运输部署案例集/2024/悉尼按需公交网络
按需公交系列是一种公共交通形式，不运行在固定的路线，而是从乘客选择的地址（家或其他方便的地点）接送乘客，并将其送往目的地。这些按需服务的目的是帮助促进短途旅行（<5 公里）并连接到大型交通枢纽，乘客可以在那里继续他们的旅程。因此，按需服务可以被认为是“微型”交通的一种形式，提供类似于出租车的效用。
许多不同技术的方面影响了按需公共交通的实施并促成了其发展。对按需公交做出最重大贡献的影响技术包括
- 公交车（汽车技术） - 提供旅行的能力。
- 实时信息（物联网/电信） - 能够实时跟踪公交车并查看诸如到达时间和旅程时间等信息。
- 预订/支付技术（网络） - 能够预订前往您所在位置的服务，并通过在线交易或 Opal 卡（电子支付）支付。
- 拼车服务 - 对按需服务产生了重大影响。Uber 等服务的推出突出了在出行方面拥有更多灵活选择带来的价值和需求。
悉尼的公交网络在悉尼的历史中稳步发展。在这个历史时期，我们今天所称的“公交车”的构成随着时间的推移而发生了改变和发展。以下阶段是观察到的技术发展阶段。
- 诞生阶段 - 我们今天所称的公交车的早期实现是马拉车。马车的大小不一，但通常可以容纳超过 15 人。在最初的阶段，公交车与有轨电车和无轨电车等交通工具存在着激烈的竞争。因此，在 1900 年至 1920 年期间，公交车的客流量仍然相当停滞，没有总体增长。
- 增长阶段 - 增长阶段的特点是汽油发动机的公交车的实施。公交车曾经是速度更慢、行动更受限制的替代交通工具，但现在可以比其竞争对手有轨电车/无轨电车以更快的速度和更高的自由度行驶。这种机动化也伴随着悉尼道路的铺砌，以满足在此期间私人车辆需求的激增。客流量出现了显著增长，从 1920 年的 640 万年旅客增长到 1930 年的 5050 万年旅客，即客流量总量增长了 790%。公交系统的增长阶段持续了另外 40 年，客流量最终在 3.24 亿年旅客时达到市场饱和状态。
- 成熟阶段/衰退阶段 - 自 1970 年代以来，年客流量一直保持稳定，徘徊在 2.6 亿至 3 亿年旅客之间。虽然客流量没有大幅下降，但值得注意的是，自 1970 年代以来，悉尼的人口增长了一倍多。因此，从相对意义上说，公交车的客流量已大幅下降。虽然公交网络的年客流量有所下降，但网络范围和服务提供量有所增加。在 1900 年代的大部分时间里，悉尼是一个更加中心化的城市，大部分人口居住在城市中心。正是私人汽车以及城市规划改革导致人们搬迁到郊区，从而导致车辆的使用量进一步增加。
按需公交服务在悉尼相对较新，试点项目最早始于 2017 年 11 月。迄今为止，总共有 12 个按需公交项目，截至 2023 年，仍有 5 个项目在运行。大多数这些服务集中在“郊区”地区，例如 The Ponds、Edmondson Park、Carlingford 和 Northern Beaches。由于按需服务的主要作用是提供微型出行，为公众提供当地短途旅行的公共交通选择，因此其在更都市化的地区实施尚未取得很大成功。Inner West 是一个例外，因为该试点项目自 2018 年开始运行，并一直保持着客流量。这部分是由于 Inner West 作为一个大型地方政府区域，其大部分地区都没有重轨或轻轨服务，而且居民中没有汽车的人比例较高，因此按需服务有可能占据一部分市场份额。
运输系统，与所有其他技术发明一样，可以归类为生命周期阶段。运输技术生命周期的三个关键阶段是
- 诞生阶段
- 增长阶段
- 成熟阶段
值得注意的是，虽然上述内容被视为技术领域的一般规律，但它并不适用于所有技术。某些技术从未进入增长阶段，因为它们从未被采用，而另一些技术在增长和成熟阶段之间波动，经历了生命周期的多次迭代。在运输技术的背景下，生命周期阶段可以通过评估各种因素来分类，这些因素包括用户数量、运输网络的范围以及通过该运输技术的可达性。
对悉尼按需公交网络的评估利用了 2018 年 1 月至 2023 年底的公交客流量数据。以下数据由新南威尔士州交通局 (TfNSW) 提供，详细说明了上下公交车的乘客数量，不包括取消和未到场。客流量数据涵盖了迄今为止所有可报告的服务。
| 服务 | 2018 年 1 月至 6 月 | 2018 年 7 月至 12 月 | 2019 年 1 月至 6 月 | 2019 年 7 月至 12 月 | 2020 年 1 月至 6 月 | 2020 年 7 月至 12 月 | 2021 年 1 月至 6 月 | 2021 年 7 月至 12 月 | 2022 年 1 月至 6 月 | 2022 年 7 月至 12 月 | 2023 年 1 月至 6 月 | 2023 年 7 月至 12 月 |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| M01 - Cooee - The Ponds | - | - | - | 61149 | 37514 | 38738 | 50971 | 34225 | 62561 | 71405 | 82041 | 83277 |
| M02 - MetroConnect - Norwest | - | - | - | 15907 | 9698 | 7684 | 9837 | 3974 | 5681 | - | - | - |
| N59 - NIS 按需服务 | - | - | - | 31884 | 29454 | 29499 | 26488 | 21726 | 25271 | 25132 | 21516 | 23015 |
| POB - 东部郊区（试点） | 815 | 6494 | 12686 | 8874 | - | - | - | - | - | - | - | - |
| P02 - Punchbowl - Bankstown（试点） | 3630 | 2733 | - | - | - | - | - | - | - | - | - | - |
| P03 - Keolis Downer - Northern Beaches | 11341 | 48192 | 75746 | 104565 | 74655 | 86895 | 87458 | 63419 | 82811 | 92777 | 88723 | 110573 |
| P04 - Keolis Downer - Macquarie Park（试点） | 4098 | 18836 | 23613 | 28048 | 12867 | - | - | - | - | - | - | - |
| P05 - Sutherland Shire（试点） | 17953 | 21348 | 20252 | 15427 | - | - | - | - | - | - | - | - |
| P06 - Manly / 东部郊区（试点） | 20648 | 11940 | 6700 | - | - | - | - | - | - | - | - | - |
| P07 - Carlingford（试点） | 1360 | 4183 | 4995 | - | - | - | - | - | - | - | - | - |
| P08 - Edmondson Park | 3282 | 12075 | 13283 | 20081 | 10838 | 6139 | 7882 | 2754 | 4023 | 3636 | 3882 | 1671 |
| SBSC006 - Inner West | - | 16588 | 38880 | 41125 | 20132 | 23458 | 25685 | 11897 | 21590 | 26582 | 26444 | 26042 |
| 总计 | 63127 | 142389 | 196155 | 327060 | 195158 | 192413 | 208321 | 137995 | 201937 | 219532 | 222606 | 244578 |
| 年度总计 | 205,516（2018 年） | 523,215（2019 年） | 387,571（2020 年） | 346,316（2021 年） | 421,469（2022 年） | 467,184（2023年） | ||||||
使用记录的乘客数据，通过应用逻辑函数对技术的生命周期进行定量评估。
该函数的目的是创建一个S曲线来代表交通技术生命周期中的三个关键阶段，其中
- = 状态度量（乘客量）
- = 饱和状态水平（最大市场份额）
- = 时间（以年为单位）
- = 中点（拐点）
- = 系数（b 通过简单线性回归模型估计）
虽然公交车技术已经成熟，并且在悉尼的现代历史上一直运营着网络，但按需公交的引入却比较新，正式记录的服务在 2017 年左右才出现。由于该技术尚处于起步阶段，为了评估其生命周期，需要做出一些合理的假设，以捕捉该技术的近似最大市场份额（S-max）。
为了计算S-max，做出了以下假设：
- 服务扩展 - 在市场饱和时，假设每个地方政府区域至少有一项服务。霍克斯伯里、彭里斯和坎特伯雷-班克斯敦等较大的 LGA 将有多项服务。
- 模式转换 - 预计一些现有的公交用户和出租车/叫车服务将转向按需公交服务。按需服务非常适合与出租车和叫车服务竞争预先计划的行程，因为它们提供类似的服务，但价格低得多。按需服务有限的地方是自发旅行或需要紧急完成的旅行。同样，按需客流量相对于常规公交服务来说恢复得更好，这表明与按需服务相比，乘坐公交的次数更少。
- 人口 - 预计悉尼总人口将增长。
- 郊区化 - 虽然悉尼有密集化的计划，但假设悉尼继续向外扩张，创造出像马斯登公园和乔丹泉这样的郊区。由于这些地区难以依靠铁路支持，公交客流量可能不适合频繁的公交线路，按需服务非常方便地为这些地区提供服务。这些地区的目标人口群体包括老年人、大专学生、行动不便者，以及一般不驾驶的人群。
已经为不同的城市环境计算了一个基本行程率。行程率是通过使用乘客数据和现有的人口计算的（行程率 = 服务乘客量 / 服务区域的人口）。
| 城市环境 | 行程率（每人每年） |
|---|---|
| 都会核心 | 0.44 |
| 郊区 | 3.6 |
假设人们从常规公交服务和出租车/叫车服务中转移过来，行程率将上升。
| 城市环境 | 行程率（每人每年） |
|---|---|
| 都会核心 | 0.7 |
| 郊区 | 5.3 |
2036 年人口已被视为未来人口情景，因为预计到 2036 年，每个 LGA 都将运营按需服务。2036 年的人口数据基于规划与环境部 (DPE) 2022 年旅行区域预测数据。每个城市环境类别的按需客流量按以下方式计算：
按需客流量 = 行程率 * 2036 年人口
| 城市环境 | 2036 年人口 | 按需客流量 |
|---|---|---|
| 都会核心 | 2,082,690 | 1,457,833 |
| 郊区 | 4,499,018 | 23,844,795 |
| S-max | ~ 25,300,000 | |
根据定量方法，得出了以下预测值：
| 年份 | 客流量 | 预测客流量 | 预测偏差 |
|---|---|---|---|
| 2018 | 205516 | 300137 | + 46% |
| 2019 | 523215 | 329852 | - 61% |
| 2020 | 387571 | 362026 | - 7% |
| 2021 | 346316 | 396763 | + 14% |
| 2022 | 421469 | 434157 | + 3% |
| 2023 | 467184 | 474281 | - 7% |
| 术语 | 值 |
|---|---|
| S-max | 25,000,000 |
| To | 2036.442513 |
| -b | 0.108006569 |
| c-截距 | -219.949169 |
| RSQ | 0.282569121 |
由于R平方值为 0.283，因此该模型不被认为是统计学上准确的表示。R平方值低的原因是：
- 样本量 - 由于按需公交是新服务，因此只有 6 年的乘客数据可用。
- 方差 - 2 个数据点，即 2020 年和 2021 年，受到新冠肺炎疫情的严重影响，导致客流量大幅下降。这种偏差与客流量的向上预测不符，因此影响了模型的可靠性。
此外，模型的另一个问题是 S-max 的估计。虽然该方法建立在合理的假设和预测基础上，但按需公交的市场规模很难估计。为了更好地估计 S-max，未来可以采取以下措施：
- 对都会核心/郊区分类进行更好的细分。
- 对按需公交的引入进行案例研究，以及它们对模式转换的影响。
- 审查出租车/叫车行程，以更好地了解它们的利用率，以及这些行程是否可以转换为按需公交行程。
需要注意的是，由于该技术尚处于起步阶段（技术的早期生命阶段），预计该技术及其发展将存在许多未知因素。
"按需客流量 - 数据集"。TfNSW。检索于 2024-03-06。
"人口预测"。TfNSW。检索于 2024-03-06。
"城市公共交通的长期趋势"。BITRE。检索于 2024-03-07。
"世界人口展望"。联合国。检索于 2024-03-07。Ashton, Paul, (2008 年 12 月)。悉尼郊区。悉尼杂志。检索于 2024-03-07。