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城市出租车拥有量计算方法

[摘 要]本文首先研究了城市出租车空驶率的确定方法—通过对采集的FCD数据样本处理分析,计算得到出租车空驶率。作为出租车空驶率理论计算方法之一,具有简单方便、可操作性强的特点;其次,根据出租车空驶率的定义,结合城市居民出行调查和出租车运营调查结果,推导出出租车拥有量的计算模型;最后,分析出租车拥有量与空驶率之间的比例关系及比例系数的影响因素,为出租车交通管理乃至城市交通管理提供了理论参考。
　　[关键字]FCD出租车空驶率出租车拥有量计算模型比例关系
　　[中图分类号]U491 [文献标识码]A [文章编号]1007-9416(2010)07-0081-02
　　1 引言
　　出租车是城市公共汽车、地铁、轻轨等城市常规公共交通的重要补充,在建立城市形象、满足高层次的出行需要等方面有重要的意义。目前国内许多城市的出租车行业在经历了一段时间的发展后,都不同程度地出现了总量过剩的现象。其直接表现特征是出租车空驶率高,大量空驶的出租车不仅浪费了道路资源,而且增加了道路交通的负荷,故出租车合理拥有量的确定对城市交通健康发展至关重要。
　　本文首先基于浮动车数据(FCD)分析,计算出出租车的空载行驶里程和总行驶里程,从而得到出租车的平均空驶率;然后根据出租车空载率的定义,得出出租车拥有量的计算模型,最后分析出租车空驶率与拥有量之间的关系,为城市合理限制出租车数量、控制出租车空驶率提供了参考。
　　2 基于浮动车数据(FCD)的出租车空载率计算
　　所谓浮动车就是指安装有定位和无线通信专职且能与交通信息中心进行信息交换的普通汽车(如出租车,警车等)。当浮动车在道路上行驶时,来自路网纵剖的交通流数据被收集,车辆行驶速度、路程行程时间等参数被精确测量,通过对采集的一定量样本的浮动车数据(FCD)进行处理分析,得到出租车的空驶率[1]。
　　2.1 FCD的采集和处理
　　FCD采集主要来自装载GPS的出租车,它以一定的时间间隔向FCD数据平台发送包含有车辆时间、编号、所处经纬度、瞬间速度、运营状态等信息的数据文本,根据此数据文本即可推断出租车的全部信息。FCD的预处理指对采集的FCD进行处理转换的过程,主要包括排除设备异常状态下传回的数据和对反应车辆位置的经纬度进行转换两个方面。预处理后需进行地图匹配,防止因为采集和处理引起的误差导致车辆脱离路网,造成计算错误。
　　2.2 出租车空驶率的计算
　　2.2.1 空驶率的定义
　　出租车空驶率是一项能够直观反映出营运出租车的营运状况和出租车拥有量是否合理的指标,指单位时间内出租车空载行驶里程与总行驶里程之比。空驶率的计算思想是:将FCD数据样本根据时段进行分类,可以得到出租车的载客状态随空载的变化情况,从而得到出租车空载率指标值。
　　根据出租车空载率的定义,得:
　　式中:—出租车平均空驶率;,—出租车总空载行驶里程和总行驶里程。
　　2.2.2 空驶率的计算步骤
　　⑴按照时间将出租车GPS数据进行排序,挑选出运营状态为“0”的GPS数据,将这些GPS数据匹配到地图上;
　　⑵根据这些出租车的GPS点确定出租车的行驶轨迹,从而确定每辆出租车的空载行驶里程;
　　⑶将所有的出租车的空载行驶里程进行叠加,得到出租车的总空载行驶里程;
　　⑷通过软件编程,得到出租车总行驶里程,代入式(1)便得到出租车平均空驶率。
　　3 城市出租车合理拥有量的计算
　　在城市交通规划中,城市居民出行调查起到重要作用。本文根据城市居民采用出租车出行的调查,结合出租车运营状况调查,获得城市出租车的拥有量计算[3]。
　　3.1 出租车承担的城市居民的出行周转量
　　出租车承担的城市居民出行周转量,指出租车载客数量和对应行驶里程的乘积,其计算公式为:
　　 (2)
　　式中:—出租车承担的城市居民出行周转量(万人·Km);—城市居民总量(万人);—居民出行率(次/天);—出租车在居民出行方式中的分担率(%);—居民采用出租车出行时的平均出行距离(Km);—居民单次乘坐出租车的平均花费(元);—出租车起步费用(元);—出租车起步里程(Km);—出租车每公里运营费用(元/Km)。
　　3.2 出租车每日载客总行驶里程
　　出租车在运营过程中,每次载客人数是变化的,故根据出租车每次平均乘客数来计算每日载客总行驶里程,其计算公式为:(3)
　　式中:为出租车每日载客总行驶里程(Km);为出租车每次平均乘客数(万人/辆)。
　　3.3 出租车拥有量计算
　　本文根据出租车空驶率的定义计算出租车拥有量,其计算公式为:
　　式中:为出租车空载率(%);为每辆出租车每日平均运营时间(h);为出租车平均运营速度(Km/h);为城市出租车拥有量(辆)。
　　由式(4)得到出租车拥有量的计算公式为: (5)
　　式(5)是根据居民每日平均出行总量计算得到的出租车拥有量。考虑到出租车客源在时间分布上存在着明显差异,由居民每日平均出行量计算得到的出租车拥有量可能超过夜间居民出行需求而无法满足白天的需求,故对式(5)进行修正,得:
　　式中:,—出租车在小时内承担了百分比为的出行量[4]。
　　部分出租车由于年检修理或驾驶员个别情况等原因造成城市中的出租车并不都处于运营状况,对式(6)进行再次修正,得 (7)
　　式中:为城市出租车实际拥有量;为城市出租车中处于运营状况的出租车所占比例。将式(2)、(3)代入式(7),得:
　　根据居民出行及出租车营运等调查,将有关参数代入式(8)即可得到出租车实际拥有量。
　　4 出租车拥有量的影响因素分析
　　为了分析影响出租车拥有量的因素,根据式(8),令,则得到出租车拥有量、空驶率、分担率三者的关系模型: (9)
　　比例系数由居民出行、出租车运营等参数决定,它反应了出租车拥有量对分担率、空驶率的灵敏程度;值越大,出租车拥有量对分担率空驶率的变化越敏感。由于城市发展到一定结构后,居民经济水平和城市交通结构均比较稳定,在短时间内变化是微小的,故比例系数的值可以认为是恒定的。
　　由式(9)可知,出租车拥有量与分担率、空驶率均呈正比例关系。假设分担率恒定时,出租车拥有量过多,会导致出租车空驶率过高,大量的道路交通资源被无数的出租车空驶所占用。根据发达国家和国内出租车营运组织先进城市的经验,城市出租车空驶率大致为30%～40%较为合理,故可采取限制发放出租车营运证的方法控制出租车拥有量,使空驶率处于上述区间内,达到节省能源、减少道路资源占用的目的。
　　上述分析时,假设分担率是恒定的,事实上,出租车分担率是处于微小变动的,其计算公式是一个由多个参数构成的多元函数式:;其中参数与城市面积、人口、道路面积率、居民可支配收入、出租车价格等因素有关[5],在一定时期内,上述因数不会发生大的变化,故出租车的分担率恒定的假设是合理的,上述的结论仍是成立的。
　　5 结论
　　本文为城市出租车拥有量的预测和空驶率的控制提供了定量化的分析计算方法,基于FCD计算得出出租车空驶率,结合居民总量、人均出行次数、出租车出行运营速度等参数便可预测该城市在正常情况下的出租车拥有量。出租车空驶率若不在30%～40%之间,过低会降低城市交通服务水平,过高会造成资源浪费;根据出租车拥有量与空驶率之间的比例关系,通过采取限制发放出租车营运证的方法控制拥有量,达到间接调节出租车空载率的目的。
　　[参考文献]
　　[1] 李道勇,戴建军.基于FCD的深圳市出租车汽车空驶率特点研究[A].第三届中国智能交通年会学术委员会.第三届中国智能交通年会论文集[C].南京:东南大学出版社,2007.
　　[2] 杨东凯,寇艳红,吴金培等.智能交通系统中的地图匹配定位方法[J].交通运输系统工程与信息,2003,(3).
　　[3] 陆建,王炜.城市出租车拥有量确定方法[J].交通运输工程学报,2004,4.
　　[4] 常超凡,毛保华,陈团生.出租车拥有量对分担率影响研究[A].同济大学等.第七届世纪华人交通运输学术大会[C].北京:人民交通出版社,2007.
[5] 边扬,王炜,陆建等.城市出租车出行方式分担率预测方法研究[J].交通运输系统工程与信息,2006,(6).