胡列格,周佰会,刘 阳,刘 荣,张梦启
(长沙理工大学交通运输工程学院,湖南长沙410114)
随着人民生活水平的提高,对交通出行舒适度的要求也相应的有所提高。每一个出行者都希望公交系统能够提供良好的公共交通服务,尤其关注出租车舒适、安全度等问题。但是,任何社会现象都是双面性的,公交系统在努力满足居民出行便利的同时,也带来了诸多社会问题,例如道路拥挤度增加、空载率加大、环境污染日益加剧等[1]。国内的许多研究还停留在较早时期,对于出租车保有量方面更是知之甚少,只是停留在一些政策方面。据有关方面[2]规定:城市出租车保有量只有下限要求,没有上限要求,即大城市不少于每千人2 veh,小城市不少于每千人0.5 veh,中等城市可在其间取值。这样,在城市车租车发展方面就会带来许多问题,最主要的问题就是出租车保有量过剩。本研究通过对全方式交通分担中出租车所占比例以及出租车空载率2个方面进行论证。通过建立交通方式分担模型,确定出租车保有量与全方式交通分担之间的关系;通过部分假设条件计算出空载率与出租车保有量之间的关系;通过合理分析,确定适合城市发展的出租车保有量,如果2种方法的计算结果存在较大的差异,应该结合其他相关规划予以修正,以益阳市为例验证模型的合理性。
为了使模型具有一定的实用性,同时考虑所用数据的通用性及可获得性,进行以下假设:
(1)出行者是以交通行为意志决定的基本单位[3];
(2)根据效用理论,出行者在特定的选择条件下,选择其所认知得到的选择方案中效用最大的方案;
(3)出租车保有量遵循时间转移性与地域转移性;
(4)出租车市场内的营运车辆全部有挂靠公司,即无黑车存在。
在城市出租车分担率方面,目前国内外尚无严格的统一标准,同时也缺乏相关的经验总结[4]。本研究作者在完成大量湖南省城市出租车市场调研活动后,得出如表1所示的城市出租车分担率。
表1 城市出租车分担率表Table 1 City taxi share rate %
从表1可见:出租车在全方式交通分担率较小,并且都小于10%。通过对以上数据加权平均可知:城市出租车发展的平均水平为6.06%,那么本研究认为当出租车的分担率在6%左右波动时所得到的保有量才是合适值,是所能接受的。
1.3.1 确定效用函数的形式[5]
BL选择模型就是选择方案的集合中至少有2个选择方案,并且从这2个选择方案中选择其一的logit模型。本文主要考虑的选择对象为出租车(i=1)和其他交通方式(i=2),效用函数Vin的形式为线性函数,特征变量仅为固有哑元和出行时间2个。
其中:θ1和θ2为未知参数;Xin2为交通方式i的出行时间。因此,选择交通方式i的概率为:
1.3.2 确定对数似然函数
对于BL模型,只有选择交通方式的结果为概率变量,其余均为非概率变量,同时考虑到概率变量所遵循的概率分布类型,应用数理统计知识,可得到以下似然函数:
1.3.3 确定▽L及▽2L:
1.3.4用NR方法计算估计值θ
步骤1:设θ的初始值 θ(0)为0(θ(0)=0),对于多为方程,设 θ(0)= [0,0,…,0]。设反复计算次数m为0。并且,赋予μ1及μ2以较小的整数(通常 μ1=0.000 1,μ2=0.01)。这里的 μ1和μ2是为检验参数的估计精度所设置的。
步骤2:求出θ(0)=0时的▽L(θ(0)),并将点(θ(0),▽L(θ(0)))作为 A(0)。
步骤3:按如下公式求出点A(0)处▽L的切线方程。
步骤4:求出上述切线方程式与θ轴的交点的值 θ(m+1)。
步骤5:检验下式是否成立:
若以上2式同时成立,则认为θ(m)即为θ的近似解,计算停止;否则,设m=m+1,继续返回步骤3。
1.3.5 计算值的检验[6]
应用数理统计知识,应对估计值进行t检验。
(1)出租汽车保有量增加的情况下平均的每日载客数量不变[7];
(2)出租车保有量发生变化时,平均的有效行驶里程不变。
根据我国城市出租汽车汽车协会对国内外城市出租汽车运力供求关系的调查分析,城市出租汽车运力达到基本饱和(供求平衡)时,出租汽车空间空载率在30%左右,时间空载率一般比空间空载率高30%左右;当空间空载率超过40%时,出租汽车运力呈现出明显地供过于求的状态;当空间空载率低于25%,出租汽车运力就呈现出明显地供不应求的状态[8]。因此,本文采用时间空载率为30%为评价标准。
出租汽车空载率状况是衡量出租汽车运力供需是否平衡的重要指标。从出租汽车驾驶者的角度来看,较低的空载率有利于提高出租汽车驾驶者的收入,提高出租汽车驾驶者的积极性;从乘客的角度来看,较低的空载率可能导致居民出行不方便;从社会效益的角度来看,较低的空载率有利于资源的充分利用,但较低的空载率也会阻碍城市客运的健康发展,导致非法营运滋生[9]。
空载率一般可分为时间空载率和空间空载率两大类:
(1)从时间维来考虑,为单位时间内非载客时间与运营时间的比值,称为时间空载率;
(2)从空间维来考虑,为单位时间内非载客里程与运营里程的比值,称为空间空载率;
设Kt和Ks分别为时间空载率和空间空载率,T全和T载分别为运营时间和载客时间,s全和s载分别为运营里程和载客里程,具体计算公式为:
益阳市位于湖南省的中北部,它北近长江,同湖北省石首县抵界,西和西南与常德市、怀化市接壤,南与娄底市毗邻,东和东北紧靠省会长沙市及岳阳市。地处东经 110°43’—112°56’,北纬 27°59’—29°32’。益阳市处于“珠三角”与“长株潭”两大经济区辐射区,在整个泛珠三角经济区中位于梯度的第3个层次。它最邻近“3+5”城市群的中心(长沙市),是“长株潭”最重要的工业贸易梯度承接基地[10]。
目前,益阳市有赫山、资阳、高新3个区,市域总面积12 144 m2,总人口4 313 084人。根据第六次人口普查资料,城区人口约为67万,城区面积约为84.9 m2。其中益阳中心城区人口约53万人,东部新区人口约14万;中心城区面积约54 m2,东部新区面积约30.9 m2。
目前,益阳市出租汽车由三维、中盐、丽华、长城、联盛、金鸽、中玉、小宇宙、朝阳9家公司运营,其中三维和中盐属于国有企业,共拥有出租汽车860台,近6年来其保有量都没有发生变化,中心城区出租汽车千人拥有量为1.62。总体来说,益阳市出租车公司的经营规模普遍偏小,每家公司平均的保有量还不到100台,这样很难形成规模经济,同时也影响了出租车公司扩大品牌效应、提高服务质量的积极性。
通过数据收集,现状出租车的平均有效里程为375 km,总的行驶里程约为500 km,空间空载率为25%,低于30%,供求关系处在供给略小于需求的状况。同时随机抽取了部分居民出行的资料,结果见表2。
表2 个人出行调查数据Table 2 Personal trip survey data %
本研究采用方式分担模型与空载率模型联合计算的方法,同时满足2种模型的评价标准,并且不与现有规范相违背,就是本研究要求得的结果。
(1)通过方式分担模型,可得:
出租汽车:V1n=0.18 - 0.04X1n2
其他交通方式:V2n=-0.04X2n2
图1 出租车保有量与交通方式分担关系图Fig.1 Relationship between taxi quantities and transportation share
通过上述曲线不难发现,当出租车的保有量在一定范围内对交通方式分担的影响还是比较大的,但是当保有量增加到一定数量,对出租车的分担率影响就没有那么明显了。最终确定保有量在950~1 000台时较为合理。
(2)通过空载率模型可得到以下结论 益阳市现有出租车860台,出租车空间空载率为25%,在假设情况下,可分别求出不同保有量对应的空载率,现对得到的数据进行处理,结果如图2所示。
图2 出租车保有量与空载率关系图Fig.2 Relationship between taxi quantities and empty loading rate
通过对此关系图的分析,如果要提供良好的出租车服务,即保证空间空载率在30%左右,需要确保益阳市出租车的保有量为1 000~1 050台。
(3)综合考虑益阳市城市人口已达67万人,属于中小城市范畴。目前,益阳市千人出租汽车拥有量为1.28台,它达到了《城市道路交通规划设计规范(GB50220-95)》的下限要求。但我们不能用一个普通中等城市的标准去衡量益阳市,尤其是随着东部新区的快速发展,益阳市城市客运需求将大大增加。因此,建议目前益阳市的每千人出租汽车拥有量取值宜保持在1.3~1.6,即2011年,出租汽车运力规模为900~1 100辆。
应用交通方式分担与空载率相结合的方法可以确定适合城市经济发展的出租车保有量为1 000台,此结果与《益阳市城市总体规划》、《益阳市综合交通规划》的要求基本一致,从侧面反映了本模型的可靠性。
(1)通过对湖南省中等城市出租车分担率的分析并参照相关规范,提出了适合中等城市公交系统发展的出租车分担率应为6%左右,空载率应为30%。
(2)中等城市出租车保有量适量性的主要影响因素为出租车分担率与空载率。
(3)相对于其他模型,本文所采用模型数据量较小,计算简便,可操作性强。
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