基于联合方程模型的城市公共自行车租赁点设置研究①—— 以蚌埠市龙子湖区为例

安徽财经大学 方天翔 徐静 江慧 陈玲

1 引言

1.1 背景介绍

截至到2017年底，全国汽车保有量达2.17亿辆，与2016年相比，全年增加2304万辆，增长11.85%。从车辆类型看，载客汽车保有量达1.85亿。小汽车使市民的出行更加舒适，但也给城市带来了交通拥堵、空气污染等问题。而客运公交和轨道交通的发展所带来的“最后一公里”的难题则是给公共交通的发展加上了约束。因此，杭州市在2008年首先推出公共自行车系统，随后各大城市开始大发展，但三四线城市仍处于公共自行车发展的初始阶段。以蚌埠市龙子湖区为例，对城市公共自行车的租赁点选址及其规模进行研究，最终解决公共自行车发展初期数据匮乏情况下的站点规划问题。

1.2 名词解释

1.2.1 出行次数

出行次数，指一段时间内外出旅行、观光游览，或者车辆、行人从出发地向目的地移动的交通行为的次数。

1.2.2 常住人口

常住人口指全年经常在家或在家居住6个月以上，而且经济和生活与本户连成一体的人口。外出从业人员在外居住时间虽然在6个月以上，但收入主要带回家中，经济与本户连为一体，仍视为家庭常住人口。

1.2.3 出勤率

出勤率是指实际出勤数与应该出勤数的比率。

2 公共自行车的需求量预测

2.1 数据选取

通过实地考察以及网络问卷的方式获取蚌埠市龙子湖区各小区的常住人口、居民日平均出行 次数和选择公共自行车出行的频率等数据，将其进行整理汇总，可做出表1。

2.2 模型的建立

(1)计算出2017年蚌埠市龙子湖区各小区的人均出行次数：

表1 小区常住人口汇总表

(2)计算需要蚌埠市龙子湖区55个小区选择城市公共自行车出行的人数：

其中Ps是选择城市公共自行车出行的概率为0.381。

(3)计算所需的城市公共自行车数：

其中取

2.3 模型的求解

利用Excel求解出蚌埠市龙子湖区各小区的人均出行次数为6.8125，选择城市公共自行车出行的次数为2.5956次。因此，可以做出蚌埠市龙子湖区55个小区的城市公共自行车需求量预测表，如表2所示。

表2 蚌埠市龙子湖区公共自行车需求量预测表(预测值单位：辆)

3 公共自行车的租赁点选址及规模确定

3.1 数据选取

我们对前文所作出的蚌埠市龙子湖区相应点的经纬度、常住人口以及所作出的需求量数据进行汇总并导入MATLAB。

3.2 模型的建立

首先，根据各小区之间常用人口的比值构造一个新的指标，小区吸引力。其次，根据城市公共自行车的使用习惯设置一个0～1变量，使其在小区间距离大于13km以及小于500m时取值为0，其它情况取值为1。再次，由于两个小区之间的关系是相互的，所以将每个小区所算出需求量除以2。最后，鉴于此时的站点设置问题为第一阶段的站点初定，所以最终投放量取需求量的30%，从而得出各站点定位以及公共自行车投放数。其中小区间映射函数以及0~1变量构造方法，如图1所示。

图1 点与点之间映射关系示意图

3.3 模型的求解

使用MATLAB对其进行编程求解，得到各小区的模拟投放量。将模拟值取整并选取模拟投放量在10辆以上的站点，使用Excel作出相应的汇总表如表3所示。

表3 蚌埠市龙子湖区各站点投放量汇总表(投放量单位：辆)

4 结论与分析

城市公共自行车作为一种绿色环保的公共交通方式，不仅承担着城市公交和地铁所不能解决的“最后一公里”的任务，还为祖国的环保事业奉献着自己的一份力。大力发展公共自行车项目是建设绿色、人文、科技交通的重要渠道。目前蚌埠市在这一方面相对滞后，仍停留在第一阶段的站点规划。而本文则通过对蚌埠市人口以及交通方式偏好对公共自行车的需求量进行静态分析实现了公共自行车站点的定位以及投放规模的初步判定。

参考文献

[1] 徐冠宇.城市公共自行车调运优化问题研究[D].西南交通大学，2017.

[2] 潘媛媛.公共自行车租赁点选址与配置优化研究[D].南京师范大学，2017.

[3] 刘路美.城市公共自行车站点需求预测及调度优化方法研究[D].北京交通大学，2017.

[4] 唐岷.城市公共自行车的经营模式与租车点布局优化研究[D].长安大学，2014.

[5] 温晓映，蔡方益，汪徐燕.公共自行车租车点最佳设置问题——以宁波市为例[J].宁波工程学院学报，2012，24(1).