运输部署案例集/2018/共享单车
19世纪和20世纪见证了铁路、电车和公共汽车网络的创新和发展，这些网络为公众提供了在主要目的地之间交通的工具。这种服务的实施，即公共交通网络，为通勤者创造了一个问题，他们必须在交通车站和最终目的地之间步行，通常被称为“最后一公里”问题。这个问题引发了新的交通技术可能性，可以帮助人们往返最近的交通车站。共享单车，即走到最近的共享单车站点，骑自行车到另一个更靠近你的最终目的地的共享单车站点，被开发并集成到公共交通网络中。那些因“最后一公里”问题而不选择公共交通的人现在有了更便捷地使用公共交通的机会。它给了那些住在中央商务区的人们只使用自行车进行日常通勤的机会，减少了道路拥堵，提高了人们的健康，增加了可及性，减少了年度交通支出，同时减少了人们的碳足迹。
共享单车的演变可以分为三代：白自行车（或免费自行车系统）、投币押金系统和信息技术系统[1]。
共享单车系统最早的概念之一是Witte Fietsen（白色自行车计划），一个免费自行车系统，由荷兰反文化运动Provo于1965年创建。该组织将50辆自行车漆成白色，并将其散布在阿姆斯特丹周围，没有上锁。该系统的目的是减少阿姆斯特丹所有类型的私人机动车，希望它能减少交通问题，鼓励使用公共交通，从而使阿姆斯特丹成为一个更宜居的城市。用户可以随意取用自行车并在任何地方停放的做法导致了一些问题。不久之后，自行车要么被损坏，要么被盗，后来被警察扣押，因为法律禁止在公共场所留下没有上锁的自行车。可以说第一个成功的共享单车系统，也是一个白自行车系统，是La Rochelle市长Michel Crépeau于1974年发起的Vélos Jaunes。该系统作为一项环境可持续措施实施，并取得了巨大成功。它至今仍在使用，尽管现在前两个小时的使用需要付费，并且需要用户身份识别。
共享单车的第二代是投币押金系统，它包括专用的停放站，自行车在这些站点上被锁上、借用和归还。解锁自行车需要一小笔押金，在归还自行车时会退还。1995年，丹麦共享单车系统Bycyken推出了第一个投币押金系统。与之前的系统相比，这个系统更加可靠，减少了自行车的被盗率。为了应对严酷的实用性使用，自行车配备了固体树脂橡胶轮胎和覆盖后轮的广告牌。非充气轮胎减少了爆胎和无法使用的自行车数量。新的广告方法为共享单车公司创造收入带来了可能性。它被认为是一项成功，并在挪威、芬兰和丹麦等欧洲国家实施，并由当地政府提供资金。随着系统的不断发展，运营成本越来越高，尽管投币押金系统拥有新的功能，例如可以锁定自行车的自行车站，但自行车盗窃仍然是一个代价高昂的问题。
20世纪末到21世纪初，基于信息技术的共享单车系统（第三代共享单车系统）迅速发展。磁条卡可以存储用户信息，电子锁自行车站架可以协同工作记录用户的旅程。这成为共享单车系统的基本组成部分，因为共享单车公司开始根据用户使用自行车的时长向用户收费。当用户购买共享单车系统的订阅时，他们会输入自己的个人信息和银行信息，从而实现快速、直接的交易，以及持有押金的可能性，如果自行车丢失，押金可以退还。共享单车公司还可以实时记录用户一整天的出行情况，从而能够在高峰时段将自行车重新分配到整个网络中，以满足需求。共享单车公司获得的收入可以用来改善系统，例如维护和重新分配自行车到整个网络，进一步提高共享单车系统的可靠性，使其成为公共交通用户通勤不可或缺的一部分。第三代共享单车系统是当今全球共享单车系统的先驱。
Vélib，一家位于巴黎的法国共享单车公司，是早期基于信息技术的共享单车公司之一，如今已成为全球最大的共享单车公司之一，在整个巴黎拥有超过20000辆自行车和1200个站点。年度订阅费用为29欧元，一日票为1.70欧元，7日票为8欧元。一旦你支付了固定费用，前30分钟免费，接下来的30分钟1欧元，接下来的30分钟2欧元，接下来的30分钟4欧元[2]。票价的设计鼓励用户进行短途骑行。全天骑行，每30分钟更换一次自行车，只需支付固定费用，这对于想要探索这座城市的游客来说是一个巨大的激励。有两种付款方式，在线注册并提供您的银行账户详细信息，或在终端使用您的银行卡直接支付。
现代智能手机技术正在进一步增强共享单车系统。用户可以在智能手机上下载一个应用程序，该应用程序显示区域地图，突出显示自行车站。然后，用户可以查看自行车的可用情况或自行车站的空位情况，这些信息会随着人们取用和归还自行车而不断更新。以前，用户必须使用自行车站的终端才能获得这些信息。使用应用程序意味着用户可以在移动中规划他们的行程。这可能意味着在不同于往常的站点下车，这样他们就可以从有自行车可用的站点取车。
信息技术与共享单车系统的集成消除了用户匿名性，因为他们必须提供某种银行信息才能租用自行车，这意味着所有自行车都可以追溯到用户。这大大减少了自行车被盗的数量。能够在终端刷银行卡或在线注册意味着付款既直接又方便，押金可以轻松持有和退还。自行车站的实时更新使自行车在整个网络中的重新分配得到了改善，进一步增强了用户的体验。
新兴技术的创新以及从以前共享单车系统的局限性中吸取的教训正在改善共享单车系统的运行方式以及它们与公共交通网络的集成。现在的共享单车系统包含了自行车全球定位系统 (GPS) 跟踪、触摸屏终端、先进的自行车重新分配、交通卡集成，甚至电动自行车。这些 21 世纪的创新催生了新一代，即第四代按需响应、多模式系统[1]。
2018年1月1日，Vélib' Métropole 在巴黎推出了一个全新的第四代共享单车系统。新的电动自行车为用户提供了休息或以最高25公里/小时的速度爬山的可能性，续航里程为50公里。自行车配备了一个名为 V-Box 的电子装置，为用户提供了快速、直接的自行车访问方式。它们包含一个近场通信 (NFC) 芯片和一个压电键盘，可以激活和停用锁。该系统旨在让用户能够在高峰时段将自行车停放在已满的站点。当自行车站已满时，用户可以使用“叉锁”系统将自行车连接在已停放的两辆自行车之间。叉锁系统还允许用户使用安装在车把上的 Neiman 式锁暂时停车几分钟。锁定系统由 V-Box 控制，要求用户输入 PIN 码或扫描卡片才能锁定或解锁自行车。集成的叉锁和 V-Box 系统还记录用户是否已安全停放自行车，指示租用期限结束，如果需要，租金将从用户的银行账户中扣除[3]。
如上所述，共享自行车的诞生阶段是荷兰活动家试图改变政府交通政策的结果，因此他们不太可能制定自己的政策。即使共享单车理念的普及率越来越高，直接对共享单车用户实施的政策也非常少。
影响用户的主要政策或法律是澳大利亚和新西兰的强制性头盔佩戴规定。波兰、英国和意大利试图通过关于头盔使用的法律，但尚未成功。强制性头盔使用是自行车共享计划最大的障碍之一。西雅图强制性头盔使用被认为是自行车共享公司失败的根本原因之一。布里斯班 CityCycle 的研究发现，用户不愿意戴头盔的主要原因是他们的旅行通常是计划外的，因此始终携带头盔会造成不便。 [4]
随着自行车共享系统日益成熟并在城市景观中占据越来越重要的地位，各种政策将以某种方式将其纳入其中。这些政策，无论是私人还是政府政策，可能包括环境、道路安全、城市规划和健康等方面。
城市的可持续性受到汽车依赖的威胁。为了克服这一问题，需要制定促进自行车共享计划的政策。西澳大利亚州政府制定了政策，专门为休闲和通勤等用途，划拨土地用于建设非公路自行车道网络以及其他公路路线。 [5]
环境政策，尤其是那些与空气质量恶化相关的政策，也会对自行车共享系统产生影响。与机动车不同，自行车不会污染空气，也不消耗化石燃料。自行车的使用有助于减少二氧化碳排放，这使自行车使用纳入了环境政策的范围。 [6]
自 21 世纪初以来，与公众共享道路的公共自行车数量呈指数级增长，参见图 1。虽然人们可能会预期，这会导致因事故造成重伤或死亡的事件增多，但事实并非如此。 [7] 随着更多自行车骑行者出现在道路上，政策也随之改变以适应和保护他们。例如，在新南威尔士州，最近通过了法律，限制机动车超车自行车时的距离。总体而言，自行车规划可以提高道路安全。 [7] 除了政策的原因之外，道路上更多的自行车骑行者会导致其他道路使用者提高对自行车骑行者的警惕、预期和预判，从而提高所有人的安全。
将自行车共享系统与完善的交通系统相结合需要一个系统性的方法。不幸的是，自行车政策往往是临时的。 [8] 自行车骑行者通常不会造成问题，而主要是当他们造成问题时，政策制定者才会介入。
为了打击自行车盗窃，人们创建了押金系统。用户通过支付押金从指定的自行车架上解锁自行车，并在归还自行车时获得退款。 [1] 这大大减少了遗留在公共空间的自行车数量，这些自行车需要由政府处理，并造成成本。现在，自行车共享公司发展的主要标准是自行车在站点上被锁定的数量。
基于信息技术的第三代自行车共享系统为在自行车站点安全保管自行车提供了创新方式。自行车站建有电动锁扣或架子，用户将自行车推入架子中，然后锁扣就会锁上。要租用自行车，用户需要在自行车站终端输入他们的 PIN 码，然后他们选择的自行车就会被电子解锁，他们就可以将自行车从锁扣中取出。这项巧妙的创新还能够记录用户的行程时间，用于根据行驶时间计算费用。
新的基于信息技术的系统使得在全球所有城市实施自行车共享系统成为可能。它将在公共交通网络中发挥关键作用，并激励更多人使用公共交通。新系统面临的根本问题是如何在保持用户成本低廉的情况下高效运营和维护自行车共享系统。
自行车共享提供商主要分为六种类型，它们各有不同的优势和局限性：非营利组织、大学、广告公司、准政府交通机构、政府和营利性企业。 [9]
丹麦自行车共享系统 Bycyklen 是一款非营利性系统，其运营自行车、站点和重新分配的方式与其他第三代自行车共享系统相同。不同之处在于，非营利性系统不仅通过会员费和使用费获得资金，还获得当地政府的资金。非营利性系统将责任从当地社区转移到非营利性公司，由于资产有限，该公司不太可能被起诉。非营利性系统的局限性在于，它们可能依赖于当地政府提供大部分资金，因此，资金减少可能会导致自行车共享系统潜在失败。
大学运营的系统，如墨尔本的拉筹伯大学，运营着一个拥有 14 个站点的自行车共享系统，这些站点分布在校园周围。该系统使用“钥匙捕捉”锁定系统，该系统使用通用钥匙来解锁和锁定自行车到每个站点的自行车架上。大学学生和教职工有机会使用自行车在校园内出行，这增强了他们在大学内移动的方式，使他们更容易在校园内出行。由于大多数大学都建立在私有土地上，因此自行车站的数量可以轻松扩展以满足需求。该系统的局限性在于，它不允许学生和教职工居住在校园外的周边社区使用自行车。
政府运营的自行车共享系统像其他任何政府控制的交通服务一样运营。该系统以非营利方式运营，由政府控制。在这种系统中，政府也对该系统负有责任，而政治因素有时会影响该系统的运行。因此，效率和可靠性是主要目标。然而，不幸的是，政府可能没有运营自行车共享系统的经验，并且可能无法实现这些目标。事实上，政府和准政府自行车共享服务的缺点之一是，服务从未公开招标，因此没有使用更有经验、更高效的服务提供商。为了缓解这个问题，西班牙布尔戈斯市政府购买并运营了一款名为 Bicibur 的“现成”自行车共享系统。
私营公司系统是营利性的，无需政府资金或激励。ofo 是一家总部位于北京的自行车共享公司，目前在全球运营自行车共享系统。该系统的主要优势在于，它作为一个企业运营，因此所有利润都将重新投资，这可能导致快速创新。ofo 通过取消自行车站，并在任何地方、任何地方使用公共土地停放自行车，彻底改变了自行车共享的概念。用户在手机上下载一个应用程序，该应用程序使用安装在自行车上的 GPS 定位可用自行车的位置。然后，用户找到自行车，扫描自行车上的二维码，解锁自行车并开始旅行时间。用户到达目的地后，找到一个地方停放自行车，可以停放在任何地方，然后结束行程。费用会从用户在下载应用程序时连接的银行账户中直接扣除，根据自行车租赁时间计算。该系统的主要局限性是政府没有提供资金，而且如果政府不允许公司使用公共土地停放自行车，他们就必须获得私有土地停放自行车。由于全世界自行车共享系统相关的规定相对很少，像 ofo 这样的公司在实施了这种无桩系统城市造成了重大问题。自行车被停放在造成严重公共滋扰甚至对公众构成危险的区域。自行车被破坏和被盗的事件急剧增加，大多数自行车被遗弃在公共财产上无法使用。这个问题呼吁对自行车共享系统的相关规定进行全面审查，但尚未实施。
世界上最大的自行车共享系统之一，位于巴黎的 Vélib，由广告公司 JCDecaux 运营。该系统的运作方式是，当地政府授予自行车共享系统在当地交通网络周围区域展示广告的权利，这会产生收入。这种运作方式对当地政府非常有利，因为当地政府可能无法负担为自行车共享系统提供资金。该系统的局限性在于，广告公司通常不会盈利，因为收入通常会返还给当地政府。
准政府模式依赖于国家管理的交通管理部门来运营该系统。Call a Bike 是一款由德国国家铁路公司 Deutche Bahn 运营的德国自行车共享系统。该系统与上述政府控制的系统具有相同的优势和劣势。
我个人解决“最后一公里”问题的交通方式是滑板，它也可以作为住在中央商务区的人们的唯一交通方式。由于电动滑板越来越普遍，共享单车方案背后的理念可以用电动滑板重新构想。与自行车不同，电动滑板没有可能磨损的齿轮、可能故障的刹车或磨损的轮胎，而且尺寸更小，这意味着滑板站占用的空间比自行车站少。滑板的重新分配会更快，因为更多的滑板可以装进运输车辆。根据用户的行程，可以提供不同型号的滑板。短板用于短途旅行，长板用于更长的巡航式旅行，甚至越野板用于通勤途中有鹅卵石街道的人。由于滑板比自行车小巧灵活，如果目的地超出了滑板站的范围，用户可以随身携带滑板。
共享单车的生命周期可以用 S 曲线来估算，以识别出生、增长和成熟的时期。使用开发的数据集，采用三参数逻辑函数对 S 曲线进行建模。在获取所使用的数据时，很难找到一个包含 1995 年至今的统计数据的集合。因此，该数据集由多个资源综合而成。1995 年至 2001 年间的数据是通过研究全球每年开发的所有共享单车系统以及累计添加的自行车数量计算得出的。2002 年至 2012 年间的数据来自 The Bike-Sharing Blog [10]，2013 年至 2016 年间的数据来自 The Bike-Sharing Blog [11]。
三参数逻辑函数，如下所示，用于对 S 曲线进行建模。
S(t) = K/[1+exp(-b(t-t0)]
其中
- S(t) 是状态指标，（例如，乘客行驶的公里数）
- t 是时间（通常以年为单位），
- t0 是拐点时间（实现 1/2 K 的年份），
- K 是饱和状态水平，
- b 是一个系数。
鉴于共享单车仍处于起步阶段，K 值未知。为了确定最佳拟合曲线，对几个迭代进行了试验。当 K 值达到 110,000,000 时，进一步增加它不会改变 S 曲线的形状，R 平方值保持在 0.9725，相应的 t0 值为 2026，b 值为 0.0384。在此迭代中生成的曲线是最佳拟合曲线，请参见图 1 和表 1 中的相应数据。
| 年份 | 公共自行车数量 | 预测 |
| 1995 | 1500 | 613.2142 |
| 1996 | 1500 | 901.0172 |
| 1997 | 1800 | 1323.895 |
| 1998 | 2100 | 1945.239 |
| 1999 | 2100 | 2858.192 |
| 2000 | 3200 | 4199.602 |
| 2001 | 3500 | 6170.529 |
| 2002 | 5000 | 9066.36 |
| 2003 | 10000 | 13321.04 |
| 2004 | 15000 | 19572.01 |
| 2005 | 18000 | 28755.52 |
| 2006 | 20,000 | 42246.43 |
| 2007 | 55,000 | 62063.14 |
| 2008 | 130,000 | 91167.65 |
| 2009 | 225,000 | 133904.1 |
| 2010 | 320,000 | 196638.2 |
| 2011 | 375,000 | 288686 |
| 2012 | 400,000 | 423655.7 |
| 2013 | 700,000 | 621370.7 |
| 2014 | 946,000 | 910590 |
| 2015 | 1,270,000 | 1332787 |
| 2016 | 2,294,600 | 1947243 |
鉴于共享单车的当前阶段，预测的自行车数量和相应的年份被延长，直到创建出可区分的 S 曲线，请参见图 2。在分析图 1 和图 2 时，实际增长率与提议的增长率非常相似。使用图 2，估计了生命周期阶段的日期，导致出生（1995-2019 年）、增长（2020-2031 年）和成熟（2032 年及以后）。
- ↑ a b c 交通研究委员会杂志，第 2143 号，美国国家科学院交通研究委员会，华盛顿特区，2010 年，第 159-167 页。DOI：10.3141/2143-20，欧洲、美洲和亚洲的自行车共享：过去、现在和未来，Susan A. Shaheen、Stacey Guzman 和 Hua Zhang
- ↑ https://europeforvisitors.com/paris/articles/paris-bike-rentals.htm
- ↑ 交通研究委员会杂志，第 2143 号，美国国家科学院交通研究委员会，华盛顿特区，2010 年，第 159-167 页。DOI：10.3141/2143-20，欧洲、美洲和亚洲的自行车共享：过去、现在和未来，Susan A. Shaheen、Stacey Guzman 和 Hua Zhang
- ↑ Fishman, E.、Washington, S. 和 Haworth, N. (2012a)。公共自行车方案使用障碍和促进因素：定性方法。交通研究第 F 部分-交通心理学和行为，15(6)，686-698
- ↑ Newman, Peter; 可持续性与城市-克服汽车依赖症，第 235 页
- ↑ McClintock, Hugh; 规划自行车交通-城市规划人员的原则、实践和解决方案，第 4 页
- ↑ a b Tolley, Rodney; 可持续交通-城市环境中步行和骑自行车的规划，第 173 页
- ↑ Crow; 自行车交通设计手册，第 20 页
- ↑ 公共交通杂志，第 12 卷，第 4 号，2009 年自行车共享：历史、影响、供应模式和未来，Paul DeMaio MetroBike，LLC
- ↑ R, Meddin, 2012, The Bike-Sharing Blog, http://bike-sharing.blogspot.com.au/
- ↑ R, Meddin, 2016, The Bike-Sharing Blog, http://bike-sharing.blogspot.com.au/