公共自行车具有健康、方便灵活、节能环保等优点,与传统自行车相比,还具有方便存取、专人维修、较少偷盗等优势,是短途出行、休闲观光、接驳公交的最佳选择。在重视健康、倡导慢行交通出行的今天,快速发展的公共自行车交通迎合了人们的出行需求。首先,利用个人效用最大的非集计Logit模型和以历史数据为基础的回归模型,对公共自行车交通需求进行预测,为公共自行车交通效果分析奠定基础。然后,以搬运自行车量最少为目标,建立供给优化模型,确定调度需求量,优化租赁点车辆供给。最后,以消费者剩余和生产者剩余为基础建立社会福利函数模型,以交通效益、经济效益和社会效益为基础建立综合效益模型,分析公共自行车系统运行效果,分别以社会福利最大化和综合效益最大化为目标,确定最佳租赁点间距和系统规模。这些研究成果为公共自行车交通系统规划提供了定量的理论依据,是保证公共自行车高效运行及持续发展的基础。归纳起来,论文的研究内容主要有以下几个方面:(1)对公共自行车交通需求进行了预测。根据城市公共自行车交通系统发展状况以及数据需要,针对无公共自行车的城市,采用意向调查方法,调查出行者的年龄、性别、收入、出行距离以及出行时间等数据,应用非集计Logit模型,预测公共自行车交通方式比例;针对公共自行车交通系统相对成熟、发展较快的城市,以杭州市为例,通过实地调查,采集公共自行车数量、租赁点数量及容量等数据,应用回归模型,预测目标年的公共自行车交通需求。预测结果为社会福利和综合效益分析奠定基础。(2)对公共自行车交通供给进行了分析。通过对杭州市不同类型租赁点的借车、还车特性对比分析,可以看到,早晚高峰期间,同一租赁点的还借差较大,会出现无车可借或无位可还的情况。早高峰期间,居住点、公交点和旅游休闲点的借车需求较大,而大专院校点还车需求较大;晚高峰期间,大专院校和公建点的借车需求较大,而居住点的还车数量明显增多,早晚高峰刚好相反。总体上来说,早高峰期间的借车需求和晚高峰期间的还车需求较大。在此基础上,以搬运自行车数量最少为目标,建立租赁点供给需求模型和供给车初始装载量模型。在供给租赁点确定的条件下,对杭州市湖墅南路—环城北路沿线的租赁点进行供给优化,得到供给车初始装载量以及租赁点的需求量,在资源有限的条件下,尽可能满足出行者需求。(3)分析了公共自行车交通社会福利。社会福利由消费者剩余和生产者剩余两部分组成,与系统规模直接相关。消费者剩余用节省出行时间价值表征,分析了出行时间组成,包括租赁点两端的步行时间、借还车时间以及路上骑行时间。生产者剩余用租金收入与管理维护成本的差值表征,分析了租金收入,主要包括超时租金、广告租金,管理维护成本主要与公共自行车数量有关。在研究消费者剩余和生产者剩余的基础上,建立社会福利函数模型,得到社会福利最大化下的租赁点平均间距,以及对应的公共自行车数量和租赁点数量。(4)分析了公共自行车交通综合效益。综合效益比社会福利更全面、更深入,体现了全社会对系统运营效果的评价。公共自行车交通综合效益包括交通效益、经济效益和社会效益三个方面,分别建立了效益模型。通过对比分析,可量化的交通效益明显大于经济效益、社会效益。基于层次分析的模糊综合评价法,比较目标年不同平均间距对应的综合效益,能够得到综合效益最大化下的租赁点平均间距,对应的公共自行车数量及租赁点数量。