運輸部署案例集/2018/共享單車
19世紀和20世紀見證了鐵路、電車和公共汽車網路的創新和發展，這些網路為公眾提供了在主要目的地之間交通的工具。這種服務的實施，即公共交通網路，為通勤者創造了一個問題，他們必須在交通車站和最終目的地之間步行，通常被稱為“最後一公里”問題。這個問題引發了新的交通技術可能性，可以幫助人們往返最近的交通車站。共享單車，即走到最近的共享單車站點，騎腳踏車到另一個更靠近你的最終目的地的共享單車站點，被開發並整合到公共交通網路中。那些因“最後一公里”問題而不選擇公共交通的人現在有了更便捷地使用公共交通的機會。它給了那些住在中央商務區的人們只使用腳踏車進行日常通勤的機會，減少了道路擁堵，提高了人們的健康，增加了可及性，減少了年度交通支出，同時減少了人們的碳足跡。
共享單車的演變可以分為三代：白腳踏車（或免費自行車系統）、投幣押金系統和資訊科技系統[1]。
共享單車系統最早的概念之一是Witte Fietsen（白色腳踏車計劃），一個免費自行車系統，由荷蘭反文化運動Provo於1965年建立。該組織將50輛腳踏車漆成白色，並將其散佈在阿姆斯特丹周圍，沒有上鎖。該系統的目的是減少阿姆斯特丹所有型別的私人機動車，希望它能減少交通問題，鼓勵使用公共交通，從而使阿姆斯特丹成為一個更宜居的城市。使用者可以隨意取用腳踏車並在任何地方停放的做法導致了一些問題。不久之後，腳踏車要麼被損壞，要麼被盜，後來被警察扣押，因為法律禁止在公共場所留下沒有上鎖的腳踏車。可以說第一個成功的共享單車系統，也是一個白自行車系統，是La Rochelle市長Michel Crépeau於1974年發起的Vélos Jaunes。該系統作為一項環境可持續措施實施，並取得了巨大成功。它至今仍在使用，儘管現在前兩個小時的使用需要付費，並且需要使用者身份識別。
共享單車的第二代是投幣押金系統，它包括專用的停放站，腳踏車在這些站點上被鎖上、借用和歸還。解鎖腳踏車需要一小筆押金，在歸還腳踏車時會退還。1995年，丹麥共享單車系統Bycyken推出了第一個投幣押金系統。與之前的系統相比，這個系統更加可靠，減少了腳踏車的被盜率。為了應對嚴酷的實用性使用，腳踏車配備了固體樹脂橡膠輪胎和覆蓋後輪的廣告牌。非充氣輪胎減少了爆胎和無法使用的腳踏車數量。新的廣告方法為共享單車公司創造收入帶來了可能性。它被認為是一項成功，並在挪威、芬蘭和丹麥等歐洲國家實施，並由當地政府提供資金。隨著系統的不斷發展，運營成本越來越高，儘管投幣押金系統擁有新的功能，例如可以鎖定腳踏車的腳踏車站，但腳踏車盜竊仍然是一個代價高昂的問題。
20世紀末到21世紀初，基於資訊科技的共享單車系統（第三代共享單車系統）迅速發展。磁條卡可以儲存使用者資訊，電子鎖腳踏車站架可以協同工作記錄使用者的旅程。這成為共享單車系統的基本組成部分，因為共享單車公司開始根據使用者使用腳踏車的時長向用戶收費。當用戶購買共享單車系統的訂閱時，他們會輸入自己的個人資訊和銀行資訊，從而實現快速、直接的交易，以及持有押金的可能性，如果腳踏車丟失，押金可以退還。共享單車公司還可以即時記錄使用者一整天的出行情況，從而能夠在高峰時段將腳踏車重新分配到整個網路中，以滿足需求。共享單車公司獲得的收入可以用來改善系統，例如維護和重新分配腳踏車到整個網路，進一步提高共享單車系統的可靠性，使其成為公共交通使用者通勤不可或缺的一部分。第三代共享單車系統是當今全球共享單車系統的先驅。
Vélib，一家位於巴黎的法國共享單車公司，是早期基於資訊科技的共享單車公司之一，如今已成為全球最大的共享單車公司之一，在整個巴黎擁有超過20000輛腳踏車和1200個站點。年度訂閱費用為29歐元，一日票為1.70歐元，7日票為8歐元。一旦你支付了固定費用，前30分鐘免費，接下來的30分鐘1歐元，接下來的30分鐘2歐元，接下來的30分鐘4歐元[2]。票價的設計鼓勵使用者進行短途騎行。全天騎行，每30分鐘更換一次腳踏車，只需支付固定費用，這對於想要探索這座城市的遊客來說是一個巨大的激勵。有兩種付款方式，線上註冊並提供您的銀行賬戶詳細資訊，或在終端使用您的銀行卡直接支付。
現代智慧手機技術正在進一步增強共享單車系統。使用者可以在智慧手機上下載一個應用程式，該應用程式顯示區域地圖，突出顯示腳踏車站。然後，使用者可以檢視腳踏車的可用情況或腳踏車站的空位情況，這些資訊會隨著人們取用和歸還腳踏車而不斷更新。以前，使用者必須使用腳踏車站的終端才能獲得這些資訊。使用應用程式意味著使用者可以在移動中規劃他們的行程。這可能意味著在不同於往常的站點下車，這樣他們就可以從有腳踏車可用的站點取車。
資訊科技與共享單車系統的整合消除了使用者匿名性，因為他們必須提供某種銀行資訊才能租用腳踏車，這意味著所有腳踏車都可以追溯到使用者。這大大減少了腳踏車被盜的數量。能夠在終端刷銀行卡或線上註冊意味著付款既直接又方便，押金可以輕鬆持有和退還。腳踏車站的即時更新使腳踏車在整個網路中的重新分配得到了改善，進一步增強了使用者的體驗。
新興技術的創新以及從以前共享單車系統的侷限性中吸取的教訓正在改善共享單車系統的執行方式以及它們與公共交通網路的整合。現在的共享單車系統包含了腳踏車全球定位系統 (GPS) 跟蹤、觸控式螢幕終端、先進的腳踏車重新分配、交通卡整合，甚至電動腳踏車。這些 21 世紀的創新催生了新一代，即第四代按需響應、多模式系統[1]。
2018年1月1日，Vélib' Métropole 在巴黎推出了一個全新的第四代共享單車系統。新的電動腳踏車為使用者提供了休息或以最高25公里/小時的速度爬山的可能性，續航里程為50公里。腳踏車配備了一個名為 V-Box 的電子裝置，為使用者提供了快速、直接的腳踏車訪問方式。它們包含一個近場通訊 (NFC) 晶片和一個壓電鍵盤，可以啟用和停用鎖。該系統旨在讓使用者能夠在高峰時段將腳踏車停放在已滿的站點。當腳踏車站已滿時，使用者可以使用“叉鎖”系統將腳踏車連線在已停放的兩輛腳踏車之間。叉鎖系統還允許使用者使用安裝在車把上的 Neiman 式鎖暫時停車幾分鐘。鎖定系統由 V-Box 控制，要求使用者輸入 PIN 碼或掃描卡片才能鎖定或解鎖腳踏車。整合的叉鎖和 V-Box 系統還記錄使用者是否已安全停放腳踏車，指示租用期限結束，如果需要，租金將從使用者的銀行賬戶中扣除[3]。
如上所述，共享腳踏車的誕生階段是荷蘭活動家試圖改變政府交通政策的結果，因此他們不太可能制定自己的政策。即使共享單車理念的普及率越來越高，直接對共享單車使用者實施的政策也非常少。
影響使用者的主要政策或法律是澳大利亞和紐西蘭的強制性頭盔佩戴規定。波蘭、英國和義大利試圖透過關於頭盔使用的法律，但尚未成功。強制性頭盔使用是腳踏車共享計劃最大的障礙之一。西雅圖強制性頭盔使用被認為是腳踏車共享公司失敗的根本原因之一。布里斯班 CityCycle 的研究發現，使用者不願意戴頭盔的主要原因是他們的旅行通常是計劃外的，因此始終攜帶頭盔會造成不便。 [4]
隨著腳踏車共享系統日益成熟並在城市景觀中佔據越來越重要的地位，各種政策將以某種方式將其納入其中。這些政策，無論是私人還是政府政策，可能包括環境、道路安全、城市規劃和健康等方面。
城市的可持續性受到汽車依賴的威脅。為了克服這一問題，需要制定促進腳踏車共享計劃的政策。西澳大利亞州政府制定了政策，專門為休閒和通勤等用途，劃撥土地用於建設非公路腳踏車道網路以及其他公路路線。 [5]
環境政策，尤其是那些與空氣質量惡化相關的政策，也會對腳踏車共享系統產生影響。與機動車不同，腳踏車不會汙染空氣，也不消耗化石燃料。腳踏車的使用有助於減少二氧化碳排放，這使腳踏車使用納入了環境政策的範圍。 [6]
自 21 世紀初以來，與公眾共享道路的公共腳踏車數量呈指數級增長，參見圖 1。雖然人們可能會預期，這會導致因事故造成重傷或死亡的事件增多，但事實並非如此。 [7] 隨著更多腳踏車騎行者出現在道路上，政策也隨之改變以適應和保護他們。例如，在新南威爾士州，最近通過了法律，限制機動車超車腳踏車時的距離。總體而言，腳踏車規劃可以提高道路安全。 [7] 除了政策的原因之外，道路上更多的腳踏車騎行者會導致其他道路使用者提高對腳踏車騎行者的警惕、預期和預判，從而提高所有人的安全。
將腳踏車共享系統與完善的交通系統相結合需要一個系統性的方法。不幸的是，腳踏車政策往往是臨時的。 [8] 腳踏車騎行者通常不會造成問題，而主要是當他們造成問題時，政策制定者才會介入。
為了打擊腳踏車盜竊，人們建立了押金系統。使用者透過支付押金從指定的腳踏車架上解鎖腳踏車，並在歸還腳踏車時獲得退款。 [1] 這大大減少了遺留在公共空間的腳踏車數量，這些腳踏車需要由政府處理，並造成成本。現在，腳踏車共享公司發展的主要標準是腳踏車在站點上被鎖定的數量。
基於資訊科技的第三代腳踏車共享系統為在腳踏車站點安全保管腳踏車提供了創新方式。腳踏車站建有電動鎖釦或架子，使用者將腳踏車推入架子中，然後鎖釦就會鎖上。要租用腳踏車，使用者需要在腳踏車站終端輸入他們的 PIN 碼，然後他們選擇的腳踏車就會被電子解鎖，他們就可以將腳踏車從鎖釦中取出。這項巧妙的創新還能夠記錄使用者的行程時間，用於根據行駛時間計算費用。
新的基於資訊科技的系統使得在全球所有城市實施腳踏車共享系統成為可能。它將在公共交通網路中發揮關鍵作用，並激勵更多人使用公共交通。新系統面臨的根本問題是如何在保持使用者成本低廉的情況下高效運營和維護腳踏車共享系統。
腳踏車共享提供商主要分為六種型別，它們各有不同的優勢和侷限性：非營利組織、大學、廣告公司、準政府交通機構、政府和營利性企業。 [9]
丹麥腳踏車共享系統 Bycyklen 是一款非營利性系統，其運營腳踏車、站點和重新分配的方式與其他第三代腳踏車共享系統相同。不同之處在於，非營利性系統不僅透過會員費和使用費獲得資金，還獲得當地政府的資金。非營利性系統將責任從當地社群轉移到非營利性公司，由於資產有限，該公司不太可能被起訴。非營利性系統的侷限性在於，它們可能依賴於當地政府提供大部分資金，因此，資金減少可能會導致腳踏車共享系統潛在失敗。
大學運營的系統，如墨爾本的拉籌伯大學，運營著一個擁有 14 個站點的腳踏車共享系統，這些站點分佈在校園周圍。該系統使用“鑰匙捕捉”鎖定系統，該系統使用通用鑰匙來解鎖和鎖定腳踏車到每個站點的腳踏車架上。大學學生和教職工有機會使用腳踏車在校園內出行，這增強了他們在大學內移動的方式，使他們更容易在校園內出行。由於大多數大學都建立在私有土地上，因此腳踏車站的數量可以輕鬆擴充套件以滿足需求。該系統的侷限性在於，它不允許學生和教職工居住在校園外的周邊社群使用腳踏車。
政府運營的腳踏車共享系統像其他任何政府控制的交通服務一樣運營。該系統以非營利方式運營，由政府控制。在這種系統中，政府也對該系統負有責任，而政治因素有時會影響該系統的執行。因此，效率和可靠性是主要目標。然而，不幸的是，政府可能沒有運營腳踏車共享系統的經驗，並且可能無法實現這些目標。事實上，政府和準政府腳踏車共享服務的缺點之一是，服務從未公開招標，因此沒有使用更有經驗、更高效的服務提供商。為了緩解這個問題，西班牙布林戈斯市政府購買並運營了一款名為 Bicibur 的“現成”腳踏車共享系統。
私營公司系統是營利性的，無需政府資金或激勵。ofo 是一家總部位於北京的腳踏車共享公司，目前在全球運營腳踏車共享系統。該系統的主要優勢在於，它作為一個企業運營，因此所有利潤都將重新投資，這可能導致快速創新。ofo 透過取消腳踏車站，並在任何地方、任何地方使用公共土地停放腳踏車，徹底改變了腳踏車共享的概念。使用者在手機上下載一個應用程式，該應用程式使用安裝在腳踏車上的 GPS 定位可用腳踏車的位置。然後，使用者找到腳踏車，掃描腳踏車上的二維碼，解鎖腳踏車並開始旅行時間。使用者到達目的地後，找到一個地方停放腳踏車，可以停放在任何地方，然後結束行程。費用會從使用者在下載應用程式時連線的銀行賬戶中直接扣除，根據腳踏車租賃時間計算。該系統的主要侷限性是政府沒有提供資金，而且如果政府不允許公司使用公共土地停放腳踏車，他們就必須獲得私有土地停放腳踏車。由於全世界腳踏車共享系統相關的規定相對很少，像 ofo 這樣的公司在實施了這種無樁系統城市造成了重大問題。腳踏車被停放在造成嚴重公共滋擾甚至對公眾構成危險的區域。腳踏車被破壞和被盜的事件急劇增加，大多數腳踏車被遺棄在公共財產上無法使用。這個問題呼籲對腳踏車共享系統的相關規定進行全面審查，但尚未實施。
世界上最大的腳踏車共享系統之一，位於巴黎的 Vélib，由廣告公司 JCDecaux 運營。該系統的運作方式是，當地政府授予腳踏車共享系統在當地交通網路周圍區域展示廣告的權利，這會產生收入。這種運作方式對當地政府非常有利，因為當地政府可能無法負擔為腳踏車共享系統提供資金。該系統的侷限性在於，廣告公司通常不會盈利，因為收入通常會返還給當地政府。
準政府模式依賴於國家管理的交通管理部門來運營該系統。Call a Bike 是一款由德國國家鐵路公司 Deutche Bahn 運營的德國腳踏車共享系統。該系統與上述政府控制的系統具有相同的優勢和劣勢。
我個人解決“最後一公里”問題的交通方式是滑板，它也可以作為住在中央商務區的人們的唯一交通方式。由於電動滑板越來越普遍，共享單車方案背後的理念可以用電動滑板重新構想。與腳踏車不同，電動滑板沒有可能磨損的齒輪、可能故障的剎車或磨損的輪胎，而且尺寸更小，這意味著滑板站佔用的空間比腳踏車站少。滑板的重新分配會更快，因為更多的滑板可以裝進運輸車輛。根據使用者的行程，可以提供不同型號的滑板。短板用於短途旅行，長板用於更長的巡航式旅行，甚至越野板用於通勤途中有鵝卵石街道的人。由於滑板比腳踏車小巧靈活，如果目的地超出了滑板站的範圍，使用者可以隨身攜帶滑板。
共享單車的生命週期可以用 S 曲線來估算，以識別出生、增長和成熟的時期。使用開發的資料集，採用三引數邏輯函式對 S 曲線進行建模。在獲取所使用的資料時，很難找到一個包含 1995 年至今的統計資料的集合。因此，該資料集由多個資源綜合而成。1995 年至 2001 年間的資料是透過研究全球每年開發的所有共享單車系統以及累計新增的腳踏車數量計算得出的。2002 年至 2012 年間的資料來自 The Bike-Sharing Blog [10]，2013 年至 2016 年間的資料來自 The Bike-Sharing Blog [11]。
三引數邏輯函式，如下所示，用於對 S 曲線進行建模。
S(t) = K/[1+exp(-b(t-t0)]
其中
- S(t) 是狀態指標，（例如，乘客行駛的公里數）
- t 是時間（通常以年為單位），
- t0 是拐點時間（實現 1/2 K 的年份），
- K 是飽和狀態水平，
- b 是一個係數。
鑑於共享單車仍處於起步階段，K 值未知。為了確定最佳擬合曲線，對幾個迭代進行了試驗。當 K 值達到 110,000,000 時，進一步增加它不會改變 S 曲線的形狀，R 平方值保持在 0.9725，相應的 t0 值為 2026，b 值為 0.0384。在此迭代中生成的曲線是最佳擬合曲線，請參見圖 1 和表 1 中的相應資料。
| 年份 | 公共腳踏車數量 | 預測 |
| 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 |
鑑於共享單車的當前階段，預測的腳踏車數量和相應的年份被延長，直到創建出可區分的 S 曲線，請參見圖 2。在分析圖 1 和圖 2 時，實際增長率與提議的增長率非常相似。使用圖 2，估計了生命週期階段的日期，導致出生（1995-2019 年）、增長（2020-2031 年）和成熟（2032 年及以後）。
- ↑ a b c 交通研究委員會雜誌，第 2143 號，美國國家科學院交通研究委員會，華盛頓特區，2010 年，第 159-167 頁。DOI：10.3141/2143-20，歐洲、美洲和亞洲的腳踏車共享：過去、現在和未來，Susan A. Shaheen、Stacey Guzman 和 Hua Zhang
- ↑ https://europeforvisitors.com/paris/articles/paris-bike-rentals.htm
- ↑ 交通研究委員會雜誌，第 2143 號，美國國家科學院交通研究委員會，華盛頓特區，2010 年，第 159-167 頁。DOI：10.3141/2143-20，歐洲、美洲和亞洲的腳踏車共享：過去、現在和未來，Susan A. Shaheen、Stacey Guzman 和 Hua Zhang
- ↑ Fishman, E.、Washington, S. 和 Haworth, N. (2012a)。公共腳踏車方案使用障礙和促進因素：定性方法。交通研究第 F 部分-交通心理學和行為，15(6)，686-698
- ↑ Newman, Peter; 可持續性與城市-克服汽車依賴症，第 235 頁
- ↑ McClintock, Hugh; 規劃腳踏車交通-城市規劃人員的原則、實踐和解決方案，第 4 頁
- ↑ a b Tolley, Rodney; 可持續交通-城市環境中步行和騎腳踏車的規劃，第 173 頁
- ↑ Crow; 腳踏車交通設計手冊，第 20 頁
- ↑ 公共交通雜誌，第 12 卷，第 4 號，2009 年腳踏車共享：歷史、影響、供應模式和未來，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/