考慮排放成本的共享電動(dòng)汽車和共享停車位最優(yōu)組合定價(jià)研究

姬楊蓓蓓 陳欣萌 成 楓

(上海大學(xué) 管理學(xué)院, 上海 200444)

0 引言

快速增長(zhǎng)的機(jī)動(dòng)車數(shù)量加劇了城市交通擁堵,且城市中心區(qū)域由于停車位不足造成的小汽車爭(zhēng)搶停車位現(xiàn)象也進(jìn)一步惡化了交通擁堵[1]。研究表明[2-4],城市中心區(qū)域,車輛由于尋找車位造成了停車巡位時(shí)間拉長(zhǎng),還導(dǎo)致環(huán)境污染加重、空氣質(zhì)量和生活舒適度的下降。盡管交通擁堵和交通污染等一系列問(wèn)題突出,居民對(duì)于機(jī)動(dòng)車駕駛的需求卻持續(xù)增加,截至2018年9月,機(jī)動(dòng)車駕駛?cè)藬?shù)達(dá)4.03億,而同月全國(guó)汽車保有量?jī)H3.22億。駕照持證人數(shù)遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出機(jī)動(dòng)車的保有量,且缺口仍在進(jìn)一步擴(kuò)大。

針對(duì)以上背景,共享電動(dòng)汽車便顯示出巨大潛力。從私有小汽車出行模式轉(zhuǎn)向?yàn)楣蚕黼妱?dòng)汽車出行模式對(duì)交通問(wèn)題的緩解具有重要作用,也是非常值得探討與創(chuàng)新的一種新模式。從社會(huì)層面,其作為一種節(jié)能減排的出行方式,具有減輕環(huán)境污染、降低能源消耗、減少機(jī)動(dòng)車保有量、緩解交通擁堵等諸多優(yōu)勢(shì)[5-7];從個(gè)人層面,其作為一種替代私有小汽車的出行方式,比私人擁有小汽車大大增加了汽車的使用效率,彌補(bǔ)了自駕需求空隙、降低了個(gè)人出行成本、減輕買車和養(yǎng)車的經(jīng)濟(jì)壓力。但是由于早高峰時(shí)段城市中心區(qū)域停車位的極度緊缺,限制了共享電動(dòng)汽車在城市中心的出行需求。

在共享經(jīng)濟(jì)的大背景下,2017年3月發(fā)改委發(fā)布《關(guān)于開(kāi)展城市停車場(chǎng)試點(diǎn)示范工作的通知》,首批5個(gè)城市開(kāi)展城市停車場(chǎng)試點(diǎn)示范工作,以推動(dòng)“互聯(lián)網(wǎng)+停車”和車位共享新業(yè)態(tài)發(fā)展。我國(guó)在2019年9月發(fā)布的《交通強(qiáng)國(guó)建設(shè)綱要》中強(qiáng)調(diào)“優(yōu)化交通能源結(jié)構(gòu),推進(jìn)新能源的應(yīng)用,倡導(dǎo)綠色低碳出行理念”[8]。因此本研究提出以“共享電動(dòng)汽車+共享停車位”(Shared Electric Vehicle + Shared Parking,SEV+SP)相結(jié)合的方式,作為在早高峰時(shí)段私有小汽車和公共交通出行的一種補(bǔ)充方式,基于瓶頸經(jīng)濟(jì)學(xué)原理探討如何組合設(shè)計(jì)共享電動(dòng)汽車的時(shí)變租賃費(fèi)用和共享停車位的停車費(fèi)用,從而既能降低系統(tǒng)的交通排放,同時(shí)又能兼顧社會(huì)效益。

1 文獻(xiàn)綜述

以緩解交通擁堵,增加社會(huì)效益,降低污染排放等為目標(biāo),國(guó)內(nèi)外學(xué)者更多聚焦于道路擁擠收費(fèi)、公交車票定價(jià)以及停車費(fèi)定價(jià)等方面。Chen[5]和Yang[9]構(gòu)建了雙目標(biāo)優(yōu)化模型,得出在考慮不同交通狀況和交通排放時(shí)的道路擁擠收費(fèi)與補(bǔ)貼定價(jià)標(biāo)準(zhǔn)。Li[10]等研究了在不確定性網(wǎng)絡(luò)下的公交車最優(yōu)定價(jià)模型,分析了市場(chǎng)制度分別為壟斷市場(chǎng)、寡頭競(jìng)爭(zhēng)和社會(huì)最優(yōu)時(shí)對(duì)最優(yōu)公交票價(jià)結(jié)構(gòu)的影響。肖玲[11]等基于瓶頸經(jīng)濟(jì)學(xué)理論,構(gòu)建了私營(yíng)停車場(chǎng)和公共停車場(chǎng)的NASH博弈定價(jià)模型,通過(guò)算例分析了私營(yíng)停車場(chǎng)和公共停車場(chǎng)的停車收費(fèi)對(duì)于社會(huì)效益的影響。

隨著共享經(jīng)濟(jì)的發(fā)展,共享電動(dòng)汽車具有使用率高、低碳、環(huán)保等特點(diǎn),推廣共享電動(dòng)汽車被認(rèn)為是減輕交通污染排放的一個(gè)解決措施[12-13]。關(guān)于共享電動(dòng)汽車的定價(jià)研究,學(xué)者們主要針對(duì)如何增加共享租賃電動(dòng)汽車公司收益、如何提高市場(chǎng)的穩(wěn)定性以及如何促進(jìn)共享電動(dòng)汽車行業(yè)市場(chǎng)的發(fā)展等方面,還有一些學(xué)者討論了共享電動(dòng)汽車的定價(jià)策略將如何影響用戶需求。針對(duì)增加公司收益,楊耀坤[14]構(gòu)建了商業(yè)模式動(dòng)態(tài)成本收益評(píng)估模型,研究了共享電動(dòng)汽車租賃定價(jià)等關(guān)鍵因素對(duì)企業(yè)盈利性的影響。Jorge[15]等構(gòu)建了混合整數(shù)非線性規(guī)劃模型,進(jìn)而確定了使共享電動(dòng)汽車企業(yè)營(yíng)利性最大的定價(jià)策略。針對(duì)提升市場(chǎng)穩(wěn)定性、促進(jìn)行業(yè)發(fā)展,黃毅祥[16-17]等通過(guò)構(gòu)建聯(lián)盟博弈模型,分析在共享電動(dòng)汽車市場(chǎng)中構(gòu)建價(jià)格聯(lián)盟將如何影響各博弈主體的效益,分析了聯(lián)盟模式下的價(jià)格形成機(jī)制、收益分配機(jī)制及聯(lián)盟穩(wěn)定性。針對(duì)價(jià)格策略對(duì)用戶需求的影響,Xu[18]等通過(guò)構(gòu)建混合整數(shù)凸規(guī)劃模型,討論了行程定價(jià)與車輛規(guī)模等關(guān)鍵影響因素如何影響用戶需求,并確定了最優(yōu)的行程定價(jià)。依托共享經(jīng)濟(jì)大背景,不僅共享停車行業(yè)持續(xù)發(fā)展,學(xué)術(shù)界也進(jìn)行了一系列的研究,主要集中于提高共享泊位的利用率[19],開(kāi)發(fā)共享泊位信息化管理平臺(tái)[20-21],提高市場(chǎng)保有率[22]等。盡管關(guān)于共享電動(dòng)汽車和共享停車位的研究已經(jīng)比較豐富,但是針對(duì)共享停車位定價(jià)方面的研究較少,更鮮有以降低系統(tǒng)交通排放成本以及提高社會(huì)效益為雙重目標(biāo)的關(guān)于共享電動(dòng)汽車時(shí)變租賃費(fèi)用和共享停車費(fèi)的組合定價(jià)研究。

本文的研究是基于瓶頸經(jīng)濟(jì)學(xué)方法展開(kāi)的。瓶頸經(jīng)濟(jì)學(xué)在研究交通擁擠與交通分配方面具有顯著意義,最主要的理論是Vickrey提出的瓶頸模型[23-24]。Vickrey假設(shè)早高峰時(shí)有固定數(shù)量的通勤者從家至工作單位,并且需要通過(guò)一條固定通行能力的瓶頸路段,所有通勤者的目標(biāo)到達(dá)時(shí)間相同,且均衡時(shí)所有通勤者的個(gè)人出行成本相同,并且沒(méi)有通勤者能夠通過(guò)改變出行時(shí)間的方式降低個(gè)人成本[25]。此后,Arnott從道路收費(fèi)與停車收費(fèi)等領(lǐng)域?qū)ζ款i理論進(jìn)一步完善[26-27],Small[28]、Zhang[1,29]、Yang[30-31]和李樂(lè)園[32]等分別從參數(shù)設(shè)置、停車限制、車位預(yù)約以及瓶頸的可變通行能力等方面對(duì)瓶頸模型進(jìn)行了深化。由于瓶頸經(jīng)濟(jì)學(xué)模型成功地應(yīng)用于出行成本、停車管理、道路收費(fèi)等方面,并且可以直接推導(dǎo)出相關(guān)參數(shù)的解析解,以描述關(guān)鍵參數(shù)之間的關(guān)系,因此在交通管理與定價(jià)優(yōu)化方面應(yīng)用廣泛。本研究將瓶頸經(jīng)濟(jì)學(xué)理論引入到共享電動(dòng)汽車與共享停車位的最優(yōu)組合定價(jià)研究中,定量的分析結(jié)論可為管理者制定決策提供參考。

2 “共享電動(dòng)汽車+共享停車位”(SEV+SP)的可行性分析

通常居住區(qū)停車需求的時(shí)空特點(diǎn)與周邊辦公建筑物具有互補(bǔ)特征,居住區(qū)的業(yè)主車輛呈“朝出夕歸”的出行特征,從而居住區(qū)白天工作時(shí)段停車位明顯剩余,具有優(yōu)良的對(duì)外共享?xiàng)l件。我國(guó)的城市規(guī)劃中,居住區(qū)一般都毗鄰商業(yè)、辦公等業(yè)態(tài)的建筑物,在共享車位停車后步行距離適中,符合共享停車的基本條件。

此外城市中心區(qū)較早建設(shè)的商業(yè)、辦公建筑物配建的停車位指標(biāo)較低,遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿足現(xiàn)階段私有小汽車的停車需求。同時(shí)城市中心區(qū)域由于土地資源有限和交通擁堵不斷加劇,管理部門不鼓勵(lì)建設(shè)更多的私有小汽車停車位來(lái)緩解商業(yè)和辦公建筑物的停車需求。這就造成私有小汽車在早高峰時(shí)段由于爭(zhēng)搶有限的停車位產(chǎn)生內(nèi)耗,大大增加了道路擁堵并增加了尾氣排放[1]。在共享經(jīng)濟(jì)的背景下,利用毗鄰居住區(qū)白天空閑的停車位,提供給前往城市中心的辦公或商業(yè)建筑物的出行者另一種出行選擇,即“共享電動(dòng)汽車+共享停車位”(Shared Electric Vehicles + Shared Parking, SEV+SP)的出行模式,可以有效地緩解上述早高峰出行矛盾。

通常,政府和管理部門對(duì)公共交通票價(jià)、停車場(chǎng)收費(fèi)以及共享電動(dòng)汽車的時(shí)變租賃費(fèi)制定政府指導(dǎo)價(jià),相關(guān)企業(yè)不得超過(guò)政府核定的最高收費(fèi)標(biāo)準(zhǔn)。而政府為了實(shí)現(xiàn)決策目標(biāo),可以對(duì)共享停車場(chǎng)予以限價(jià),如限制最高價(jià)或最低價(jià),也可以對(duì)共享電動(dòng)汽車的租賃公司予以補(bǔ)貼或進(jìn)行價(jià)格指導(dǎo)。根據(jù)政府對(duì)社會(huì)效益和交通排放的重視程度,通過(guò)對(duì)不同管理目標(biāo)加權(quán)來(lái)反映目標(biāo)的優(yōu)先級(jí)。因此,本研究以政府和交通管理部門為決策主體時(shí),對(duì)共享停車費(fèi)用和時(shí)變租賃費(fèi)用進(jìn)行組合優(yōu)化具有可行性。

本文將基于瓶頸經(jīng)濟(jì)學(xué)在早高峰的城市中心區(qū)域,探討以“共享電動(dòng)汽車+共享停車位”(SEV+SP)為補(bǔ)充的出行方式是會(huì)加劇交通擁堵還是會(huì)緩解交通擁堵?如何采取價(jià)格調(diào)節(jié)的方式,通過(guò)優(yōu)化“共享電動(dòng)汽車+共享停車位”(SEV+SP)的數(shù)量,可以既減少城市交通排放又可以增加社會(huì)效益?本文將建立帶權(quán)重的最大化社會(huì)效益和最小化系統(tǒng)交通排放成本的雙目標(biāo)優(yōu)化模型,約束條件為多模式出行網(wǎng)絡(luò)的用戶均衡,求解共享電動(dòng)汽車的時(shí)變租賃費(fèi)用和共享停車費(fèi)用的最優(yōu)組合定價(jià)。

3 問(wèn)題的描述

本文對(duì)兩種出行模式進(jìn)行對(duì)比分析,即雙模式(Dualmode)出行方式和多模式(Multi-mode)出行方式。

雙模式(Dual-mode)出行方式:路網(wǎng)中僅包括私有小汽車和公共交通兩種出行方式,經(jīng)典的雙模式瓶頸模型是在單OD的交通網(wǎng)絡(luò)的早高峰出行路網(wǎng)中,即一個(gè)出發(fā)地(居住區(qū)域)一個(gè)目的地(工作區(qū)域)組成的交通網(wǎng)絡(luò)[11],并滿足以下條件:①私有小汽車直接停放在辦公建筑物的私有停車場(chǎng),因此步行時(shí)間可以忽略;②城市中心區(qū)域辦公建筑物的私有停車場(chǎng)遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿足私有小汽車的出行需求,因此辦公建筑物的私有停車位數(shù)量小于私有小汽車出行的需求;③假設(shè)公共汽車通勤時(shí)間固定,雖然公共汽車出行時(shí)間較長(zhǎng),但是乘坐公共汽車的用戶都可以準(zhǔn)時(shí)到達(dá)。

多模式(Multi-mode)出行方式:在雙模式出行方式中引入SEV+SP的出行模式作為通勤方式的補(bǔ)充就形成了多模式通勤,即:私有小汽車、SEV+SP、公共交通這三種出行方式,如圖1所示,并具有以下特點(diǎn):①私有小汽車和SEV+SP出行者使用同一個(gè)有瓶頸的普通道路;②私有小汽車可以直接停放在辦公建筑物的私有停車場(chǎng)(同上述雙模式),無(wú)步行距離。但是考慮共享電動(dòng)汽車停放在毗鄰共享停車位后需要步行至辦公建筑物,如圖1中加粗實(shí)線所示,假設(shè)SEV+SP用戶需步行相等的時(shí)間T到達(dá)辦公建筑物;③根據(jù)實(shí)際情況,毗鄰居住區(qū)有條件為共享電動(dòng)汽車提供充足的共享停車位;④由于毗鄰居住區(qū)的共享停車位需要在大多數(shù)業(yè)主早晨上班后才可以用來(lái)共享,因此SEV+SP用戶均會(huì)選擇較晚出發(fā);⑤假設(shè)乘坐公共汽車的用戶都可以準(zhǔn)時(shí)到達(dá)。

圖1 多模式(Multi-mode)下通勤者出行交通走廊Figure 1A simplified transportation network in multi-mode

4 雙模式(Dual-mode)用戶均衡下系統(tǒng)交通排放成本與社會(huì)效益

根據(jù)瓶頸經(jīng)濟(jì)學(xué)基本原理,在用戶均衡(UE, User Equilibrium)原則下每一個(gè)用戶的出行成本均相等。在雙模式下,私有小汽車用戶的出行成本和公交車用戶的出行成本相等,此時(shí)形成了雙模式的用戶均衡。

4.1 雙模式(Dual-mode)系統(tǒng)用戶均衡求解

假設(shè)路網(wǎng)中每天有N個(gè)早高峰通勤者,所有通勤者的目標(biāo)到達(dá)時(shí)間相同為t?,瓶頸處的通行能力為s。選擇私有小汽車通勤的用戶數(shù)量為Np(假設(shè)每輛私有小汽車僅有1位駕駛員駕駛),選擇公交車出行的通勤用戶數(shù)量為Nb,考慮到實(shí)際情況,辦公建筑物的私有停車位數(shù)量為n0。 本文首先求解雙模式的用戶均衡,計(jì)算排放成本,同時(shí)給出雙模式下的社會(huì)效益與系統(tǒng)交通排放成本。

4.1.1 雙模式下私有小汽車和公交車出行成本的定義

由于辦公建筑物的停車位有限,私有小汽車的出行量即為辦公建筑物的停車位數(shù)量:Np=n0。由ADL模型[33],私有小汽車個(gè)人出行成本Cp包括三部分:出行時(shí)間成本、非準(zhǔn)點(diǎn)到達(dá)的懲罰成本和支付的停車費(fèi)用,可由公式(1)表示。

其中,T(t)是時(shí)刻t出發(fā)的私有小汽車的總通行時(shí)間,包括自由流通勤時(shí)間和排隊(duì)時(shí)間,即T(t)=T0+Tq(t)[25,34], 自由流下的出行時(shí)間為T0,時(shí)刻t出發(fā)的私有小汽車的排隊(duì)通行時(shí)間是Tq(t)。m是私有小汽車通勤者支付的停車費(fèi)。假定每單位通行時(shí)間的等價(jià)貨幣費(fèi)用為α元/小時(shí),每單位早到時(shí)間的等價(jià)貨幣費(fèi)用為β元/小時(shí),每單位遲到時(shí)間的等價(jià)貨幣費(fèi)用為γ元/小時(shí),由Small的研究[28],假設(shè)γ＞α＞β＞0 。

對(duì)于路網(wǎng)中的公交車出行者,考慮到擁擠因素,使用公共交通通勤的人數(shù)越多用戶感受的擁擠越高。其個(gè)人出行成本Cb包括三部分:支付的公交車票面費(fèi)用、出行時(shí)間成本和擁擠成本,如公式(2)所示。

這里,b是公交車的票價(jià),Tb是公交車的通勤時(shí)間,k為車內(nèi)擁擠系數(shù)(k＞0),Nb是公交車通勤的人數(shù)?？梢钥闯?公交車的個(gè)人出行成本與公交車的通勤人數(shù)成正比例關(guān)系。

4.1.2 雙模式下私有小汽車和公交車排放系數(shù)

假定私有小汽車行駛包括兩個(gè)部分:自由流下的勻速行駛和在瓶頸處怠速行駛[35-36]。本文將私有小汽車的排放定義為自由流時(shí)間排放和排隊(duì)時(shí)間排放,定義排放系數(shù)用于描述汽車排放對(duì)于環(huán)境的負(fù)面影響。用表示私有小汽車自由流單位時(shí)間排放成本,表示私有小汽車排隊(duì)的單位時(shí)間排放成本。根據(jù)相關(guān)研究,汽車在擁堵過(guò)程中加速度的絕對(duì)值大于0,因此私有小汽車在自由流的單位排放成本小于排隊(duì)單位時(shí)間排放成本

由于設(shè)置了公交車線路,因此公交車在行駛中無(wú)需排隊(duì),公交車行程時(shí)間即為公交車的自由流通行時(shí)間Tb。定義λb為公交車在行駛過(guò)程中單位時(shí)間的排放成本,結(jié)合實(shí)際情況,在整個(gè)行程過(guò)程中,私有小汽車的自由流單位排放成本小于公交車的單位排放成本[35]。

4.1.3 雙模式的用戶均衡

根據(jù)瓶頸經(jīng)濟(jì)學(xué)基本原理,當(dāng)整個(gè)網(wǎng)絡(luò)處于均衡狀態(tài)時(shí),每一位用戶的出行成本是相等的,即沒(méi)有一個(gè)用戶可以通過(guò)改變出行時(shí)間來(lái)降低自身出行成本[25]。當(dāng)私有小汽車和公共汽車都有通勤者選擇時(shí),用戶均衡狀態(tài)的表達(dá)式如公式(3)所示。

由于私有小汽車停車受限,即終點(diǎn)處的停車位數(shù)量不能滿足所有的私有小汽車潛在出行量。此時(shí),私有小汽車出行者會(huì)通過(guò)提前出發(fā)時(shí)間爭(zhēng)奪停車泊位[1]。

4.2 雙模式(Dual-mode)的系統(tǒng)交通排放成本(TECdual,Total Emission Cost)與社會(huì)效益(TRdual, Total Revenue)

其中,Ab是早高峰每輛公交車的平均承載人數(shù),取決于公交車的荷載量與早高峰通勤人數(shù)。

私有小汽車排放成本ECdualp的具體表達(dá)形式如公式(6)所示:

因此,在停車受限的雙模式均衡下的系統(tǒng)交通排放成本(TECdual, Total Emission Cost)包括私有小汽車交通排放成本和公交車交通排放成本:

定義社會(huì)效益包括:私有小汽車停車場(chǎng)的總收益和公共交通的總票價(jià)收入。因此雙模式下的社會(huì)效益(TRdual, Total Revenue)表達(dá)式為:

5 多模式(Multi-mode)用戶均衡下系統(tǒng)交通排放成本與社會(huì)效益

多模式的用戶均衡是選擇私有小汽車出行、選擇“共享電動(dòng)汽車+共享停車位”(SEV+SP)出行和選擇公共汽車出行的個(gè)人出行成本均相等。

5.1 停車受限下的多模式(Multi-mode)用戶均衡求解

假設(shè)每天有N個(gè)早高峰通勤者,所有通勤者的目標(biāo)到達(dá)時(shí)間相同為t?,瓶頸處的通行能力為s。選擇私有小汽車通勤的用戶數(shù)量為Np(假設(shè)每輛私有小汽車僅有1位駕駛員駕駛),終點(diǎn)處辦公建筑物的私有停車位數(shù)量為n0且不能滿足私有小汽車出行需求,選擇公交車出行的通勤用戶數(shù)量為Nb。此外,還有Ns個(gè)早高峰通勤者選擇SEV+SP出行模式(假設(shè)每輛共享電動(dòng)汽車僅有1位駕駛員駕駛)。下面列出多模式下的用戶均衡方程,并計(jì)算排放成本,同時(shí)給出多模式網(wǎng)絡(luò)中停車位受限情況下的社會(huì)效益與系統(tǒng)交通排放成本。

5.1 .1多模式下共享電動(dòng)汽車出行成本定義

多模式下私有小汽車、公交車用戶出行成本與雙模式相同,見(jiàn)公式(1)和(2)。選擇SEV+SP模式的用戶個(gè)人出行成本由五部分組成:出行時(shí)間成本、非準(zhǔn)點(diǎn)到達(dá)的懲罰成本、共享電動(dòng)汽車使用時(shí)變租賃費(fèi)用、步行時(shí)間成本、共享停車費(fèi)用。因此,共享電動(dòng)汽車用戶個(gè)人出行成本Csev如公式(10)示:

其中,η是共享電動(dòng)汽車的單位時(shí)變租賃費(fèi)用,λ是每單位步行時(shí)間的等價(jià)貨幣費(fèi)用,T為毗鄰居住區(qū)共享停車場(chǎng)距離工作目的地的步行時(shí)間,τ為共享停車費(fèi)用,其他參數(shù)同公式(1)。

5.1.2 多模式下私有小汽車和共享電動(dòng)汽車排放系數(shù)

多模式下私有小汽車和公交車的單位排放成本與雙模式下的單位排放成本相同。

共享電動(dòng)汽車的行駛包括兩個(gè)部分:自由流下的勻速行駛和在瓶頸處怠速行駛。本文將電動(dòng)汽車的排放定義為自由流時(shí)間排放和排隊(duì)時(shí)間排放,用表示共享電動(dòng)汽車自由流單位時(shí)間排放成本表示共享電動(dòng)汽車排隊(duì)單位時(shí)間排放成本,且

由于共享電動(dòng)汽車排放相對(duì)私有小汽車排放少[37],假定共享電動(dòng)汽車的自由流單位排放成本和排隊(duì)單位排放成本都小于私有小汽車,即且共享電動(dòng)汽車的自由流單位排放成本小于公交車的單位排放成本,也就是

5.1.3 多模式用戶均衡求解

根據(jù)瓶頸經(jīng)濟(jì)學(xué)基本原理,當(dāng)整個(gè)網(wǎng)絡(luò)處于均衡狀態(tài)時(shí),每一位用戶的出行成本是相等的,當(dāng)私有小汽車、“共享電動(dòng)汽車+共享停車位”、公共汽車都有通勤者選擇時(shí),均衡狀態(tài)的表達(dá)式如公式(11)所示。

參考肖玲[11]、Liu[38]等對(duì)瓶頸模型解析解的表達(dá)方式,多模式均衡時(shí),私有小汽車通勤者和SEV+SP通勤者具體出行時(shí)間的解析表達(dá)式如表1所示。圖2給出了瓶頸處私有小汽車通勤者和SEV+SP通勤者的累積到達(dá)情況,私有小汽車通勤者會(huì)提前出發(fā)來(lái)爭(zhēng)奪有限的停車泊位,根據(jù)前述假設(shè),私有小汽車在t1~t5時(shí)間段內(nèi)出發(fā),并在t3~t9時(shí)段到達(dá)辦公建筑物停車場(chǎng)。SEV+SP通勤者需要在毗鄰居住區(qū)的業(yè)主大部分離開(kāi)后才可獲得共享停車位,因此SEV+SP通勤者均后出發(fā),出發(fā)時(shí)段為t7~t11,到達(dá)共享停車位的時(shí)段為t9~t12,步行至辦公建筑物的時(shí)間為t10~t13。

表1 用戶均衡時(shí)多模式下通勤者具體出行時(shí)間Table 1Specific travel time of commuters in multi-mode user equilibrium

圖2 瓶頸處私有小汽車通勤者和SEV+SP通勤者的累積到達(dá)情況Figure 2Cumulative arrivals of private vehicles and SEV+SP on the bottleneck

如圖2所示,折線段ABC表示私有小汽車用戶出發(fā)時(shí)間,折線段FED表示私有小汽車用戶到達(dá)瓶頸時(shí)間,直線段FGH表示私有小汽車用戶到達(dá)辦公建筑物時(shí)間;直線段IJ表示SEV+SP用戶出發(fā)時(shí)間,直線段LK表示SEV+SP用戶到達(dá)瓶頸時(shí)間,直線段HK表示SEV+SP用戶到達(dá)停車場(chǎng)時(shí)間,直線段MN表示SEV+SP用戶到達(dá)辦公建筑時(shí)間。

5.2 多模式(Multi-mode)的系統(tǒng)交通排放成本(TEC, Total Emission Cost)與社會(huì)效益(TR, Total Revenue)

路網(wǎng)中私有小汽車排放成本包括私有小汽車自由流通勤時(shí)的排放和排隊(duì)時(shí)的排放,私有小汽車總自由流時(shí)間為圖2中的ABCDEF區(qū)域,總排隊(duì)時(shí)間為DEFGH區(qū)域,私有小汽車交通排放成本的具體表達(dá)形式如(13)所示:

路網(wǎng)中共享電動(dòng)汽車排放成本包括自由流通勤時(shí)的排放和排隊(duì)時(shí)間的排放,共享電動(dòng)汽車總自由流時(shí)間為區(qū)域IJKL,總排隊(duì)時(shí)間為區(qū)域HKL,共享電動(dòng)汽車交通排放成本的具體表達(dá)形式如公式(15)所示:

多模式下系統(tǒng)的總排隊(duì)時(shí)間TQT為私有小汽車排隊(duì)時(shí)間與共享電動(dòng)汽車排隊(duì)時(shí)間之和,因此:

由此可得,平均排隊(duì)時(shí)間AQT:

因此,在停車受限的多模式用戶均衡下的系統(tǒng)交通排放成本TEC包括公交車排放成本、私有小汽車排放成本和共享電動(dòng)汽車排放成本,具體表達(dá)式為:

多模式下的社會(huì)效益在雙模式的基礎(chǔ)上,增加了共享電動(dòng)汽車公司盈利[39](TSP, Total Shared Profit)。因此多模式下的社會(huì)效益包括三部分:私有小汽車停車場(chǎng)的總收益和公共交通的總票價(jià)收入以及共享電動(dòng)汽車公司的盈利。其中共享電動(dòng)汽車公司的盈利又包括了行程過(guò)程中時(shí)變租賃費(fèi)用的收益和共享電動(dòng)汽車的停車費(fèi)收益,共享電動(dòng)汽車公司盈利具體形式為:

因此多模式下的社會(huì)效益(TR, Total Revenue)表達(dá)式為:

6 多模式下SEV+SP的最優(yōu)組合定價(jià)

在多模式交通路網(wǎng)中,通過(guò)組合優(yōu)化共享電動(dòng)汽車時(shí)變租賃費(fèi)用η和共享停車費(fèi)用τ,從而達(dá)到最大化社會(huì)效益TR和最小化系統(tǒng)交通排放TEC的目的。本研究構(gòu)建了如下的雙目標(biāo)優(yōu)化模型,決策主體為政府和交通管理部門,約束條件為共享電動(dòng)汽車和共享停車位定價(jià)變化下的用戶均衡。模型如公式(22)所示:

當(dāng)管理者同時(shí)追求兩個(gè)目標(biāo)的最優(yōu)化時(shí),可以通過(guò)評(píng)價(jià)函數(shù)法,將雙目標(biāo)優(yōu)化模型轉(zhuǎn)化為一個(gè)評(píng)價(jià)函數(shù)[40]。在這里選擇線性加權(quán)的方式予以轉(zhuǎn)化,權(quán)重表示管理者對(duì)于目標(biāo)的重視程度。由于目標(biāo)函數(shù)包括總的社會(huì)效益與系統(tǒng)交通排放成本,令w為社會(huì)效益的權(quán)重,1-w為系統(tǒng)交通排放成本的權(quán)重。因此將雙目標(biāo)優(yōu)化模型轉(zhuǎn)化為函數(shù)F(η,τ)。

假設(shè)最優(yōu)的組合定價(jià)是(η?,τ?),F(η?,τ?)≥F(η,τ),在雙模式均衡的基礎(chǔ)上,求解得到能夠使多模式用戶均衡時(shí)η和τ的組合,并且得到使得目標(biāo)最優(yōu)的算法的具體描述如下。

第一步:a∈[0,maxη],b∈[0,maxτ]設(shè)定數(shù)組a、b與F(η,τ)分別表示時(shí)變租賃費(fèi)用、共享停車費(fèi)用與目標(biāo)函數(shù)值。給出一個(gè)足夠小的正數(shù)ε作為固定步長(zhǎng)與收斂準(zhǔn)則。設(shè)定i為總的迭代次數(shù),令i=0,a(0)=0,b(0)=0,ε=0.001。

第二步:對(duì)于給定的a(i),b(i)可以得到共享電動(dòng)汽車用戶的個(gè)人出行成本Csev和公共汽車用戶的個(gè)人成本Cb,如果,則進(jìn)行第三步;如果不成立,需要考慮共享電動(dòng)汽車用戶的數(shù)量Ns,當(dāng)Ns≤N-n0時(shí),i=i+1繼續(xù)進(jìn)行第二步;當(dāng)Ns＞N-n0時(shí),退出循環(huán)。至此可求得使系統(tǒng)均衡的所有(η,τ)組合。

第三步:對(duì)目標(biāo)函數(shù)值F(η,τ)進(jìn)行排序,并得到最大目標(biāo)函數(shù)值F(η?,τ?)與最優(yōu)的費(fèi)用組合(η?,τ?)。

7 算例

假設(shè)通勤者從家出發(fā)到公司上班,需要通過(guò)一條通行能力有限的瓶頸道路。設(shè)置參數(shù)α=1元/小時(shí),β=0.9元/小時(shí),γ=1.01元/小時(shí)(γ＞α＞β[23,28,35]),λ=0.3元/小時(shí),自由流時(shí)間T0=0.5小時(shí),出行總?cè)藬?shù)N=4900人,瓶頸通行能力s=70輛/小時(shí),目標(biāo)到達(dá)時(shí)刻t?=8:00。私有小汽車在辦公建筑物內(nèi)的停車費(fèi)用m=5元/次,辦公建筑物內(nèi)的私有小汽車停車位數(shù)量為n0=160輛,忽略辦公建筑物私有停車場(chǎng)到工作目的地的步行距離;通常停車后人們可接受的步行距離最長(zhǎng)為500米[41],可接受的步行時(shí)間約12分鐘[42],假設(shè)毗鄰居住區(qū)的共享停車場(chǎng)與辦公建筑物的步行時(shí)長(zhǎng)T=0.15小時(shí)?？紤]到實(shí)際情況,共享電動(dòng)汽車僅作為出行方式的補(bǔ)充,其數(shù)量不能無(wú)限增大,假設(shè)共享電動(dòng)汽車的數(shù)量小于等于私有小汽車數(shù)量。設(shè)定共享電動(dòng)汽車時(shí)變租賃費(fèi)用和共享停車費(fèi)用在合理范圍內(nèi)變化η∈[0,8]元/小時(shí),τ∈[0,6]元/次。

對(duì)于公交線路,一輛公交車的早高峰平均載客量Ab=60人。假設(shè)公交通行時(shí)間Tb=1小時(shí),公交出行的擁擠系數(shù)k=0.001,公交乘坐費(fèi)用b=2元/次。因此公交車用戶的個(gè)人出行成本為:

假設(shè)私有小汽車自由流每車每單位時(shí)間的排放成本=3元/(車·小時(shí));排隊(duì)時(shí)每車每單位時(shí)間的排放成本=10元/(車·小時(shí));公交車每車每單位時(shí)間的排放成本λb=75元/(車·小時(shí))[35];由于共享電動(dòng)汽車具有排放較低的特點(diǎn),假設(shè)共享電動(dòng)汽車自由流每車每單位時(shí)間的排放成本=1元/(車·小時(shí));共享電動(dòng)汽車排隊(duì)時(shí)每車每單位時(shí)間的排放成本=3元/(車·小時(shí))[37]。

為了說(shuō)明組合定價(jià)變化對(duì)系統(tǒng)產(chǎn)生的影響,下文首先介紹時(shí)變租賃費(fèi)用η與共享停車費(fèi)用τ變化時(shí)系統(tǒng)的變動(dòng)情況。最后求解權(quán)重不同時(shí)分別使得目標(biāo)函數(shù)最優(yōu)的最優(yōu)組合定價(jià)。

7.1 共享電動(dòng)汽車時(shí)變租賃費(fèi)用η與共享停車費(fèi)τ變化對(duì)系統(tǒng)的影響

本研究將討論共享電動(dòng)汽車時(shí)變租賃費(fèi)用η和共享停車費(fèi)τ的組合定價(jià),在多模式出行網(wǎng)絡(luò)均衡時(shí),對(duì)系統(tǒng)交通排放成本TEC、選擇SEV+SP出行的用戶數(shù)量Ns、交通擁堵?tīng)顩rAQT以及社會(huì)效益TR的影響關(guān)系。

7.1.1 共享電動(dòng)汽車時(shí)變租賃費(fèi)用與共享停車費(fèi)對(duì)系統(tǒng)交通排放成本的影響

圖3為共享停車費(fèi)τ和時(shí)變租賃費(fèi)用η變動(dòng)時(shí)系統(tǒng)交通排放成本TEC及共享電動(dòng)汽車用戶數(shù)量Ns的變化關(guān)系圖。在共享停車費(fèi)用τ一定時(shí),隨著共享電動(dòng)汽車時(shí)變租賃費(fèi)用η的減少,Ns逐漸增大,即由于費(fèi)用較低,更多出行者愿意選擇SEV+SP出行模式。而時(shí)變租賃費(fèi)用η和共享停車費(fèi)用τ較高時(shí),Ns趨于0,即說(shuō)明過(guò)高的定價(jià)使得沒(méi)有出行者愿意選擇SEV+SP出行模式。

圖3 共享停車費(fèi)用和時(shí)變租賃費(fèi)用對(duì)系統(tǒng)交通排放成本(左側(cè)縱坐標(biāo))及共享電動(dòng)汽車數(shù)量(右側(cè)縱坐標(biāo))的影響Figure 3Total emission cost (left ordinate) and the number of shared electric vehicles (right ordinate) under different levels of the shared parking fee and time-dependent fee

多模式下系統(tǒng)交通排放成本TEC隨著時(shí)變租賃費(fèi)用η的增加先減少后增加,如圖中實(shí)線所示。時(shí)變租賃費(fèi)用η較低時(shí),SEV+SP用戶數(shù)量較多,引入SEV+SP的多模式出行方式相比于雙模式反而增加了系統(tǒng)交通排放成本,也就是說(shuō)在城市中心區(qū)域過(guò)多地鼓勵(lì)共享電動(dòng)汽車出行對(duì)交通排放非常不利。由圖3可見(jiàn),應(yīng)該將共享電動(dòng)汽車的時(shí)變租賃費(fèi)用和共享停車位停車費(fèi)用設(shè)計(jì)在合理范圍之內(nèi),才能達(dá)到有效減少系統(tǒng)交通排放成本的目的。例如,多模式均衡時(shí),當(dāng)共享停車費(fèi)用τ為5元/次,在時(shí)變租賃費(fèi)用η為1.7元/小時(shí),系統(tǒng)交通排放成本達(dá)到最低值7713.6元,低于雙模式的排放成本7727.7元(如圖中水平虛線所示)。共享停車費(fèi)和共享電動(dòng)汽車時(shí)變租賃費(fèi)用組合定價(jià)與系統(tǒng)交通排放成本之間的關(guān)系見(jiàn)表2所示,也就是“共享電動(dòng)汽車+共享停車位”并不是總能降低系統(tǒng)交通排放成本,只有合理組合優(yōu)化定價(jià)才可以有效減少系統(tǒng)交通排放成本;相反過(guò)高或過(guò)低的費(fèi)用組合反而會(huì)造成系統(tǒng)交通排放成本的快速上升,甚至高于雙模式的系統(tǒng)交通排放成本。

表2 共享停車費(fèi)用和共享電動(dòng)汽車時(shí)變租賃費(fèi)用組合定價(jià)對(duì)系統(tǒng)交通排放成本的影響Table 2Total emission cost under different levels of the combinational pricing

7.1.2 共享電動(dòng)汽車時(shí)變租賃費(fèi)用與共享停車費(fèi)對(duì)交通擁堵的影響

由于擁堵排放是交通污染排放的重要組成部分,因此本文進(jìn)一步分析組合定價(jià)與交通擁堵之間的關(guān)系,而平均排隊(duì)時(shí)間AQT反映了瓶頸路段的交通擁堵程度,因此圖4給出了組合定價(jià)與平均排隊(duì)時(shí)間的變化關(guān)系。圖中實(shí)線為多模式均衡下的平均排隊(duì)時(shí)間,虛線為雙模式均衡下的平均排隊(duì)時(shí)間。

圖4 共享停車費(fèi)用和時(shí)變租賃費(fèi)用對(duì)平均排隊(duì)時(shí)間的影響Figure 4Average queuing time under different levels of the shared parking fee and time-dependent fee

多模式下的平均排隊(duì)時(shí)間均小于雙模式的平均排隊(duì)時(shí)間,同時(shí)多模式下平均排隊(duì)時(shí)間隨共享電動(dòng)汽車時(shí)變租賃費(fèi)用η的增加先減小后增加。因此增加SEV+SP作為補(bǔ)充出行方式,系統(tǒng)均衡時(shí)相比于雙模式能夠減少平均排隊(duì)時(shí)間,即減少擁堵。例如,多模式均衡時(shí),當(dāng)共享停車費(fèi)用τ為5元/次,在時(shí)變租賃費(fèi)用η為0.5元/小時(shí),平均排隊(duì)時(shí)間達(dá)到最低值0.9小時(shí);共享停車費(fèi)用τ為3元/次,在時(shí)變租賃費(fèi)用η為2.5元/小時(shí),平均排隊(duì)時(shí)間達(dá)到最低值0.73小時(shí),也就是共享停車費(fèi)τ越小,系統(tǒng)的平均排隊(duì)時(shí)間最低值越小。多模式下的平均排隊(duì)時(shí)間均明顯小于雙模式的平均排隊(duì)時(shí)間(1.1小時(shí))。

結(jié)合表2和圖4可以發(fā)現(xiàn),當(dāng)平均排隊(duì)時(shí)間最小時(shí),系統(tǒng)并未達(dá)到最低的系統(tǒng)交通排放成本TEC,例如當(dāng)共享停車費(fèi)τ為4元/次,時(shí)變租賃費(fèi)用η為1.5元/小時(shí),雖然平均排隊(duì)時(shí)間最小,但是系統(tǒng)交通排放成本較大。

7.1.3 共享電動(dòng)汽車時(shí)變租賃費(fèi)用與共享停車費(fèi)對(duì)社會(huì)效益和系統(tǒng)交通排放成本的影響

圖5是多模式均衡下社會(huì)效益TR(圖中點(diǎn)畫(huà)線)及系統(tǒng)交通排放成本TEC(圖中實(shí)線)與共享停車費(fèi)τ和時(shí)變租賃費(fèi)用η的關(guān)系圖。隨著時(shí)變租賃費(fèi)用的增加系統(tǒng)交通排放成本先減小后增大,而社會(huì)效益先增大后減小。增加SEV+SP出行模式,當(dāng)系統(tǒng)均衡時(shí),相比于雙模式(圖中加粗水平虛線為雙模式下的社會(huì)效益,10280元)一定會(huì)增加社會(huì)效益,但不一定會(huì)降低系統(tǒng)交通排放成本(圖中較細(xì)水平虛線為雙模式下的系統(tǒng)交通排放成本,7727.7元)。例如,共享停車費(fèi)用τ為3元/次,時(shí)變租賃費(fèi)用η為1.6元/小時(shí),取得社會(huì)效益的最大值為10632元。共享停車費(fèi)用τ越小,時(shí)變租賃費(fèi)用η也較小時(shí),取得的社會(huì)效益值較大。

圖5 共享停車費(fèi)用和時(shí)變租賃費(fèi)用對(duì)系統(tǒng)交通排放成本(左側(cè)縱坐標(biāo))與社會(huì)效益(右側(cè)縱坐標(biāo))的影響Figure 5Total emission cost (left ordinate) and total revenue (right ordinate) under different levels of the shared parking fee and time-dependent fee

當(dāng)社會(huì)效益最大時(shí),系統(tǒng)無(wú)法同時(shí)取得最低的系統(tǒng)交通排放成本。當(dāng)共享停車費(fèi)用τ一定時(shí),使社會(huì)效益最大的時(shí)變租賃費(fèi)用η低于使系統(tǒng)交通排放成本最小的時(shí)變租賃費(fèi)用η。因此,如果為了取得更高的社會(huì)效益,應(yīng)該設(shè)置較低的時(shí)變租賃費(fèi)用η,并且降低共享停車費(fèi)用τ;如果為了減少系統(tǒng)交通排放成本,則應(yīng)該設(shè)置較大的時(shí)變租賃費(fèi)用η,和較小的共享停車費(fèi)τ。本文將進(jìn)一步討論如何組合定價(jià)共享電動(dòng)汽車的時(shí)變租賃費(fèi)用η和共享停車費(fèi)用τ,才可以兼顧系統(tǒng)交通排放成本和社會(huì)效益。

7.2 含有權(quán)重w情況下的最優(yōu)組合定價(jià)

本文為了達(dá)到同時(shí)最大化社會(huì)效益TR和最小化系統(tǒng)交通排放成本TEC的目的,采用評(píng)價(jià)函數(shù)法,令w為社會(huì)效益的權(quán)重,1-w為系統(tǒng)交通排放成本的權(quán)重,將雙目標(biāo)優(yōu)化模型轉(zhuǎn)化為單目標(biāo)優(yōu)化模型,如公式(23)所示,并進(jìn)一步求解在多模式交通路網(wǎng)中,系統(tǒng)均衡時(shí)共享電動(dòng)汽車時(shí)變租賃費(fèi)用和共享停車費(fèi)用的組合優(yōu)化解。

在不同的權(quán)重w下,使系統(tǒng)最優(yōu)的共享電動(dòng)汽車時(shí)變租賃費(fèi)用和共享停車費(fèi)最優(yōu)組合定價(jià)如表3所示。其中,最優(yōu)時(shí)變租賃費(fèi)用取較高值η?∈[7.08,8],最優(yōu)共享停車費(fèi)用取較低值τ?∈[0,1.8]。隨著權(quán)重值w的增加,即管理者對(duì)于社會(huì)效益TR的重視程度提高,應(yīng)當(dāng)合理降低共享電動(dòng)汽車的時(shí)變租賃費(fèi)用η和共享停車費(fèi)用τ,從而增加共享電動(dòng)汽車用戶的數(shù)量。隨著w的減小,也就是管理者對(duì)于系統(tǒng)交通排放成本TEC的重視程度增加,此時(shí)提高共享停車費(fèi)用τ,從而減少共享電動(dòng)汽車用戶數(shù)量。但是當(dāng)w≥0.75以后,由于系統(tǒng)均衡已經(jīng)穩(wěn)定,共享電動(dòng)汽車數(shù)量不會(huì)繼續(xù)增加,最終穩(wěn)定在136輛。因此再進(jìn)行組合費(fèi)用的調(diào)節(jié)就失去了意義,如圖6。

表3 權(quán)重w變動(dòng)時(shí)最優(yōu)組合定價(jià)Table 3The optimal combinational pricing against the weight

由圖6可知,隨著權(quán)重值w的增加,即管理者對(duì)于社會(huì)效益的重視程度增加,對(duì)于排放的重視程度降低,共享電動(dòng)汽車的數(shù)量逐漸增多至136輛。在w=0,也就是管理者對(duì)于系統(tǒng)交通排放成本TEC的重視程度最高、對(duì)于社會(huì)效益TR的重視程度最低,共享電動(dòng)汽車的數(shù)量為27輛,大于0。由此可見(jiàn),適當(dāng)?shù)匾隨EV+SP模式比傳統(tǒng)的雙模式,可以有效地減少平均排隊(duì)時(shí)間AQT,從而減少了由于擁堵造成的污染排放,見(jiàn)圖3所示。因此以減少系統(tǒng)交通排放為目的,引入共享電動(dòng)汽車是一種可行方式,但是不應(yīng)無(wú)限制的鼓勵(lì)。

圖6 權(quán)重變動(dòng)時(shí)最優(yōu)組合定價(jià)對(duì)應(yīng)的共享電動(dòng)汽車數(shù)量Figure 6Variation of the number of shared electric vehicles corresponding to the optimal combinational pricing against the weight

圖7給出了在權(quán)重w不同的情況下,社會(huì)效益TR與系統(tǒng)交通排放成本TEC的變化趨勢(shì)?？梢钥闯鲭S著權(quán)重值w的增加,系統(tǒng)中共享電動(dòng)汽車的數(shù)量逐漸增加,因此社會(huì)效益上升,與此同時(shí)系統(tǒng)交通排放成本也增加,且權(quán)重值w越大系統(tǒng)交通排放成本的增加越顯著。當(dāng)權(quán)重小于0.2時(shí),系統(tǒng)交通排放成本和社會(huì)效益均增長(zhǎng)緩慢;當(dāng)權(quán)重在0.2到0.45時(shí),系統(tǒng)交通排放明顯增加;當(dāng)權(quán)重大于0.6時(shí),系統(tǒng)已經(jīng)產(chǎn)生了大量的排放。因此如果一味地重視社會(huì)效益,鼓勵(lì)更多的SEV+SP出行模式,會(huì)導(dǎo)致系統(tǒng)交通排放成本迅速增加。建議管理者在鼓勵(lì)SEV+SP共享出行模式時(shí),應(yīng)充分考慮交通系統(tǒng)的通行能力,從減少交通排放的角度,選取較小的權(quán)重指標(biāo),建議w≤0.2。

圖7 權(quán)重變動(dòng)時(shí)最優(yōu)組合定價(jià)對(duì)應(yīng)的社會(huì)效益和系統(tǒng)交通排放成本Figure 7Variation of total revenue and total emission cost corresponding to the optimal combinational pricing against the weight

8 結(jié)論

本文在原有的私有小汽車和公共交通雙模式出行的基礎(chǔ)上,提出了SEV+SP出行模式。以早高峰城市中心區(qū)域的辦公建筑物和毗鄰居住區(qū)為案例,基于瓶頸經(jīng)濟(jì)學(xué)理論分析了考慮帶權(quán)重的系統(tǒng)交通排放成本和社會(huì)效益雙目標(biāo)優(yōu)化模型時(shí),共享電動(dòng)汽車的時(shí)變租賃費(fèi)用和共享停車位的停車費(fèi)用的組合定價(jià)優(yōu)化問(wèn)題。

研究結(jié)果發(fā)現(xiàn)早高峰時(shí)段城市中心區(qū)域,引入SEV+SP作為出行模式的一種補(bǔ)充,通過(guò)對(duì)共享電動(dòng)汽車的時(shí)變租賃費(fèi)用和共享停車費(fèi)用組合定價(jià)的優(yōu)化,相比于雙模式而言恰當(dāng)?shù)慕M合定價(jià)可以達(dá)到降低系統(tǒng)交通排放成本,減少交通擁堵,并增加社會(huì)效益的目的。雖然引入共享電動(dòng)汽車是一種可行方式,但是不應(yīng)無(wú)限制的鼓勵(lì)。其次本文發(fā)現(xiàn)通過(guò)組合定價(jià)共享電動(dòng)汽車時(shí)變租賃費(fèi)用η和共享停車費(fèi)用τ,可以影響SEV+SP模式的出行數(shù)量,從而有助于達(dá)到不同的社會(huì)目標(biāo)。①合理組合優(yōu)化共享電動(dòng)汽車的時(shí)變租賃費(fèi)和共享停車費(fèi),可以有效減少系統(tǒng)交通排放成本,相反過(guò)高或過(guò)低的費(fèi)用組合反而會(huì)造成系統(tǒng)交通排放成本的快速上升,甚至高于雙模式的系統(tǒng)交通排放成本。②增加SEV+SP作為補(bǔ)充出行方式,相比于雙模式能夠顯著減少平均排隊(duì)時(shí)間,也就是減少擁堵。③共享停車費(fèi)用的定價(jià)越低,取得的社會(huì)效益越高,在共享停車費(fèi)用一定時(shí),較低的時(shí)變租賃費(fèi)用也有助于獲得更高的社會(huì)效益。④如果同時(shí)最大化社會(huì)效益,最小化交通排放,建立帶權(quán)重的雙目標(biāo)優(yōu)化模型,使得系統(tǒng)最優(yōu)的時(shí)變租賃費(fèi)用應(yīng)取較高值,共享停車費(fèi)用應(yīng)取較低值。⑤如果一味地重視社會(huì)效益,鼓勵(lì)更多的SEV+SP出行模式,會(huì)導(dǎo)致系統(tǒng)交通排放成本迅速增加,建議管理者在鼓勵(lì)SEV+SP出行模式時(shí),應(yīng)充分考慮交通系統(tǒng)的擁堵壓力,從減少交通排放的角度,應(yīng)選取較小的權(quán)重指標(biāo)w,建議小于0.2。

本文分析了綜合考慮系統(tǒng)交通排放成本和社會(huì)效益的SEV+SP出行模式的組合定價(jià)問(wèn)題,今后的研究還可以從多個(gè)方面拓展,例如:完善可預(yù)約的共享停車制度,保證車位預(yù)約的準(zhǔn)確性、可靠性;其次,共享車位的布設(shè)是否能夠滿足需求,電動(dòng)車充電樁的設(shè)置是否滿足需求與經(jīng)濟(jì)性的要求;另外,共享車位是否僅能供共享電動(dòng)汽車預(yù)約使用,私有小汽車用戶能否也通過(guò)預(yù)約的方式使用;最后,是否能夠有部分共享電動(dòng)汽車用戶通過(guò)提早出發(fā),提早或準(zhǔn)時(shí)到達(dá)目的地。