面向长三角一体化的MaaS平台构设*

茅佳庆 吴志周

(同济大学道路与交通工程教育部重点实验室 上海 201804)

出行即服务(mobility as a service，MaaS)是一种新的运输服务理念，它通过深刻理解公众出行需求，将各种运输方式整合在统一的服务体系中，充分利用大数据决策，最优化地调配资源、最大限度满足不同出行需求的一体化出行服务，并以统一的信息服务平台来对外提供出行规划、预定、支付、清分、评价等服务[1]。David König等[2]结合不同的MaaS服务侧重点提出了4种运营商模式。李川鹏等[3]详细分析了成熟的MaaS平台Whim。而Amalia Polydoropoulou等[4]结合多个案例基于商业模式画布模型建立通用的MaaS商业模式雏形，给出了MaaS的基本框架。但是，目前落地的MaaS平台主要集中在某一种单独的出行方式，如轨道交通，城市公交等。高德软件有限公司和北京市交通委员会合作启动了北京交通绿色出行一体化服务平台，是国内首个落地实施的一体化出行平台应用，虽然获得了一定进展，但MaaS平台仍然局限在单交通方式、局部出行区域。即使是欧美较为成熟的案例，如Whim等都局限在小范围的单一城市中，缺少跨区域出行的城际MaaS建设研究，国内也尚未出现正式的、高度整合MaaS应用。“一卡通行”作为MaaS的一大特征，黄艺宇等[5]已经对MaaS服务的电子车票技术进行了论证。鉴于现有研究对于长三角地区MaaS实施案例研究尚且空白，结合长三角地区一体化上升国家战略的时代浪潮，本文从长三角地区一体化出行角度出发，针对长三角地区的MaaS平台，分析出行现状和需求，并有针对性地搭建出MaaS平台的整体框架模型，为实际应用提供参考。

1 长三角区域一体化出行

1.1 主要城市出行现状

目前长三角地区三大典型城市中的交通出行总需求量大，其中市内交通以公共汽车、电车为主，地铁客运量飞速发展，城际出行方面铁路和公路2种方式平分秋色。上海和苏州仍然是公路运输占客运主要地位，但随着铁路迅猛发展，公路运输占比呈逐年下降趋势，长三角地区主要城市日均出行量见表1。除了运量之外，各主要交通方式的运营企业及支付方式见表2。从支付方式来看，目前各个城市都已经完成了公交和地铁之间的支付整合，部分城市的出租车也支持公交卡支付。而网约车则是一个完全独立的支付系统，目前尚不支持公交卡支付；横向来看，滴滴和曹操等大型网约车企业在长三角城市已经完成合法入驻。而公共交通系统内，2019年12月，沪杭甬等10城轨道交通二维码地区率先实现区域 “互联互通”认证。此外，2020年1月1日，“交通联合”一卡通在国内正式推出，江浙沪积极响应，为区域一体化出行的构建奠定又一坚实基础。

表1 长三角地区主要城市日均出行量表

表2 长三角地区主要城市市内交通运营情况

综上，长三角地区目前的综合运输方式正处在持续优化阶段，长三角地区的交通联系逐渐紧密。而长三角区域出行需求越来越大，公共交通，尤其是轨道交通，逐渐取代私人小汽车出行，恰恰符合MaaS理念。高铁、动车逐渐成为长三角跨城出行的热门选择。地铁逐渐支持日常跨城通勤或市内出行，出租车、网约车作为短途出行的补充，共享单车解决最后一公里问题。

1.2 跨城出行现状

长三角地区城市联系紧密，据2018年5月部分长三角地区城市群的出行轨迹显示，在跨城通勤方面，上海周边城市与上海已形成一定规模跨城通勤双向联系。据数据预测，折算上海市域跨城通勤人数约5.7万人·次。主要跨城通勤联系对象有苏州市、南通市、嘉兴市。以 “沪昆同城”为例，2018年，联系江苏昆山到上海的11号线花桥段工作日进出站客流突破6万乘次，显示出明显的都市圈通勤特征和同城化趋势。此外，南京与滁州、马鞍山等地的跨城出行需求日益旺盛。

除日常通勤外，节假出游时，长三角区域内的出行需求明显高于其他区域。高德数据表明，2018年国庆长假期间长三角地区城市群之间的跨城出行量占到全国总跨城出行量的14.5%，居国内城市群榜首，接近京津冀城市群的3倍。

1.3 一体化出行需求

目前，长三角地区一体化趋势强劲，跨行政区域的出行越来越普遍。但是私人小汽车在这类出行需求当中仍占据一定份额。主要是各类公共交通之间的信息隔离和复杂的出行规划是一大原因，由于无法准确掌握出行时间、出行方式、实时路况，给行程规划带来一定的难度。

因此，本研究针对当前长三角地区的出行现状和问题提出面向长三角地区一体化的MaaS平台解决方案。

2 MaaS平台模型

2.1 目标整合对象

MaaS服务平台的4个主要利益相关方是MaaS服务运营商、用户、区域内涉及的交通运营商和政府管理部门[6]。此外，还涉及表3中提及的相关对象，不同利益相关方与MaaS平台的业务联系互不相同，其主要职责及定位见表3。

考虑到滴滴、哈啰等出行平台同时整合了快车、顺风车、拼车、共享单车等多项功能，通过共享单车或共享助力车解决了“最后一公里”问题。而目前城市内的磁悬浮已经基本整合到地铁系统当中，城际铁路作为跨区域出行的重要方式，也被纳入MaaS的目标整合对象当中。介于长三角地区内的航空出行并不普遍，同时航空出行的成本过高，初步的MaaS平台构设并不包含航空出行。同时，由于铁路网建设密度仍然有待提高，对于尚未完成高速铁路通车的邻近城市间而言，城际长途客运巴士仍然是出行的关键一环，因此，考虑接入长途客运，长三角地区代表性的出行软件为巴士管家。

综上，面向长三角地区可实现的MaaS平台，目标整合的交通方式有公交、地铁、出租车、网约车平台、共享汽车、城际铁路、长途客运巴士。结合长三角地区的交通、信息等实际运营商及相关部门的情况，总结目标整合对象见表3。

表3 MaaS利益相关者职责

2.2 平台框架

面向长三角一体化构建的基于云平台的MaaS平台在横向上分为数据源层、基础设施服务(infrastructure as a service，IaaS)层、平台服务(platform as a service，PaaS)层和行业应用层(software as a service，SaaS)。架构见图1所示。这些业务应用系统均依托云计算平台提供的运行环境来运行。

图1 出行即服务系统逻辑架构图

数据源层通过采集各服务商提供的票务、路网、GNSS数据、互联网数据、历史数据和手机信令等数据，接入云计算平台，为云计算平台提供基础数据支撑。IaaS基础设施服务层整合服务器计算资源、存储资源、网络资源，进行统一集中的运营维护和管理。PaaS平台服务层的外部支撑平台包括城市交通的出行方式的运营平台。应用支撑平台依托基础设施服务层，通过开放的架构提供共享云计算。构建在虚拟服务器集群之上，把端到端的分布式软件开发、部属、运行环境以及复杂的应用程序托管当作服务提供给用户。SaaS应用层包括信息服务、出行规划、订单系统、财务系统、信用评价及附加服务。通过信息整合和处理后，最终面向用户通过手机APP提供服务，并向MaaS运营商提供监控平台，可进行实时监控和在线调控[7-8]。

2.3 功能模块

面向长三角地区一体化的MaaS平台具备以下主要功能：向用户提供一个多式联运方案的核心功能、行程信息功能、出行服务功能及附加功能。因此，初步设计面向长三角地区的MaaS平台界面模块有：

1) 个人行程助手模块——动态信息、路况查询、MaaS出行规划及预定、呼叫、购买功能。

2) 订单模块——行程码、实时行程显示、行程动态与安全监测、历史订单功能。

3) MaaS钱包模块——MaaS钱包、支付、出行套餐购买、发票功能。

4) 其他服务模块——服务质量评价、客服及帮助模块。

3 MaaS平台关键技术

3.1 共享交通技术

共享交通通过提高交通工具利用率对交通工具进行整合再利用的特点与MaaS理念不谋而合。主流网约车企业滴滴、哈啰不断进行产业整合，目前已经在各自的体系中整合了快车、拼车、顺风车、出租车、共享单车多个模块，为MaaS平台的建设提供了便利。

3.2 数据采集、处理和交互技术

MaaS平台的搭建和运营过程中，数据处于核心地位，本质上是数据的收集、整合和发布。海量数据需要利用有效的数据技术进行处理，如手机信令、全球导航卫星系统定位(global navigation satellite system,GNSS)、图像技术、物联网、多传感器融合技术等采集技术；先进的数据处理、数据融合和数据挖掘技术；5G技术和云计算技术。

3.3 信息通信技术一体化

信息通信技术(information and communications technology，ICT)是又一关键技术。通过开放的通信体系结构，利用共同数据库集成交通管理、信息技术及其他服务，可在数据源和应用程序之间共享数据。

可通过在线接口访问交通服务商提供的相关信息，并整合到一个应用程序中。因此需要提供和集成不同的移动数据源、开放式数据市场与应用程序接口(application programming interface，API)，以及统一的数据标准。

3.4 支付及票务一体化技术

平台一键出行的背后是票务的统一和整合，在一次付款背后需要清分不同的票务关系，如乘坐地铁、铁路进站时的二维码生成、MaaS钱包与乘客第三方账户的连接、出行账单的获取和发票开具。通过支付一体化技术使用户通过一个账户进行所有的账单支付，从而实现MaaS平台的 “一张卡”、“一个码”服务，避免切换多个APP或不同的支付方式。

目前上海公共交通卡可与多个城市互联互通，同时可跨交通方式在部分地区的部分公交、地铁、出租车等出行方式中进行支付，为长三角地区的人民生活带来了极大的便利。因此MaaS平台最终需要二维码、NFC手机缴费、手机银行等多种支付方式，提供交易受理、交易扣款、行程推送、清分结算，实现一键下单、一键支付、一码通行。

3.5 智能决策、规划技术及定制化服务

随着路网密度不断提高，道路信息监测手段的多样化，需要应用多源数据下的路径选择模型和算法提供出行成本最优的预测模型。通过交通路况实时分析、大数据分析，对出行做出精准预测。实现整个交通系统的合理优化配置，实现绿色出行，缓解交通拥堵问题。

新兴出行方式及各城市出行政策差异要求MaaS平台通过定制的个性化服务，生成个性化的出行方式及定制化的出行信息服务。比如外省市车辆的限行时段、路段信息，未来道路拥堵信息、前方交通事故预警、未来旅行时间预测、沿线景点、服务区、收费站等信息。

4 结语

本文通过对长三角地区的出行需求分析提出面向长三角地区一体化的MaaS平台搭建，梳理了平台涉及到的利益相关方，提出拟定整合的企业，并基于云平台提出了MaaS平台的基本架构。在基本框架的基础上，充分考虑长三角地区的交通现状和一般的MaaS平台雏形，梳理了MaaS平台提供的共享交通的账户管理、身份认证、票务支付方式、服务评价等功能模块，针对多式联运的特点，MaaS还衍生出信息服务、票价体系、出行规划与预定、票务清分模块。由于MaaS平台在国内尚未有成熟的参考案例，且长三角地区行政区位划分复杂、地域广阔，对MaaS的运营提出了一定的挑战，长远来看，MaaS是区域出行的潮流趋势，也是学术界长期的研究热点，目前，对于MaaS的研究仍旧处在初级阶段，通过后期技术的发展和平台的集成，可以先进行城市级的试点，后拓展到区域性、国家级上来，这需要各个学科的积极合作和深入融合。