指公交系統占用道路資源面積與公交客運周轉量的比值，可以反映公交的集約程度，計算公式為

式中：land為單位運量土地占有量；Lbus為公交占用車道長度，由兩部分構成；一是公交專用車道長度，二是混行公交路段，該部分根據公交車輛占道路交通量的比例進行計算；K為車道寬度；Vline為公交客運周轉量，可從IC卡數據提取(例如軌道交通可根據閘機刷卡記錄進行統計)。

3）單位周轉量能耗指利用公交將1個人運送1 km的資源消耗量，即能耗與客運周轉量的比值：

式中：τ為單位周轉量能耗；Etotal為公交線路總能耗；Vline為公交客運周轉量。其中，Etotal可根據設備的電能表進行統計。

1.3.2 交通規劃層面指標

1）公交占用道路資源比例指地面公交占用車道長度與道路車道總里程的比值：

式中：ζ為公交占用道路資源比例；Lroad為道路車道總里程。

2）公交覆蓋率是公交車站在特定服務半徑內覆蓋的某一特征的量占該特征總量的比例。其中，常用的服務半徑有300 m和500 m，常用的特征有人口、就業崗位和面積等，對應公交指標有人口覆蓋率、就業崗位覆蓋率和面積覆蓋率。此處采用車站面積覆蓋率，計算公式為

式中：?area為車站面積覆蓋率；Scov為公交覆蓋區域面積；Stotal為區域總面積。

3）公交保有量是公交配車數(標準車)與人口總量的比值，常用的指標是萬人擁有公交標準車的數量，計算公式為total

式中：Nbus為地面公交車輛數；Nmetro為軌道交通配車數；k為運能折算系數。上述數據可從公交運營管理部門和地鐵公司獲取。

1.3.3 交通運作層面指標

1）私人小汽車與公共汽車車速比指私人小汽車與公共汽車運行速度的比值，計算公式為

式中：θ為私人小汽車與公共汽車車速比；vT為公共汽車運行速度；vc為私人小汽車運行速度。可通過跟車調查、公交GPS數據得到公共汽車運行速度，同理，可根據浮動車數據得到私人小汽車運行速度。

2）公交穩定性是公共汽車行駛速度均值與車速標準差的差值占行駛速度均值的比例，計算公式為

式中：γ為公交穩定性；μ為公共汽車行駛速度均值；σ為公共汽車的行駛車速標準差。車速特征的獲取途徑包括跟車調查、公共汽車GPS運行數據等。

3）公交滿載率是公交車輛實載人數與荷載定額的比值，計算公式為

式中：λ為公交滿載率；Nin為公交車輛內的人數；-N為公交車輛的額定荷載。其中，車內人數可根據公交IC卡的刷卡數據提取，其技術難度在于線路提取和車站匹配。

4）責任傷亡率是事故傷亡人數與運營里程的比值，計算公式為

式中：d2為萬公里事故責任傷亡率；H為公交事故責任傷亡人數；Y為公交運營里程。其中，公交事故責任傷亡人數可從交通行政主管部門獲取；公交運營里程可由公交GPS數據統計獲取，也可由發車趟次和線路長度計算得到。

1.3.4 乘客感受層面指標

1）公共汽車運行車速指標與公交運作層面的私人小汽車與公共汽車車速比相呼應，前者是絕對量，后者是相對量，當達到絕對量指標時，相對量才有意義。

2）票價適應度指人均公交支出占人均可支配收入的比例，計算公式為

式中：z為票價適應度；Ztransit為人均公交支出；Ztotal為人均可支配收入。其中，人均公交支出可根據公交卡的刷卡記錄測算，人均可支配收入可由統計部門獲取。

除以上兩項指標外，空調車比例指運行公交車輛中空調車的比例；公交發車準點率指按公交時刻表發車趟次占總發車數量的比例。

2 公交競爭力指數

前文構建了包含14個指標的公交評價體系，相對全面，但不能根據指標取值發現公交短板，也不能度量公共交通總體發展水平。因此，下文先對各指標進行標準評分，然后將指標體系聚焦于一個能反映公共交通發展程度的綜合指數——公交競爭力指數，并建立其計算模型。

2.1 指標評分規則

由于指標的量綱不一，根據取值不能識別公交短板，通過標準化處理，各指標才可以縱向比較。交通規劃、交通運作和乘客感受3個層面是對國家戰略的落實，所以這3個層面中的短板也是提升公交發展水平的著力點。設Xij為每個指標的分值(如 X23為第2層面交通規劃第3個指標——公交保有量的分值)。各指標的評分細則為：當滿足指標標準時為100分；當不滿足指標標準時，在100分的基礎上扣除差值后分數占標準的比例，不能為負。具體計算公式為

2.2 公交競爭力指數模型

公交競爭力指數代表公共交通的發展水平，應該包含公交各方面的貢獻。針對公交評價指標體系的4個方面，對兩個層次的指標進行加權求和，得到公交競爭力指數A。公交競爭力指數模型為

式中：ai，bij為指標的兩級權重。

2.3 指標權重設定

公交競爭力指數模型的關鍵組成部分是指標的兩級權重。本文采用經驗權重法，依據專家對各指標重要程度的客觀判斷[9]，得到不同層面中各指標的內部權重，進而對各層的權重值采用歸一化處理，得到各指標的兩級權重。歸一化之后，同級同分支的指標權重總和為1，例如國家戰略層面3個二級指標的權重分別為0.5，0.25，0.25。具體各層面指標權重見表1。

3 案例分析

本文從北京、上海、廣州3個超大城市的交通年報直接或間接獲取指標數據(見表2)，結合經驗擬定指標參考值，計算公交指標評分(數據缺失按滿分計)(見表3)，縱向比較各城市公交指標評分。首先，3個城市的公交占用道路資源比例均是短板，需要優先解決。其次，對于北京市來說，需要降低公交滿載率，以及私人小汽車與公共汽車的車速差異；上海市需要降低滿載率，提高公交發車準點率；廣州需要提升公共汽車運行車速和公交保有量。

由城市公交競爭力指數計算結果可知，北京、上海、廣州3個城市的公交競爭力指數分別為90.5，93.5，93.4。即上海和廣州公交發展程度不相伯仲，整體上領先于北京。實際上，由于上海市軌道交通網絡覆蓋面廣，因此公交競爭力相對較強；北京市的地面交通嚴重擁堵，影響公交運作，公交競爭力相對較弱。總體而言，上海市的公交競爭力略強，這與上海市長時間推行小汽車限牌政策和大力發展軌道交通系統有關。在國家戰略層面，上海市發展得最好；交通規劃層面，北京市評分最高；交通運作層面，上海市的狀況較優；乘客感受方面，3個城市的差異較小。

4 結語

本文從4個方面構建公交評價指標體系，較為全面地涵蓋公共交通發展的關鍵要素，避免單一指標評價公交的片面性；確定了指標評分規則，用以發現公交短板；構建公交競爭力指數，避免指標體系不能有效把握公交綜合發展的缺陷；最后，根據北京、上海、廣州3個超大城市的公交發展現狀，計算指標評分，發現提升公共交通發展水平的著力點，驗證了公交競爭力指數的正確性。值得注意的是，本文主張通過公交優先以及交通資源配比來實現城市交通系統效率最大化，這需要城市具備一定的現實或潛在公交客流需求，因此本文分析方法更適用于大城市或超大城市。本文研究成果提供了一種指導公共交通發展的思路和方法，然而，研究中仍存在著兩點不足有待進一步研究完善：一是公交指標的權重值，二是指標參考值。該數據目前通過專家經驗給出，下一步可結合專家經驗和翔實數據進行定性和定量的相互校核，從而進一步完善指標體系，并提高公交競爭力指數指導公交發展的準確性。

表1 指標權重Tab.1 Index weight

表2 案例城市指標取值Tab.2 Index values of selected cities

表3 案例城市公交指標評分Tab.3 Public transportation index values of selected cities

表4 案例城市公交競爭力指數Tab.4 Competitiveness index of public transportation of selected cities

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