面向MaaS系統的交通廣義費用模型研究

摘" 要：為推動城市內Mobility as a Service系統構建，并解決其票務支付一體化和換乘服務的相關問題。文章首先從MaaS系統的特性出發，分析MaaS系統框架的構成及其關鍵因素；其次在考慮上述關鍵因素的基礎上，以單一類型交通方式費用、換乘費用和服務費用為核心，構建了基于MaaS系統的交通費用模型；然后考慮出行時間和舒適度，構建了面向MaaS系統的交通廣義費用模型，以解決票務支付一體化和換乘費用等問題；最后以成都市為例，定量分析了模型內各項參數并使用不同模型計算出行費用、時間，以出行費用和廣義費用作為評價依據，分析得出基于MaaS系統的交通費用模型所具有的優勢。從而為整合交通資源、建立城市MaaS交通體系提供合理依據。

" 關鍵詞：城市交通；費用模型；MaaS；廣義費用；換乘費用

" 中圖分類號：F506" " 文獻標志碼：A" " DOI：10.13714/j.cnki.1002-3100.2025.05.024

Abstract： To promote the construction of MaaS system within the city and to solve the problems related to the integration of its ticket payment and interchange services. In this paper， we first analyze the composition of MaaS system framework and its key factors from the characteristics of MaaS system. Secondly， based on the consideration of the above key factors， the transportation cost model based on MaaS system is constructed with the cost of a single type of transportation mode， interchange cost and service cost as the core. Then， considering travel time and comfort， a transportation generalized cost model for MaaS systems is constructed to address issues such as ticket payment integration and transfer costs. Finally， taking Chengdu City as an example， we quantitatively analyzed the parameters in the model and used different models to calculate the travel cost and time， and took the travel cost and the generalized cost as the evaluation basis， and analyzed and concluded the advantages of the transportation cost model based on MaaS system. Thus， it provides a reasonable basis for integrating transportation resources and establishing an urban MaaS transportation system.

Key words： city transportation; cost modeling; MaaS; generalized cost; interchange cost

0" 引" 言

出行即服務（Mobility as a Service， MaaS）是近年來提出的新型交通服務模式，其內涵為從交通需求角度出發，整合各類交通資源，為出行者提供定制的一站式出行服務。整合多種交通方式進行門對門的無縫運輸服務需要高度一體化的費用模型，合理的換乘費用、服務費用可以提供更高質量的交通服務，降低時間成本，甚至轉變出行者的交通理念，對于緩解交通擁堵、污染等問題都具有一定的意義。

" 近年來，國內外專家學者對MaaS交通系統框架進行了一系列研究。芬蘭交通協會主席Sampo Hietanen在2014年芬蘭召開的歐盟ITS大會上首先提出了MaaS的概念。Kamargianni et al.[1]提出MaaS的關鍵技術為票務支付一體化、移動套餐和ICT集成。Karlsson et al.[2]認為MaaS系統應包含：出行信息整合、預約支付整合、服務供給整合和社會目標整合。Xu et al.[3]將出行偏好與出行需求的時空分布相結合，構建了MaaS系統的需求響應框架，為定量分析MaaS系統提供了思路。而在交通費用模型的相關研究中，Chu et al.[4]分析了城市客運交通的效益模型，并建立了以社會效益為目標函數的多式聯運走廊系統定價模型。高婷婷等[5]定量分析了城市內各種交通方式的出行成本，并建立了城市交通的出行費用模型。王月等[6]結合低碳理念與服務收益構建了交通費用的多目標優化模型。楊忠偉等[7]分析了不同種類的出行成本對出行結構的影響機理并以北京市為例進行了研究。李珺等[8]基于碳排放、時間懲罰和運輸成本建立了綠色多式聯運路徑優化模型。戶佐安等[9]構造了基于多個決策主體目標的廣義費用函數，并建立了以其為決策目標的多式聯運路徑優化模型。范琪等[10]構建了基于廣義出行費用的各類交通方式優勢出行概率密度曲線并得出優勢距離。

" 綜上所述，目前對于MaaS系統的研究仍處于起步階段，且多為框架、策略方面的研究，對于定量化的研究較少。而在交通費用一體化模型的研究中，更關注于貨物的多式聯運，對于以“服務”為核心并考慮出行者偏好的交通費用模型研究較少。本文針對當前存在的問題，考慮出行偏好和多種交通運輸方式，建立基于MaaS系統的交通費用模型并通過廣義費用函數進行定量分析。完善我國的MaaS系統框架，對于MaaS系統的實際應用和在各地推廣提供幫助，具有重要的研究意義。

1" 模型構建思路

1.1" MaaS系統框架

" MaaS系統與傳統的交通系統不同，其核心為整合多種交通資源并提供一體化的高質量交通服務。公共交通和私人交通的時空自由度并不相同，由于我國屬于公共交通為主導的交通模式，其MaaS系統的發展情況應以公共交通為主，輔以共享化的私人交通，具體如圖1所示。

根據MaaS系統理念，將出行方式劃分為固定型、半固定型和靈活型；出行者提供出行需求數據，包含時間、空間和出行偏好；運輸企業整合各類交通資源、提供一體化服務并構建交通信息平臺；信息平臺可收集出行者的出行需求，并以此為基礎進行需求響應和資源分配；而政府部門應作為第三方監管機構對運輸企業和出行者進行監管，以提升交通服務質量并進行獎懲。綜上，本文構建的MaaS系統框架如圖2所示。

由圖2可知，出行偏好表示出行者對各類交通方式的偏好或優先選擇順序；固定型交通表示運行路線固定的公共交通方式；半固定型交通表示運行路線部分可變的交通方式；靈活型交通表示運行路線、服務范圍等可根據需求變化的交通方式[3]。

根據我國的交通情況和上述各項參數的描述，從簡化計算的角度，確定本研究中MaaS系統的參數，具體如下所示：

（1）本模型中設置固定型為公交、半固定型為定制公交、靈活型為網約車；

" （2）本模型的公交與定制公交核載30人、網約車核載3人；

" （3）為保證服務質量，MaaS系統最多提供1次換乘行為且均為交通工具等待出行者。

1.2" MaaS系統交通費用模型框架

" 以MaaS系統框架為基礎，考慮出行、換乘和一體化的費用構建MaaS系統交通費用模型框架，具體如圖3所示。

由圖3可知，出行費用表示出行過程中的交通費用，由單一交通方式的費用和MaaS套餐的折扣構成；換乘費用表示出行者換乘行為的費用，由交通工具的等待費用和運輸企業協調費用構成；而一體化費用表示運輸企業為實現MaaS系統內一體化支付等功能所收取的費用，由技術費用和接口費用構成。為明確計費流程，對費用模型內的各項參數進一步闡述，具體如下所述：

" （1）MaaS系統使用者越多，其折扣力度越大；即套餐折扣系數與MaaS系統的使用者數量呈現負相關；

（2）MaaS系統使用者越多，其一體化接口越多，費用也會相應增長；即一體化費用與MaaS系統的使用者數量呈現正相關；

" （3）政府部門可根據出行者的反饋，宏觀調控MaaS系統內的各項費用，以確保高質量的服務和運輸效益。

2" MaaS系統交通費用模型構建

2.1" 基于MaaS系統的交通費用模型

2.2" 換乘總費用函數

2.3" 一體化費用函數

3" MaaS系統廣義費用模型構建

3.1" 傳統交通系統廣義費用分析

3.2" MaaS系統廣義費用分析

4" 算例分析

4.1" 算例構建

不同交通工具的費用受城市發展、經濟水平等因素影響較大；而不同年齡階段的出行者對MaaS系統的接受程度也不相同，如旅行者更注重可達性、運輸效率和隱私性，而學生或青年人則會對費用、環境、服務質量更注重，對MaaS系統的接受程度也更高[11]。本算例以四川省成都市為例，對市區內常用的交通方式進行調研，并使用本文提出的MaaS系統交通費用模型對出行者的交通費用進行定量計算，并與傳統交通系統的費用模型進行比較，進而探討其可行性與優勢。

由于各地交通方式的費用標準受物價、收入水平、服務時間段等因素影響，本模型的相關參數標定遵循以下假設：

（1）各種交通方式費用標準均以成都市的相關規章為準；

（2）同種交通方式的不同等級交通工具，以費用居中的型號作為模型內的研究對象；

（3）假設出行服務時間均為普通時段，不考慮早晚高峰和節假日的溢價；

（4）交通換乘只能發生在節點處，且每個節點處最多只能完成一次換乘；

（5）接受交通服務的出行者僅為一人；

（6）出行者收入適中、出行偏好僅與舒適度相關。

構建出行需求路線仿真數據庫：隨機生成50個出行需求路線；出行需求的出發和到達時間均在30min以內，出發和到達地點均在10km*10km的矩形區域內；預約需求點數據還包含換乘順序。通過仿真數據驗證模型的可行性和有效性。具體如表2所示。

4.2" 算例仿真與參數分析

綜上，出行者使用MaaS交通系統可提高交通服務質量，且在出行的廣義費用上更具優勢。

5" 結" 論

" 本文基于MaaS系統的交通理念，將出行時間和舒適度作為研究因素，以單一交通方式費用、換乘費用和服務費用為基礎構建了基于MaaS系統的交通費用模型。以成都市出行交通為例，從交通出行費用、出行時間和舒適度廣義費用角度出發，定量分析了MaaS系統的交通費用模型內各項參數，并討論了基于MaaS系統的交通費用模型相較于傳統交通系統費用模型的優勢。該研究結果可為解決票務支付一體化、換乘服務等問題提供思路，且為城市構建MaaS系統提供合理依據，可進一步促進交通資源優化配置，實現城市交通系統的良性發展。

參考文獻：

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