规划问道本刊“学术动态（Planning Reviews）”栏目，推介国内外学术书籍和文献报告、关注国际研究动态和前沿热点、分享规划案例研究。本期“城乡交通与市政基础设施”专栏，向大家推介一篇关于城市交通环境中公交和私人小汽车竞争的研究文献。
（专栏编辑：卓健，同济大学建筑与城市规划学院教授）
https：//doi.org/10.1016/j.tra.2022.07.005.
1.研究背景
为实现可持续的交通发展目标，最主要的策略之一就是要提高公共交通在城市交通出行中的分担率，将交通需求从私人小汽车转移到更高效和可持续的公共交通出行方式。具体的方法包括：通过建设公交专用道减少车内出行时间、将公共交通与自行车共享系统相结合、采取拥堵收费及路内停车收费等出行需求管理措施等。
长期以来，政府和学界都在探寻如何评估公交优先政策的有效性。现有关于城市交通方式竞争的研究主要使用计量经济学、统计学或博弈论的方法。其中，博弈论方法能够描述出行者和运输服务商之间的动态特征，并能够描述不同的运输服务商是如何相互作用的。但已有研究主要针对公交服务之间的竞争，鲜有将私人小汽车纳入考虑。
文章使用博弈论的方法研究了城市交通环境中公共交通（PT） 和私人小汽车（PC） 之间的竞争，以一种新颖的模型，将停车场（库） 的运营商、出行者收入的异质性等纳入博弈结构，由此将已有的模型框架扩展到停车和公交运营商“通过价格控制吸引市场需求”的环境，尝试寻找对这一竞争影响最为明显的交通政策。
2. 研究方法
2.1 模型的假设
文章建立了描述从郊区到城市中心区（CBD） 交通走廊上出行模式选择的空间模型，并作出如下假设。
（1） 出行需求相同假设：公共交通服务选择无停靠点的快速穿梭巴士在郊区—CBD之间的定向旅行时间相同。
（2） 线性城市假设：假设离开CBD的旅客均匀分布在一条线上、假设换乘站为了鼓励乘客使用而提供免费停车、假设市中心的停车设施为收费的、假设出行客流均匀分布。
（3） 效用最高假设：假设出行者都会选择效用最高的模式，这也是博弈模型发展竞争和构建均衡的基础。
研究认为：每位乘客都将根据出行方式的吸引力来选择交通方式，并针对模型的这个一般性规律定义了系列变量：例如，吸引力定义为自付费用（即停车费或交通费）、出行耗时定义为车内旅行时间、等待时间和访问/离开时间的加权综合；停车设施和公交运营商的竞争定义为对价格的控制等等。
2.2 模型构建的指标体系
为构建Hotelling 博弈，并计算每种模式的总需求，文章还构建了如下包括参数的指标体系：出行收益、停车价格、票价、广义汽车行驶时间、广义公共交通出行时间、代表性出行者的时间价值、除时间以外的不利因素（如安全性和舒适性）、PC起终点运营成本、起止点距离、起止点到PT的距离、中转站距离、PT目标函数中利润的权重、出行者的位置、最后选择PC的出行者位置、最后选择PT的出行者位置、私家车需求、公共交通需求、停车场经营者利润函数、PT运营商的利润函数、停车场经营者成本函数、PT运营商的成本函数、PT的使用频率、停车场经营者的固定成本、PT运营商的固定成本、可变停车费用、PT的可变成本、PT的目标函数、PT的消费者剩余函数、拥堵收费、到达中转站的平均速度、过境平均速度、运输间隔、出行者收入情况、与出行者收入相关的公共交通/私家车需求等。
3. 研究案例
研究选择伊朗伊斯法罕市来验证所提出模型的适用性。伊斯法罕是伊朗中部的一座历史名城，是伊朗人口第三多的城市，拥有大量历史名胜和旅游景点。但伊斯法罕的中心区存在拥堵和污染的问题，迫切需要一套有助于缓解拥堵的交通措施。
研究为探寻最有利于提高公交市场份额的政策，模拟了连接城市中心区和城市北部人口稠密郊区的交通走廊，并制定了八项交通政策（包括三种混合情景）以观察PT-PC竞争的情况：①设置拥堵收费政策，增加私人小汽车交通成本；②整合公共交通与自行车共享系统，降低公共交通的一般出行时间；③提高公交平均速度，降低公共交通广义出行时间；④将双向街道改成单行道，增加私人小汽车交通出行时间；⑤提高交通运营成本，增加私人小汽车交通成本；⑥提高燃油税，增加私人小汽车交通成本；⑦设置拥堵收费政策，并与公共交通整合政策相结合；⑧设置公交专用道，提高公共交通平均速度；⑨增加私人小汽车交通运营成本，并与公共交通整合政策相结合。
4. 结论与展望
模型结果表明，“设置公交专用道，提高公共交通的平均速度”是提高公交市场份额最有效的策略。总体而言，组合政策对公交的竞争力有更显着的影响。此外，鼓励性政策（例如与共享单车相结合） 通常会增加总出行需求；而限制性政策（例如拥堵收费） 会减少总出行需求。单一政策方面，改变总出行需求的最有效的单一政策是提高公共交通平均速度。而唯一的弹性需求是公共交通速度影响下的公交出行需求。
研究还可以在几个方向上进行扩展。例如拓展到网络层级的问题中，考虑双头垄断市场、多个运营商、多条线路、私人运营商的利润最大化、公共运营商提供社会福利等等。其次，停车设施运营商的成本要素可能对私人运营商不可用，从而使问题成为单边不完全信息博弈。最后，还可以假设CBD中只有一个付费停车设施，并配备更多免费的路边停车位，针对该环境展开更细致的研究。
（供稿：毛衍云，同济大学城市交通研究院硕士研究生）
本文为《城市规划学刊》原创文章
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原文始发于微信公众号（城市规划学刊upforum）：【学术动态】博弈论视角下交通政策对城市环境中公交—私人小汽车的竞争影响 | 2022年第6期
