茅佳慶 吳志周

(同濟(jì)大學(xué)道路與交通工程教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室 上海 201804)

出行即服務(wù)(mobility as a service，MaaS)是一種新的運(yùn)輸服務(wù)理念，它通過深刻理解公眾出行需求，將各種運(yùn)輸方式整合在統(tǒng)一的服務(wù)體系中，充分利用大數(shù)據(jù)決策，最優(yōu)化地調(diào)配資源、最大限度滿足不同出行需求的一體化出行服務(wù)，并以統(tǒng)一的信息服務(wù)平臺(tái)來對(duì)外提供出行規(guī)劃、預(yù)定、支付、清分、評(píng)價(jià)等服務(wù)[1]。David K?nig等[2]結(jié)合不同的MaaS服務(wù)側(cè)重點(diǎn)提出了4種運(yùn)營(yíng)商模式。李川鵬等[3]詳細(xì)分析了成熟的MaaS平臺(tái)Whim。而Amalia Polydoropoulou等[4]結(jié)合多個(gè)案例基于商業(yè)模式畫布模型建立通用的MaaS商業(yè)模式雛形，給出了MaaS的基本框架。但是，目前落地的MaaS平臺(tái)主要集中在某一種單獨(dú)的出行方式，如軌道交通，城市公交等。高德軟件有限公司和北京市交通委員會(huì)合作啟動(dòng)了北京交通綠色出行一體化服務(wù)平臺(tái)，是國(guó)內(nèi)首個(gè)落地實(shí)施的一體化出行平臺(tái)應(yīng)用，雖然獲得了一定進(jìn)展，但MaaS平臺(tái)仍然局限在單交通方式、局部出行區(qū)域。即使是歐美較為成熟的案例，如Whim等都局限在小范圍的單一城市中，缺少跨區(qū)域出行的城際MaaS建設(shè)研究，國(guó)內(nèi)也尚未出現(xiàn)正式的、高度整合MaaS應(yīng)用。“一卡通行”作為MaaS的一大特征，黃藝宇等[5]已經(jīng)對(duì)MaaS服務(wù)的電子車票技術(shù)進(jìn)行了論證。鑒于現(xiàn)有研究對(duì)于長(zhǎng)三角地區(qū)MaaS實(shí)施案例研究尚且空白，結(jié)合長(zhǎng)三角地區(qū)一體化上升國(guó)家戰(zhàn)略的時(shí)代浪潮，本文從長(zhǎng)三角地區(qū)一體化出行角度出發(fā)，針對(duì)長(zhǎng)三角地區(qū)的MaaS平臺(tái)，分析出行現(xiàn)狀和需求，并有針對(duì)性地搭建出MaaS平臺(tái)的整體框架模型，為實(shí)際應(yīng)用提供參考。

1 長(zhǎng)三角區(qū)域一體化出行

1.1 主要城市出行現(xiàn)狀

目前長(zhǎng)三角地區(qū)三大典型城市中的交通出行總需求量大，其中市內(nèi)交通以公共汽車、電車為主，地鐵客運(yùn)量飛速發(fā)展，城際出行方面鐵路和公路2種方式平分秋色。上海和蘇州仍然是公路運(yùn)輸占客運(yùn)主要地位，但隨著鐵路迅猛發(fā)展，公路運(yùn)輸占比呈逐年下降趨勢(shì)，長(zhǎng)三角地區(qū)主要城市日均出行量見表1。除了運(yùn)量之外，各主要交通方式的運(yùn)營(yíng)企業(yè)及支付方式見表2。從支付方式來看，目前各個(gè)城市都已經(jīng)完成了公交和地鐵之間的支付整合，部分城市的出租車也支持公交卡支付。而網(wǎng)約車則是一個(gè)完全獨(dú)立的支付系統(tǒng)，目前尚不支持公交卡支付；橫向來看，滴滴和曹操等大型網(wǎng)約車企業(yè)在長(zhǎng)三角城市已經(jīng)完成合法入駐。而公共交通系統(tǒng)內(nèi)，2019年12月，滬杭甬等10城軌道交通二維碼地區(qū)率先實(shí)現(xiàn)區(qū)域 “互聯(lián)互通”認(rèn)證。此外，2020年1月1日，“交通聯(lián)合”一卡通在國(guó)內(nèi)正式推出，江浙滬積極響應(yīng)，為區(qū)域一體化出行的構(gòu)建奠定又一堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。

表1 長(zhǎng)三角地區(qū)主要城市日均出行量表

表2 長(zhǎng)三角地區(qū)主要城市市內(nèi)交通運(yùn)營(yíng)情況

綜上，長(zhǎng)三角地區(qū)目前的綜合運(yùn)輸方式正處在持續(xù)優(yōu)化階段，長(zhǎng)三角地區(qū)的交通聯(lián)系逐漸緊密。而長(zhǎng)三角區(qū)域出行需求越來越大，公共交通，尤其是軌道交通，逐漸取代私人小汽車出行，恰恰符合MaaS理念。高鐵、動(dòng)車逐漸成為長(zhǎng)三角跨城出行的熱門選擇。地鐵逐漸支持日常跨城通勤或市內(nèi)出行，出租車、網(wǎng)約車作為短途出行的補(bǔ)充，共享單車解決最后一公里問題。

1.2 跨城出行現(xiàn)狀

長(zhǎng)三角地區(qū)城市聯(lián)系緊密，據(jù)2018年5月部分長(zhǎng)三角地區(qū)城市群的出行軌跡顯示，在跨城通勤方面，上海周邊城市與上海已形成一定規(guī)?？绯峭ㄇ陔p向聯(lián)系。據(jù)數(shù)據(jù)預(yù)測(cè)，折算上海市域跨城通勤人數(shù)約5.7萬人·次。主要跨城通勤聯(lián)系對(duì)象有蘇州市、南通市、嘉興市。以 “滬昆同城”為例，2018年，聯(lián)系江蘇昆山到上海的11號(hào)線花橋段工作日進(jìn)出站客流突破6萬乘次，顯示出明顯的都市圈通勤特征和同城化趨勢(shì)。此外，南京與滁州、馬鞍山等地的跨城出行需求日益旺盛。

除日常通勤外，節(jié)假出游時(shí)，長(zhǎng)三角區(qū)域內(nèi)的出行需求明顯高于其他區(qū)域。高德數(shù)據(jù)表明，2018年國(guó)慶長(zhǎng)假期間長(zhǎng)三角地區(qū)城市群之間的跨城出行量占到全國(guó)總跨城出行量的14.5%，居國(guó)內(nèi)城市群榜首，接近京津冀城市群的3倍。

1.3 一體化出行需求

目前，長(zhǎng)三角地區(qū)一體化趨勢(shì)強(qiáng)勁，跨行政區(qū)域的出行越來越普遍。但是私人小汽車在這類出行需求當(dāng)中仍占據(jù)一定份額。主要是各類公共交通之間的信息隔離和復(fù)雜的出行規(guī)劃是一大原因，由于無法準(zhǔn)確掌握出行時(shí)間、出行方式、實(shí)時(shí)路況，給行程規(guī)劃帶來一定的難度。

因此，本研究針對(duì)當(dāng)前長(zhǎng)三角地區(qū)的出行現(xiàn)狀和問題提出面向長(zhǎng)三角地區(qū)一體化的MaaS平臺(tái)解決方案。

2 MaaS平臺(tái)模型

2.1 目標(biāo)整合對(duì)象

MaaS服務(wù)平臺(tái)的4個(gè)主要利益相關(guān)方是MaaS服務(wù)運(yùn)營(yíng)商、用戶、區(qū)域內(nèi)涉及的交通運(yùn)營(yíng)商和政府管理部門[6]。此外，還涉及表3中提及的相關(guān)對(duì)象，不同利益相關(guān)方與MaaS平臺(tái)的業(yè)務(wù)聯(lián)系互不相同，其主要職責(zé)及定位見表3。

考慮到滴滴、哈啰等出行平臺(tái)同時(shí)整合了快車、順風(fēng)車、拼車、共享單車等多項(xiàng)功能，通過共享單車或共享助力車解決了“最后一公里”問題。而目前城市內(nèi)的磁懸浮已經(jīng)基本整合到地鐵系統(tǒng)當(dāng)中，城際鐵路作為跨區(qū)域出行的重要方式，也被納入MaaS的目標(biāo)整合對(duì)象當(dāng)中。介于長(zhǎng)三角地區(qū)內(nèi)的航空出行并不普遍，同時(shí)航空出行的成本過高，初步的MaaS平臺(tái)構(gòu)設(shè)并不包含航空出行。同時(shí)，由于鐵路網(wǎng)建設(shè)密度仍然有待提高，對(duì)于尚未完成高速鐵路通車的鄰近城市間而言，城際長(zhǎng)途客運(yùn)巴士仍然是出行的關(guān)鍵一環(huán)，因此，考慮接入長(zhǎng)途客運(yùn)，長(zhǎng)三角地區(qū)代表性的出行軟件為巴士管家。

綜上，面向長(zhǎng)三角地區(qū)可實(shí)現(xiàn)的MaaS平臺(tái)，目標(biāo)整合的交通方式有公交、地鐵、出租車、網(wǎng)約車平臺(tái)、共享汽車、城際鐵路、長(zhǎng)途客運(yùn)巴士。結(jié)合長(zhǎng)三角地區(qū)的交通、信息等實(shí)際運(yùn)營(yíng)商及相關(guān)部門的情況，總結(jié)目標(biāo)整合對(duì)象見表3。

表3 MaaS利益相關(guān)者職責(zé)

2.2 平臺(tái)框架

面向長(zhǎng)三角一體化構(gòu)建的基于云平臺(tái)的MaaS平臺(tái)在橫向上分為數(shù)據(jù)源層、基礎(chǔ)設(shè)施服務(wù)(infrastructure as a service，IaaS)層、平臺(tái)服務(wù)(platform as a service，PaaS)層和行業(yè)應(yīng)用層(software as a service，SaaS)。架構(gòu)見圖1所示。這些業(yè)務(wù)應(yīng)用系統(tǒng)均依托云計(jì)算平臺(tái)提供的運(yùn)行環(huán)境來運(yùn)行。

圖1 出行即服務(wù)系統(tǒng)邏輯架構(gòu)圖

數(shù)據(jù)源層通過采集各服務(wù)商提供的票務(wù)、路網(wǎng)、GNSS數(shù)據(jù)、互聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)、歷史數(shù)據(jù)和手機(jī)信令等數(shù)據(jù)，接入云計(jì)算平臺(tái)，為云計(jì)算平臺(tái)提供基礎(chǔ)數(shù)據(jù)支撐。IaaS基礎(chǔ)設(shè)施服務(wù)層整合服務(wù)器計(jì)算資源、存儲(chǔ)資源、網(wǎng)絡(luò)資源，進(jìn)行統(tǒng)一集中的運(yùn)營(yíng)維護(hù)和管理。PaaS平臺(tái)服務(wù)層的外部支撐平臺(tái)包括城市交通的出行方式的運(yùn)營(yíng)平臺(tái)。應(yīng)用支撐平臺(tái)依托基礎(chǔ)設(shè)施服務(wù)層，通過開放的架構(gòu)提供共享云計(jì)算。構(gòu)建在虛擬服務(wù)器集群之上，把端到端的分布式軟件開發(fā)、部屬、運(yùn)行環(huán)境以及復(fù)雜的應(yīng)用程序托管當(dāng)作服務(wù)提供給用戶。SaaS應(yīng)用層包括信息服務(wù)、出行規(guī)劃、訂單系統(tǒng)、財(cái)務(wù)系統(tǒng)、信用評(píng)價(jià)及附加服務(wù)。通過信息整合和處理后，最終面向用戶通過手機(jī)APP提供服務(wù)，并向MaaS運(yùn)營(yíng)商提供監(jiān)控平臺(tái)，可進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控和在線調(diào)控[7-8]。

2.3 功能模塊

面向長(zhǎng)三角地區(qū)一體化的MaaS平臺(tái)具備以下主要功能：向用戶提供一個(gè)多式聯(lián)運(yùn)方案的核心功能、行程信息功能、出行服務(wù)功能及附加功能。因此，初步設(shè)計(jì)面向長(zhǎng)三角地區(qū)的MaaS平臺(tái)界面模塊有：

1) 個(gè)人行程助手模塊——?jiǎng)討B(tài)信息、路況查詢、MaaS出行規(guī)劃及預(yù)定、呼叫、購(gòu)買功能。

2) 訂單模塊——行程碼、實(shí)時(shí)行程顯示、行程動(dòng)態(tài)與安全監(jiān)測(cè)、歷史訂單功能。

3) MaaS錢包模塊——MaaS錢包、支付、出行套餐購(gòu)買、發(fā)票功能。

4) 其他服務(wù)模塊——服務(wù)質(zhì)量評(píng)價(jià)、客服及幫助模塊。

3 MaaS平臺(tái)關(guān)鍵技術(shù)

3.1 共享交通技術(shù)

共享交通通過提高交通工具利用率對(duì)交通工具進(jìn)行整合再利用的特點(diǎn)與MaaS理念不謀而合。主流網(wǎng)約車企業(yè)滴滴、哈啰不斷進(jìn)行產(chǎn)業(yè)整合，目前已經(jīng)在各自的體系中整合了快車、拼車、順風(fēng)車、出租車、共享單車多個(gè)模塊，為MaaS平臺(tái)的建設(shè)提供了便利。

3.2 數(shù)據(jù)采集、處理和交互技術(shù)

MaaS平臺(tái)的搭建和運(yùn)營(yíng)過程中，數(shù)據(jù)處于核心地位，本質(zhì)上是數(shù)據(jù)的收集、整合和發(fā)布。海量數(shù)據(jù)需要利用有效的數(shù)據(jù)技術(shù)進(jìn)行處理，如手機(jī)信令、全球?qū)Ш叫l(wèi)星系統(tǒng)定位(global navigation satellite system,GNSS)、圖像技術(shù)、物聯(lián)網(wǎng)、多傳感器融合技術(shù)等采集技術(shù)；先進(jìn)的數(shù)據(jù)處理、數(shù)據(jù)融合和數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)；5G技術(shù)和云計(jì)算技術(shù)。

3.3 信息通信技術(shù)一體化

信息通信技術(shù)(information and communications technology，ICT)是又一關(guān)鍵技術(shù)。通過開放的通信體系結(jié)構(gòu)，利用共同數(shù)據(jù)庫(kù)集成交通管理、信息技術(shù)及其他服務(wù)，可在數(shù)據(jù)源和應(yīng)用程序之間共享數(shù)據(jù)。

可通過在線接口訪問交通服務(wù)商提供的相關(guān)信息，并整合到一個(gè)應(yīng)用程序中。因此需要提供和集成不同的移動(dòng)數(shù)據(jù)源、開放式數(shù)據(jù)市場(chǎng)與應(yīng)用程序接口(application programming interface，API)，以及統(tǒng)一的數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)。

3.4 支付及票務(wù)一體化技術(shù)

平臺(tái)一鍵出行的背后是票務(wù)的統(tǒng)一和整合，在一次付款背后需要清分不同的票務(wù)關(guān)系，如乘坐地鐵、鐵路進(jìn)站時(shí)的二維碼生成、MaaS錢包與乘客第三方賬戶的連接、出行賬單的獲取和發(fā)票開具。通過支付一體化技術(shù)使用戶通過一個(gè)賬戶進(jìn)行所有的賬單支付，從而實(shí)現(xiàn)MaaS平臺(tái)的 “一張卡”、“一個(gè)碼”服務(wù)，避免切換多個(gè)APP或不同的支付方式。

目前上海公共交通卡可與多個(gè)城市互聯(lián)互通，同時(shí)可跨交通方式在部分地區(qū)的部分公交、地鐵、出租車等出行方式中進(jìn)行支付，為長(zhǎng)三角地區(qū)的人民生活帶來了極大的便利。因此MaaS平臺(tái)最終需要二維碼、NFC手機(jī)繳費(fèi)、手機(jī)銀行等多種支付方式，提供交易受理、交易扣款、行程推送、清分結(jié)算，實(shí)現(xiàn)一鍵下單、一鍵支付、一碼通行。

3.5 智能決策、規(guī)劃技術(shù)及定制化服務(wù)

隨著路網(wǎng)密度不斷提高，道路信息監(jiān)測(cè)手段的多樣化，需要應(yīng)用多源數(shù)據(jù)下的路徑選擇模型和算法提供出行成本最優(yōu)的預(yù)測(cè)模型。通過交通路況實(shí)時(shí)分析、大數(shù)據(jù)分析，對(duì)出行做出精準(zhǔn)預(yù)測(cè)。實(shí)現(xiàn)整個(gè)交通系統(tǒng)的合理優(yōu)化配置，實(shí)現(xiàn)綠色出行，緩解交通擁堵問題。

新興出行方式及各城市出行政策差異要求MaaS平臺(tái)通過定制的個(gè)性化服務(wù)，生成個(gè)性化的出行方式及定制化的出行信息服務(wù)。比如外省市車輛的限行時(shí)段、路段信息，未來道路擁堵信息、前方交通事故預(yù)警、未來旅行時(shí)間預(yù)測(cè)、沿線景點(diǎn)、服務(wù)區(qū)、收費(fèi)站等信息。

4 結(jié)語(yǔ)

本文通過對(duì)長(zhǎng)三角地區(qū)的出行需求分析提出面向長(zhǎng)三角地區(qū)一體化的MaaS平臺(tái)搭建，梳理了平臺(tái)涉及到的利益相關(guān)方，提出擬定整合的企業(yè)，并基于云平臺(tái)提出了MaaS平臺(tái)的基本架構(gòu)。在基本框架的基礎(chǔ)上，充分考慮長(zhǎng)三角地區(qū)的交通現(xiàn)狀和一般的MaaS平臺(tái)雛形，梳理了MaaS平臺(tái)提供的共享交通的賬戶管理、身份認(rèn)證、票務(wù)支付方式、服務(wù)評(píng)價(jià)等功能模塊，針對(duì)多式聯(lián)運(yùn)的特點(diǎn)，MaaS還衍生出信息服務(wù)、票價(jià)體系、出行規(guī)劃與預(yù)定、票務(wù)清分模塊。由于MaaS平臺(tái)在國(guó)內(nèi)尚未有成熟的參考案例，且長(zhǎng)三角地區(qū)行政區(qū)位劃分復(fù)雜、地域廣闊，對(duì)MaaS的運(yùn)營(yíng)提出了一定的挑戰(zhàn)，長(zhǎng)遠(yuǎn)來看，MaaS是區(qū)域出行的潮流趨勢(shì)，也是學(xué)術(shù)界長(zhǎng)期的研究熱點(diǎn)，目前，對(duì)于MaaS的研究仍舊處在初級(jí)階段，通過后期技術(shù)的發(fā)展和平臺(tái)的集成，可以先進(jìn)行城市級(jí)的試點(diǎn)，后拓展到區(qū)域性、國(guó)家級(jí)上來，這需要各個(gè)學(xué)科的積極合作和深入融合。