蔣賢才　王安妮

(哈爾濱工業(yè)大學交通科學與工程學院　哈爾濱　150090)

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出租汽車保有量評價模型研究*

蔣賢才王安妮

(哈爾濱工業(yè)大學交通科學與工程學院哈爾濱150090)

摘要：從出租汽車市場的三個主體出發(fā)，提出了一種新的出租汽車保有量評價模型，選取出租汽車乘客平均等車時間、出租司機收入、出租汽車占用道路面積作為評價指標，認為出租汽車乘客平均等車時間在乘客期望的等待時間內(nèi)，能保證出租汽車經(jīng)營者收入合理，并且不會過多占用交通時空資源的保有量為實現(xiàn)供需平衡的最佳保有量，并以各個主體的滿意程度作為依據(jù)，將指標進行標準化，再利用標準化后值進行綜合評價，通過該模型可以更全面地對出租汽車現(xiàn)狀保有量進行合理評價.在此基礎上還可調(diào)整空駛率值進行敏感性分析以得到現(xiàn)狀最優(yōu)的出租汽車保有量.以黑龍江省海林市為例，驗證了評價模型的可靠性和可行性.

關(guān)鍵詞：出租汽車;保有量;測算模型;評價模型

蔣賢才(1974- )：男，博士，副教授，主要研究領域為智能交通、交通信號控制、公共交通

*中央高校基本科研業(yè)務費專項資金資助(批準號：HIT.NSRIF.2012061)

0引言

目前，對出租汽車保有量的評價，大多采用功效系數(shù)法.這種方法根據(jù)多目標規(guī)劃原理，借助萬人保有量、出租汽車交通分擔率和空駛率3項指標，對每一項評價指標確定優(yōu)中差值，并分別賦予功效系數(shù)，根據(jù)待評估對象所對應的功效系數(shù)指標加權(quán)綜合來評價保有量是否合理.有部分學者在此基礎上進行了修正，增加了道路網(wǎng)密度、里程有效率、滿載率等指標來進行評價[1].

修正后的模型依然存在不足：沒有揭示評價指標與保有量之間的直接聯(lián)系.針對上述問題，本文認為能同時最大程度滿足出租汽車市場4個主體訴求利益的出租汽車保有量為該市最合理的出租汽車保有量規(guī)模，即出租汽車乘客平均等車時間在乘客期望的等待時間范圍內(nèi)，能保證出租汽車經(jīng)營者收入合理，并且不會過多占用交通時空資源.本文將基于以上思路建立新的出租汽車保有量評價模型，并在評價的基礎上測算出該市現(xiàn)狀最合理的出租汽車保有量規(guī)模.

1保有量評價模型的建立

1.1評價指標的選取

出租汽車有4個市場主體，各個主體有著不同的利益訴求，對出租汽車保有量合理性的評價實際就是判斷在現(xiàn)有保有量條件下，能否最大程度地實現(xiàn)各個主體利益訴求.

出租汽車司機希望獲得高收入， 乘客希望以較低的價格獲得良好的出租汽車服務， 政府一方面要保障出租汽車運力規(guī)模的發(fā)展適應城市經(jīng)濟的增長和旅游通勤交通的需求，同時也要保障出租汽車公司和出租汽車司機的利益，兼顧乘客經(jīng)濟承受能力[2].考慮到國內(nèi)各個城市的出租車公司經(jīng)營模式不一，且公司可通過增加管理費等方式提高收入，所以暫不計入評價指標[3].

綜上，從出租汽車司機、乘客及政府3個主體出發(fā)，將各主體追求利益作為評價指標，見圖1.

圖1　保有量評價指標

1.2評價指標表達式及標準化

當保有量改變后，空駛率，日平均載客次數(shù)，平均等車時間等都會變化，表達上述4項指標時要注意到各量的變化.考慮各項指標的單位和數(shù)量級不相同，還需將各項指標進行標準化，以各個主體的滿意程度作為標準化的依據(jù)，當滿意度達到最大時定為1，最小時定為0，讓標準化后的各值都介于[0，1]之間.假設已知現(xiàn)狀的居民交通出行總量Q，人口總數(shù)S，出租汽車占全方式的分擔率B，出租汽車保有量N.

出租汽車的空駛率計算公式為

(1)

式中：K為出租汽車空駛率，%；L為出租汽車全日總載客行駛里程，km/d；t為全日出租汽車平均運營時間，h/d；v為出租汽車平均營運速度，km/h[4].

將各已知量代入出租汽車空駛率的計算公式，則空駛率K可用保有量N表示為

(2)

式中：t為全日出租汽車平均運營時間，h/d；D為居民平均以出租汽車方式出行的距離，km；x為居民乘坐出租汽車時平均有效車次載客人數(shù)，人/(車次).t，D，x均可用現(xiàn)狀值代入計算，故空駛率K在本文中也將作為已知量，則將上述4項指標表示如下.

1) 萬人保有量M0出租汽車萬人保有量是用來描述一定城市規(guī)模內(nèi)車輛的占有量.計算公式為

(3)

式中：S為人口總量，萬人.現(xiàn)行的《城市道路交通規(guī)劃設計規(guī)范》(GB50220-95)僅給出了出租汽車擁有量的下限，即大城市不低于每千人 2 輛，小城市不低于每千人 0.5 輛，中等城市在其間取值[5].進行評價之前需驗證萬人保有量是否滿足規(guī)范的要求，但并不計入最后的評價指標，當該項值達到規(guī)范要求時即可進行下面的計算，反之則該保有量不合理.

2) 出租汽車司機日收入W0(元/d)及其標準化后值W1

(4)

式中：p為平均單次收費，元/次[6]；n為日平均載客次數(shù)，次/d.隨著出租汽車保有量的變化，日平均載客次數(shù)也會發(fā)生變化，將n用已知量表示，令

n=QB/(0.9xN)

(5)

考慮到一定的彈性，一個城市中一般有10%左右的出租汽車未投入運營(保養(yǎng)、維護等)，所以用0.9修正式(5).

將式(5)代入式(4)，得到最后的出租汽車司機日收入W0表達式為

(6)

式中：d為出租汽車每公里油耗費用，元/km；L為日平均行駛總里程，km/d；C為日平均車輛維修費、折舊費及管理費，元/d.

據(jù)調(diào)查北京出租汽車司機每年工作日是法定工作日的2.5倍[7]，考慮到絕大部分城市流動人口所占比重比北京低，其出租汽車的出行需求相對小一些，綜合確定出租汽車司機工作時間系數(shù)為2.0，則經(jīng)折算后的出租汽車司機實際日收入為W0/2，將市民平均日收入作為標準值，認為出租汽車司機實際日收入越接近市民平均日收入，則保有量越合理.通常只能得到市民平均月收入C0(元)，按每月工作22 d計算，將W1作為標準化后的值，令

(7)

3) 乘客平均等車時間T0(min)及其標準化后值T1

(1) 基礎數(shù)據(jù)采集空駛率調(diào)查：選取出勤情況穩(wěn)定的出租汽車，采集其在工作日和周末從06:00～18:00的載客里程、空載里程，每1 h為1個時間段分開采集，計算出每個時段平均空駛率.

乘客平均等車時間調(diào)查：采用觀測的方式進行，以經(jīng)過或到達觀測點的空載出租車為調(diào)查對象，連續(xù)記錄空載出租車到達或經(jīng)過的時間(采集應與空駛率數(shù)據(jù)調(diào)查同時段內(nèi)進行).最后統(tǒng)計得出每個時間段內(nèi)乘客平均等車時間.

乘客可接受的最長等車時間調(diào)查：可采用問卷調(diào)查的形式采集數(shù)據(jù)，選擇不同職業(yè)，不同年齡段的人進行調(diào)查.

(3) 乘客平均等車時間T0將預測的出租汽車空駛率K代入步驟(2)中擬合出來的函數(shù)表達式中求解，即可得到乘客平均等車時間T0.

(4) 標準化后值T1文中對海林市3 200名市民進行問卷調(diào)查發(fā)現(xiàn)，市民對出租汽車最期望的等待時間在3min以內(nèi)，比較理想是在5min以內(nèi)，忍耐的極限時間在15min左右，經(jīng)整合得到式(8)作為標準化依據(jù)，考慮到本次調(diào)查抽取的樣本涵蓋各種職業(yè)各個年齡段，且樣本數(shù)量較大，故文中認為乘客平均等車時間標準化后的值T1表達式為

4) 出租汽車占用道路總面積ST0及其標準化后值ST1由于出租汽車運行存在一定的空駛率，設空駛率為K，則出租汽車出行者占用的道路面積見式(9)[8]，式中10.5為出租汽車出行人均占用道路面積[9-10].

(9)

因政府總是希望出租能較少的占用道路資源，空駛率越高，則出租汽車占用道路面積越大，相反空駛率為0時，出租汽車占用道路面積達到最小，故令其標準化后ST1為

(10)

1.3模型的建立

利用標準化后的值，建立評價指標權(quán)重表1.

表1　保有量評價指標權(quán)重

令綜合評價系數(shù)

(11)

當A∈(0,0.6]時，認定評估對象較差，該市出租汽車保有量值存在極大的不合理，應該重新進行保有量的測算；當A∈(0.6,0.8]時，認定評估對象為中，該市的出租汽車保有量基本合理，可根據(jù)W1,T1,ST1值進行調(diào)整；當A∈(0.8,1.0]時，認定評估對象較好，該市的出租汽車保有量合理，可結(jié)合現(xiàn)狀配置新車或者取締一部分老舊車輛.

2案例分析

2.1海林市出租汽車發(fā)展概況

海林市隸屬于黑龍江省牡丹江市，截止2013年底，市區(qū)人口12萬人.有各類營運出租汽車760輛.

2.2出租汽車現(xiàn)狀保有量評價

現(xiàn)狀評價所需指標值可通過實測獲得，為使評價結(jié)果更為準確，則直接利用調(diào)查數(shù)據(jù)得表2.

表2　海林市出租汽車保有量現(xiàn)狀值評價

萬人擁有量達到規(guī)范的要求，海林市現(xiàn)狀保有量綜合評價系數(shù)：

(0.8+0.746+0.699)/3=0.75

由評價結(jié)果可以看出海林市現(xiàn)狀出租汽車保有量基本合理.

2.3出租汽車保有量測算結(jié)果評價

1) 出租汽車現(xiàn)狀合理保有量測算結(jié)果利用供求平衡法、總量控制法、合理收益法三種方法測算合理保有量結(jié)果見表3.

表3　保有量測算結(jié)果

2) 基礎數(shù)據(jù)匯總根據(jù)現(xiàn)狀出租汽車交通調(diào)查及保有量、分擔率測算結(jié)果，整理得到表4～5.

表4　海林市出租汽車保有量測算值評價所需數(shù)據(jù)

表5　三種方法測算后的海林市出租汽車空駛率值

3) 上述3種方法得到的保有量測算結(jié)果評價以下以供求平衡法所得結(jié)果為例進行計算.

(1) 出租汽車萬人保有量M0=N/S=584/12=48.7，達到《城市道路交通規(guī)劃設計規(guī)范》(GB50220-95)的要求，則進行下一步的計算.

(2) 根據(jù)式(6)，得出租汽車駕駛員日收入

263 元/d

代入式(7)進行標準化，得標準化后的值W1=0.654；

(3) 為得到平均等車時間預測值，文中在海林市進行了跟車調(diào)查與乘客平均等車時間調(diào)查.

將得到的有效數(shù)對放入Matlab中進行擬合，相關(guān)系數(shù)接近1的擬合有3種，顯示結(jié)果見圖2～圖4.

對上述3種備選擬合做殘差分析，見圖5，傅里葉擬合與高斯擬合的殘差均存在異常值，正弦擬合殘差無異常值，且在x軸兩側(cè)隨機分布，故正弦擬合效果最好.

將空駛率25.5%代入擬合最好的正弦函數(shù)中，可得T0=8.01 min，按照式(9)進行插值計算得標準化后的值T1=0.666.

圖2　傅里葉擬合

圖3　正弦擬合

圖4　高斯擬合

圖5　殘差圖

4) 出租汽車占用道路總面積標準化后的值ST1=1-K=1-0.255=0.745.

將各項評價指標值匯總成表6.

表6　海林市出租汽車保有量供需平衡法預測值評價

則用供需平衡法所得到的海林市出租汽車保有量綜合評價系數(shù)為

(0.654+0.666+0.745)/3=0.688

可見，用供需平衡法預測的現(xiàn)狀海林市出租汽車保有量綜合評價指標為0.688，運營效果一般.在該保有量下，占用道路總面積控制得較好，但出租司機收入與乘客平均等車時間不很理想，故該保有量是海林市現(xiàn)狀一種較為合理的出租汽車保有量規(guī)模.

(3) 其他兩種方法測算值評價

同理可得用總量控制法和合理收益法測算值的評價結(jié)果見表7.

表7　測算值評價結(jié)果比較

綜上，經(jīng)比較認為由總量控制法測算出的出租汽車保有量最為合理，建議將該市的出租汽車規(guī)模調(diào)整至721輛.

2.5海林市出租汽車最佳保有量求解

為了尋求保有量最優(yōu)解，令K從0.2到0.4變化，制成表8(表8為部分展示).

由表8可見，當空駛率控制在38.5%、保有量控制在708輛時，綜合評價系數(shù)達到最高，較評價結(jié)果最好的合理收益法高出了0.056，司機收入與乘客等車時間兩項指標均達到了一個極高的水平.綜上認為空駛率控制在38.5%，保有量為708輛時，為海林市出租汽車現(xiàn)狀最佳保有量.

表8　各項評價指標隨K，N變化值

3結(jié)論

1) 文中提出的方法主要針對出租汽車現(xiàn)狀合理保有量測算值進行評價，對現(xiàn)狀保有量評價本方法同樣適用.

2) 文中演示了出租汽車保有量常用的3種測算方法，并通過評價模型驗證了上述3種模型都有一定的片面性.

3) 建立綜合評價模型時，由于各個城市具體情況不一，主要矛盾不一，可結(jié)合具體情況調(diào)整權(quán)重，減少或者增加評價指標.

4) 該模型是從出租汽車司機、乘客及政府3個主體出發(fā)選取評價指標，考慮到我國各個城市出租汽車營運模式、管理體制不一，從而放棄討論出租汽車公司一項，導致模型建立仍有待完善.

參 考 文 獻

[1]宋安,劉琦.出租汽車保有量評價與預測[J].交通科技與經(jīng)濟，2010,12(3):34-36.

[2]陳煉紅.基于GPS浮動車采集數(shù)據(jù)的出租車運行特點研究[D].上海：同濟大學，2008.

[3]劉鴻婷.出租汽車運力規(guī)模評價與優(yōu)化研究[D].大連：大連海事大學，2011.

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[6]楊芬娟.城市客運出租汽車定價問題的研究[D].成都：西南交通大學，2012.

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[9]馮曉梅.供需平衡狀態(tài)下的出租汽車發(fā)展規(guī)模研究[D].成都：西南交通大學，2010.

[10]武欣.城市出租汽車發(fā)展相關(guān)間距研究[D].成都：西南交通大學，2008.

Evaluation Model of Taxi Ownership

JIANG XiancaiWANG Anni

(SchoolofTransportationScienceandEngineeringof

HarbinInstituteofTechnology，Harbin150090，China)

Abstract：This paper presents a new ownership evaluation model applicable to evaluate the best ownership predictive value from the three main body of taxi market. We select the average waiting time of taxi passengers, taxi drivers’ income, and taxi occupancy road area as the evaluation index. We think ownership will realize the balance of supply and demand when the average waiting time is in the passenger expected waiting time range, can guarantee the reasonable income of taxi operators, and not occupy traffic spatiotemporal resources. Taking the satisfaction degree of each subject as the basis, the above indicators are standardized for the comprehensive evaluation, besides through the adjustment coefficient to obtain the status of the reasonable possessing capacity of taxi scale. Finally, Heilongjiang Province Hailin will be an example to verify the reliability and feasibility.

Key words：taxi; ownership; prediction; evaluation model

收稿日期：2015-11-27

doi:10.3963/j.issn.2095-3844.2016.01.005

中圖法分類號：U491