基于聯合方程模型的城市公共自行車租賃點設置研究①
—— 以蚌埠市龍子湖區為例

安徽財經大學 方天翔 徐靜 江慧 陳玲

1 引言

1.1 背景介紹

截至到2017年底，全國汽車保有量達2.17億輛，與2016年相比，全年增加2304萬輛，增長11.85%。從車輛類型看，載客汽車保有量達1.85億。小汽車使市民的出行更加舒適，但也給城市帶來了交通擁堵、空氣污染等問題。而客運公交和軌道交通的發展所帶來的“最后一公里”的難題則是給公共交通的發展加上了約束。因此，杭州市在2008年首先推出公共自行車系統，隨后各大城市開始大發展，但三四線城市仍處于公共自行車發展的初始階段。以蚌埠市龍子湖區為例，對城市公共自行車的租賃點選址及其規模進行研究，最終解決公共自行車發展初期數據匱乏情況下的站點規劃問題。

1.2 名詞解釋

1.2.1 出行次數

出行次數，指一段時間內外出旅行、觀光游覽，或者車輛、行人從出發地向目的地移動的交通行為的次數。

1.2.2 常住人口

常住人口指全年經常在家或在家居住6個月以上，而且經濟和生活與本戶連成一體的人口。外出從業人員在外居住時間雖然在6個月以上，但收入主要帶回家中，經濟與本戶連為一體，仍視為家庭常住人口。

1.2.3 出勤率

出勤率是指實際出勤數與應該出勤數的比率。

2 公共自行車的需求量預測

2.1 數據選取

通過實地考察以及網絡問卷的方式獲取蚌埠市龍子湖區各小區的常住人口、居民日平均出行 次數和選擇公共自行車出行的頻率等數據，將其進行整理匯總，可做出表1。

2.2 模型的建立

(1)計算出2017年蚌埠市龍子湖區各小區的人均出行次數：

表1 小區常住人口匯總表

(2)計算需要蚌埠市龍子湖區55個小區選擇城市公共自行車出行的人數：

其中Ps是選擇城市公共自行車出行的概率為0.381。

(3)計算所需的城市公共自行車數：

其中取

2.3 模型的求解

利用Excel求解出蚌埠市龍子湖區各小區的人均出行次數為6.8125，選擇城市公共自行車出行的次數為2.5956次。因此，可以做出蚌埠市龍子湖區55個小區的城市公共自行車需求量預測表，如表2所示。

表2 蚌埠市龍子湖區公共自行車需求量預測表(預測值單位：輛)

3 公共自行車的租賃點選址及規模確定

3.1 數據選取

我們對前文所作出的蚌埠市龍子湖區相應點的經緯度、常住人口以及所作出的需求量數據進行匯總并導入MATLAB。

3.2 模型的建立

首先，根據各小區之間常用人口的比值構造一個新的指標，小區吸引力。其次，根據城市公共自行車的使用習慣設置一個0～1變量，使其在小區間距離大于13km以及小于500m時取值為0，其它情況取值為1。再次，由于兩個小區之間的關系是相互的，所以將每個小區所算出需求量除以2。最后，鑒于此時的站點設置問題為第一階段的站點初定，所以最終投放量取需求量的30%，從而得出各站點定位以及公共自行車投放數。其中小區間映射函數以及0~1變量構造方法，如圖1所示。

圖1 點與點之間映射關系示意圖

3.3 模型的求解

使用MATLAB對其進行編程求解，得到各小區的模擬投放量。將模擬值取整并選取模擬投放量在10輛以上的站點，使用Excel作出相應的匯總表如表3所示。

表3 蚌埠市龍子湖區各站點投放量匯總表(投放量單位：輛)

4 結論與分析

城市公共自行車作為一種綠色環保的公共交通方式，不僅承擔著城市公交和地鐵所不能解決的“最后一公里”的任務，還為祖國的環保事業奉獻著自己的一份力。大力發展公共自行車項目是建設綠色、人文、科技交通的重要渠道。目前蚌埠市在這一方面相對滯后，仍停留在第一階段的站點規劃。而本文則通過對蚌埠市人口以及交通方式偏好對公共自行車的需求量進行靜態分析實現了公共自行車站點的定位以及投放規模的初步判定。

參考文獻

[1] 徐冠宇.城市公共自行車調運優化問題研究[D].西南交通大學，2017.

[2] 潘媛媛.公共自行車租賃點選址與配置優化研究[D].南京師范大學，2017.

[3] 劉路美.城市公共自行車站點需求預測及調度優化方法研究[D].北京交通大學，2017.

[4] 唐岷.城市公共自行車的經營模式與租車點布局優化研究[D].長安大學，2014.

[5] 溫曉映，蔡方益，汪徐燕.公共自行車租車點最佳設置問題——以寧波市為例[J].寧波工程學院學報，2012，24(1).