基于聯(lián)合方程模型的城市公共自行車租賃點(diǎn)設(shè)置研究①
—— 以蚌埠市龍子湖區(qū)為例

安徽財(cái)經(jīng)大學(xué) 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(guó)汽車保有量達(dá)2.17億輛，與2016年相比，全年增加2304萬(wàn)輛，增長(zhǎng)11.85%。從車輛類型看，載客汽車保有量達(dá)1.85億。小汽車使市民的出行更加舒適，但也給城市帶來(lái)了交通擁堵、空氣污染等問(wèn)題。而客運(yùn)公交和軌道交通的發(fā)展所帶來(lái)的“最后一公里”的難題則是給公共交通的發(fā)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(tǒng)，隨后各大城市開(kāi)始大發(fā)展，但三四線城市仍處于公共自行車發(fā)展的初始階段。以蚌埠市龍子湖區(qū)為例，對(duì)城市公共自行車的租賃點(diǎn)選址及其規(guī)模進(jìn)行研究，最終解決公共自行車發(fā)展初期數(shù)據(jù)匱乏情況下的站點(diǎn)規(guī)劃問(wèn)題。

1.2 名詞解釋

1.2.1 出行次數(shù)

出行次數(shù)，指一段時(shí)間內(nèi)外出旅行、觀光游覽，或者車輛、行人從出發(fā)地向目的地移動(dòng)的交通行為的次數(shù)。

1.2.2 常住人口

常住人口指全年經(jīng)常在家或在家居住6個(gè)月以上，而且經(jīng)濟(jì)和生活與本戶連成一體的人口。外出從業(yè)人員在外居住時(shí)間雖然在6個(gè)月以上，但收入主要帶回家中，經(jīng)濟(jì)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(shí)際出勤數(shù)與應(yīng)該出勤數(shù)的比率。

2 公共自行車的需求量預(yù)測(cè)

2.1 數(shù)據(jù)選取

通過(guò)實(shí)地考察以及網(wǎng)絡(luò)問(wèn)卷的方式獲取蚌埠市龍子湖區(qū)各小區(qū)的常住人口、居民日平均出行 次數(shù)和選擇公共自行車出行的頻率等數(shù)據(jù)，將其進(jìn)行整理匯總，可做出表1。

2.2 模型的建立

(1)計(jì)算出2017年蚌埠市龍子湖區(qū)各小區(qū)的人均出行次數(shù)：

表1 小區(qū)常住人口匯總表

(2)計(jì)算需要蚌埠市龍子湖區(qū)55個(gè)小區(qū)選擇城市公共自行車出行的人數(shù)：

其中Ps是選擇城市公共自行車出行的概率為0.381。

(3)計(jì)算所需的城市公共自行車數(shù)：

其中取

2.3 模型的求解

利用Excel求解出蚌埠市龍子湖區(qū)各小區(qū)的人均出行次數(shù)為6.8125，選擇城市公共自行車出行的次數(shù)為2.5956次。因此，可以做出蚌埠市龍子湖區(qū)55個(gè)小區(qū)的城市公共自行車需求量預(yù)測(cè)表，如表2所示。

表2 蚌埠市龍子湖區(qū)公共自行車需求量預(yù)測(cè)表(預(yù)測(cè)值單位：輛)

3 公共自行車的租賃點(diǎn)選址及規(guī)模確定

3.1 數(shù)據(jù)選取

我們對(duì)前文所作出的蚌埠市龍子湖區(qū)相應(yīng)點(diǎn)的經(jīng)緯度、常住人口以及所作出的需求量數(shù)據(jù)進(jìn)行匯總并導(dǎo)入MATLAB。

3.2 模型的建立

首先，根據(jù)各小區(qū)之間常用人口的比值構(gòu)造一個(gè)新的指標(biāo)，小區(qū)吸引力。其次，根據(jù)城市公共自行車的使用習(xí)慣設(shè)置一個(gè)0～1變量，使其在小區(qū)間距離大于13km以及小于500m時(shí)取值為0，其它情況取值為1。再次，由于兩個(gè)小區(qū)之間的關(guān)系是相互的，所以將每個(gè)小區(qū)所算出需求量除以2。最后，鑒于此時(shí)的站點(diǎn)設(shè)置問(wèn)題為第一階段的站點(diǎn)初定，所以最終投放量取需求量的30%，從而得出各站點(diǎn)定位以及公共自行車投放數(shù)。其中小區(qū)間映射函數(shù)以及0~1變量構(gòu)造方法，如圖1所示。

圖1 點(diǎn)與點(diǎn)之間映射關(guān)系示意圖

3.3 模型的求解

使用MATLAB對(duì)其進(jìn)行編程求解，得到各小區(qū)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(diǎn)，使用Excel作出相應(yīng)的匯總表如表3所示。

表3 蚌埠市龍子湖區(qū)各站點(diǎn)投放量匯總表(投放量單位：輛)

4 結(jié)論與分析

城市公共自行車作為一種綠色環(huán)保的公共交通方式，不僅承擔(dān)著城市公交和地鐵所不能解決的“最后一公里”的任務(wù)，還為祖國(guó)的環(huán)保事業(yè)奉獻(xiàn)著自己的一份力。大力發(fā)展公共自行車項(xiàng)目是建設(shè)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(duì)滯后，仍停留在第一階段的站點(diǎn)規(guī)劃。而本文則通過(guò)對(duì)蚌埠市人口以及交通方式偏好對(duì)公共自行車的需求量進(jìn)行靜態(tài)分析實(shí)現(xiàn)了公共自行車站點(diǎn)的定位以及投放規(guī)模的初步判定。

參考文獻(xiàn)

[1] 徐冠宇.城市公共自行車調(diào)運(yùn)優(yōu)化問(wèn)題研究[D].西南交通大學(xué)，2017.

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

[3] 劉路美.城市公共自行車站點(diǎn)需求預(yù)測(cè)及調(diào)度優(yōu)化方法研究[D].北京交通大學(xué)，2017.

[4] 唐岷.城市公共自行車的經(jīng)營(yíng)模式與租車點(diǎn)布局優(yōu)化研究[D].長(zhǎng)安大學(xué)，2014.

[5] 溫曉映，蔡方益，汪徐燕.公共自行車租車點(diǎn)最佳設(shè)置問(wèn)題——以寧波市為例[J].寧波工程學(xué)院學(xué)報(bào)，2012，24(1).