我国城市公共电动自行车租赁系统研究

2014-10-21 14:24武婧张凯雯陈燎
电子世界 2014年12期
关键词:租赁电动自行车城市交通

武婧 张凯雯 陈燎

【摘要】设立公共电动自行车租赁系统来解决城市公交“最后一公里”和短途出行问题,提出相应的投资、基础设施和管理措施,并对其效能进行预测,分析系统可能存在的问题并提出解决方案。作为城市公共交通系统的一个组成部分,省时、省力且方便的特点使其成为市民短途出行的优质备选方案,从而保证大运量公共交通使用效率和舒适性都得到提高,以此缓解城市现有大气污染和交通拥堵问题。

【关键词】城市交通;公交优先;电动自行车;租赁

引言

我国多数城市交通系统面临严峻的拥堵和环保困境,在“节能减排”、“低碳出行”成为当今世人交通行为共识的时候,“公共交通主导”和“公共交通优先”是我国城市交通未来发展的必由之路。

公共交通系统的骨干部分必须具有高效、快速、大容量的特点,体现为市民服务的便捷性。但是骨干交通仍有缺点,例如轨道交通系统,舒适性和可达性差是其固有缺陷。因此,应该为公共交通骨干系统建立完善的配套体系,使公共交通系统充分产生预期的社会和经济效果。

引入公共电动自行车租赁系统,提高了出行速度、节省体力、无污染,可以满足相当一部分市民“最后一公里”和短途出行需求。该系统增加公共交通的吸引力,可产生适当的经济收入,有利于我国城市交通的可持续发展。

1.城市交通“最后一公里”问题解决方案

国外大城市都建立了庞大的公共交通系统,伦敦拥有近400km地铁和3000km市郊铁路,在高峰小时期间,近80%进入市中心地区的出行是通过轨道交通实现的。法国巴黎的轨道交通在市内交通结构中占第一位,约45%。日本东京现有交通以快速轨道交通为主,公共汽车和出租车作为补充,轨道交通所承担的城市运量达60%以上[1]。

利用公共交通作短途出行是造成公共交通系统使用效率低、舒适差的重要原因,即提高的公共交通出行比例极大可能是从自行车、步行出行转移而来的,而非小汽车出行量减少。如图1统计数据所示:北京居民使用公交車出行1~10站占总出行比例约70%,其中出行1~3站贡献最大,约占总出行的30%[2]。

解决“最后一公里”和短途出行的方式多种多样,有步行、自行车(含公共自行车)、地面公共交通(含常规公共交通、穿梭巴士)、小汽车(含私家车和出租车)等[3]。

在欧美“汽车共享”是解决“最后一公里”问题的常见理念,Car2go是其中较为新颖的一个系统案例(如图2所示)。Car2go使用两座电动汽车。用户提供驾驶证与信用卡注册后得到用户卡。用户可最多提前24小时预定用车,也可用手机定位附近的空车,随到随用。在读卡器上扫描用户卡解开车锁,租车计时开始。到达目的地后,用户再扫描用户卡结束租车。目前租车费用为29欧分/小时,费用从用户的银行账号上扣除[5]。这个使用方便的系统结合信息技术和新能源车技术,受到了市民的热忱欢迎。

国内许多城市用公共自行车系统(如图3所示)参与交通的行为也已取得成效,如杭州西湖风景区十分适合自行车骑游,在完善的自行车专用道与公共交通枢纽、住宅、公共建筑、景点结合较好的情景下,公共自行车已成为许多市民主要的出行出游工具。截至2012年,公共自行车服务点达到2962个,公共自行车69750辆,年租用量达到9426.79万次,日最高租用量约37.85万次[6],得到广大市民及游客的认同。使用时间在1小时内,公共自行车是免费的,运行以来,约90%的租用行为是免费的。

2.公共电动自行车租赁系统

在我国许多城市中,公共自行车系统成为居民解决短途出行和弥补公共交通“最后一公里”提供了新方法,并受到市民欢迎。然而自行车速度慢、耗体力、舒适性差的问题也使其在公共交通系统中所发挥的作用不断弱化。此外,公共自行车系统基本全靠公共财政支出,没有形成经济上一定的维持和再生能力。

2.1 公共电动自行车租赁系统构成

2.1.1 投资与管理体系:

①参考杭州“政府引导、公司运作、政策保障、社会参与”的构建原则,采用部分市场化模式,由政府主导前期系统建设投资、企业负责后期运营维护的运营[8]。

②对于已建立公共自行车系统的城市,可依托现有公共自行车系统,增设电动自行车车位,使公共自行车系统进一步完善并向更高的层次发展。

③采用公共交通IC卡预付费制度,居民携带身份证去服务点交纳押金和预存车费,便可使公交IC卡开通使用公共电动自行车的功能,该卡同时也可乘坐公交汽车和使用公共自行车。

2.1.2 车辆和停车桩结构

①根据《电动自行车通用技术条件》(GB 17761-1999),单人骑行电动自行车最高车速应不大于20km/h,整车质量(重量)应不大于40kg,必须具有良好的脚踏骑行功能,30min的脚踏行驶距离应不小于7km,电动自行车一次充电后的续行里程应不小于25km。

②由于公共电动自行车旨在解决“最后一公里”和短途出行问题,对续驶里程要求不高(一般<10km),通过减少蓄电池和电机容量,从而降低车辆造价,减轻车辆重量,使人力骑行更轻便。

③停车桩除锁车功能外,还需设置充电和检测设备,监测电池及其电量。

2.1.3 管理措施

①收费策略:按次收费;一次收费不低于电费消耗;接近但不高于当地最低公共交通车票价。

②租赁时间:适当缩短每次租车使用时间,公共自行车免费使用的时间约为1小时,公共电动自行车付费后可使用的时间为30分钟,采取分时段计价,以保证公共电动自行车可以及时充电并加快使用周转速度、提高使用效率。

2.2 公共电动自行车租赁系统的主要问题及对策

①问题:车辆和停车设施成本提高,结构复杂

对策:目前电动自行车的价格约为1000~ 1500元,且有电池损耗,停车桩造价上升至约200元,可适当提高租赁电动自行车的押金,督促市民爱护设备。

②问题:电池偷盗

对策:采用小容量、特殊规格电池,电池盒采用封闭结构;停车桩可监测电池系统。

③问题:用户自行充电使用

对策:采用特殊的电压规格(例如高于一般电动自行车使用的6V)和特殊的充电接口;租赁时间较短。

④问题:蓄电池过放电和电池维护

对策:蓄电池的使用寿命与使用方法有很大关系,一方面停车充电桩保护机制要完善(例如防过充充电;未充满电不出租);另一方面车上控制器监视电池电压,记录行车里程,一旦达到规定行驶里程或电池电压低于设定值就不再驱动电机。

⑤问题:现有的蓄电池充电时间较长,影响车辆周转

对策:采用快速充电模式或采用新型电源

⑥问题:雨雪寒冷天气时舒适性差

对策:建立电动车共享(例如car2go)等系统,提供更好的服务,完善城市公共交通系统配套,有效引导居民出行方式的改变。

3.公共电动自行车租赁系统效能预测

3.1 社会效益

①公共电动自行车使用方便、灵活、出行自由度和可达性高;此外,更有能耗低、经济、环保、节约城市停车空间,符合“节能减排”、“低碳出行”的理念。

②与自行车相比,公共电动自行车租赁系统适当提高了出行速度并大大节省骑行者的体力,会显著增强对城市短途出行者的吸引力,成为市民解决公共交通“最后一公里”出行问题的上佳方案,可以作為城市公共交通系统的一个重要组成部分。

③公共电动自行车符合国家标准,杜绝超速、超载,倡导安全出行,有利于交通系统安全畅通。

④公共电动自行车租赁系统自身有可产生一些经济收益,能减少政府的公共财政支出,增加企业参与交通建设的积极性,又能为市民提供更好的服务。如果运作良好,能够实现市民、政府、企业、环境等多赢局面。

3.2 经济效益

以杭州公共自行车系统运行数据进行估算。如果补充提供10000辆公共电动自行车,假设平均每车每日被租用3次,则每日租用次数为30000次。如果人车总质量小于120kg,平均每次租用行驶距离小于8km,取平直路滚动阻力系数为0.022,则平均每次租用消耗能量小于138kJ。

若电动机效率和电池充放电循环效率均为80%,每次租用消耗电能就约为0.06 kWh,目前公共事业电费约为0.9元/kWh,所以,每次租用行驶所需电费为0.054元。

若将公共电动自行车每次租金定为0.4元/车次(目前我国多数城市最低公交车票价约0.5元),每天公共电动自行车租赁系统扣除电费后的收入为10380元。

由初步计算,10000辆公共电动自行车的总投资费用约为1700万元,每年纯收入为378.87万元。除去日常维护修理费和折旧费,公共电动自行车租赁系统可在5年内收回成本。

4.结语

公共电动自行车租赁系统投入实际使用还面临一些技术、经济和管理等方面的问题,但通过各种方式方法均可解决,值得早日进行尝试和探索。

现有常用的充电电池都有充电时间长,充电循环次数少的缺陷。因此公共电动自行车可以考虑选用超级电容作为电源电池。超级电容器具有功率密度高、充放电循环寿命长、充电时间短、使用寿命长、可靠性高[9]的优点,但目前仍有能量密度还不够高、价格也较昂贵的缺陷。如果采用超级电容作为公共出租电动自行车的能源储存装置,仍有希望进一步降低车身重量,简化和加快充电过程,控制车辆成本,延长使用寿命。

公共电动自行车租赁系统可以提高城市整体出行速度和舒适度,更好地解决“最后一公里”和短途出行问题,使公共交通能够提供更加舒适的旅行环境和更快捷的速度。虽然,公共出租电动自行车系统没有解决恶劣天气对出行的困扰,但是如与出租车、出租电动车系统相结合,我国城市公共交通体系将更加协调完善,突现以人为本、环保的理念,更具吸引力。期待拥有公共电动自行车和出租电动车的城市交通会变得更美好。

参考文献

[1]单连龙.国外大城市交通发展的经验及思考[J].综合运输,2004(03):66-69.

[2]郭淑霞,于雷,陈旭梅,章玉.北京城市公交汽车出行特征分析及对策[J].综合运输,2010(04):58-61.

[3]聂磊.轨道交通站点“最后一公里”出行模式和保障机制研究[J].交通与运输(学术版),2013(01):114-118.

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