我國城市公共電動自行車租賃系統研究

武婧 張凱雯 陳燎

【摘要】設立公共電動自行車租賃系統來解決城市公交“最后一公里”和短途出行問題，提出相應的投資、基礎設施和管理措施，并對其效能進行預測，分析系統可能存在的問題并提出解決方案。作為城市公共交通系統的一個組成部分，省時、省力且方便的特點使其成為市民短途出行的優質備選方案，從而保證大運量公共交通使用效率和舒適性都得到提高，以此緩解城市現有大氣污染和交通擁堵問題。

【關鍵詞】城市交通；公交優先；電動自行車；租賃

引言

我國多數城市交通系統面臨嚴峻的擁堵和環保困境，在“節能減排”、“低碳出行”成為當今世人交通行為共識的時候，“公共交通主導”和“公共交通優先”是我國城市交通未來發展的必由之路。

公共交通系統的骨干部分必須具有高效、快速、大容量的特點，體現為市民服務的便捷性。但是骨干交通仍有缺點，例如軌道交通系統，舒適性和可達性差是其固有缺陷。因此，應該為公共交通骨干系統建立完善的配套體系，使公共交通系統充分產生預期的社會和經濟效果。

引入公共電動自行車租賃系統，提高了出行速度、節省體力、無污染，可以滿足相當一部分市民“最后一公里”和短途出行需求。該系統增加公共交通的吸引力，可產生適當的經濟收入，有利于我國城市交通的可持續發展。

1.城市交通“最后一公里”問題解決方案

國外大城市都建立了龐大的公共交通系統，倫敦擁有近400km地鐵和3000km市郊鐵路，在高峰小時期間，近80%進入市中心地區的出行是通過軌道交通實現的。法國巴黎的軌道交通在市內交通結構中占第一位，約45%。日本東京現有交通以快速軌道交通為主，公共汽車和出租車作為補充，軌道交通所承擔的城市運量達60%以上[1]。

利用公共交通作短途出行是造成公共交通系統使用效率低、舒適差的重要原因，即提高的公共交通出行比例極大可能是從自行車、步行出行轉移而來的，而非小汽車出行量減少。如圖1統計數據所示：北京居民使用公交車出行1～10站占總出行比例約70%，其中出行1～3站貢獻最大，約占總出行的30%[2]。

解決“最后一公里”和短途出行的方式多種多樣，有步行、自行車（含公共自行車）、地面公共交通（含常規公共交通、穿梭巴士）、小汽車（含私家車和出租車）等[3]。

在歐美“汽車共享”是解決“最后一公里”問題的常見理念，Car2go是其中較為新穎的一個系統案例（如圖2所示）。Car2go使用兩座電動汽車。用戶提供駕駛證與信用卡注冊后得到用戶卡。用戶可最多提前24小時預定用車，也可用手機定位附近的空車，隨到隨用。在讀卡器上掃描用戶卡解開車鎖，租車計時開始。到達目的地后，用戶再掃描用戶卡結束租車。目前租車費用為29歐分/小時，費用從用戶的銀行賬號上扣除[5]。這個使用方便的系統結合信息技術和新能源車技術，受到了市民的熱忱歡迎。

國內許多城市用公共自行車系統（如圖3所示）參與交通的行為也已取得成效，如杭州西湖風景區十分適合自行車騎游，在完善的自行車專用道與公共交通樞紐、住宅、公共建筑、景點結合較好的情景下，公共自行車已成為許多市民主要的出行出游工具。截至2012年，公共自行車服務點達到2962個，公共自行車69750輛，年租用量達到9426.79萬次，日最高租用量約37.85萬次[6]，得到廣大市民及游客的認同。使用時間在1小時內，公共自行車是免費的，運行以來，約90%的租用行為是免費的。

2.公共電動自行車租賃系統

在我國許多城市中，公共自行車系統成為居民解決短途出行和彌補公共交通“最后一公里”提供了新方法，并受到市民歡迎。然而自行車速度慢、耗體力、舒適性差的問題也使其在公共交通系統中所發揮的作用不斷弱化。此外，公共自行車系統基本全靠公共財政支出，沒有形成經濟上一定的維持和再生能力。

2.1 公共電動自行車租賃系統構成

2.1.1 投資與管理體系：

①參考杭州“政府引導、公司運作、政策保障、社會參與”的構建原則，采用部分市場化模式，由政府主導前期系統建設投資、企業負責后期運營維護的運營[8]。

②對于已建立公共自行車系統的城市，可依托現有公共自行車系統，增設電動自行車車位，使公共自行車系統進一步完善并向更高的層次發展。

③采用公共交通IC卡預付費制度，居民攜帶身份證去服務點交納押金和預存車費，便可使公交IC卡開通使用公共電動自行車的功能，該卡同時也可乘坐公交汽車和使用公共自行車。

2.1.2 車輛和停車樁結構

①根據《電動自行車通用技術條件》（GB 17761-1999），單人騎行電動自行車最高車速應不大于20km/h，整車質量（重量）應不大于40kg，必須具有良好的腳踏騎行功能，30min的腳踏行駛距離應不小于7km，電動自行車一次充電后的續行里程應不小于25km。

②由于公共電動自行車旨在解決“最后一公里”和短途出行問題，對續駛里程要求不高（一般<10km），通過減少蓄電池和電機容量，從而降低車輛造價，減輕車輛重量，使人力騎行更輕便。

③停車樁除鎖車功能外，還需設置充電和檢測設備，監測電池及其電量。

2.1.3 管理措施

①收費策略：按次收費；一次收費不低于電費消耗；接近但不高于當地最低公共交通車票價。

②租賃時間：適當縮短每次租車使用時間，公共自行車免費使用的時間約為1小時，公共電動自行車付費后可使用的時間為30分鐘，采取分時段計價，以保證公共電動自行車可以及時充電并加快使用周轉速度、提高使用效率。

2.2 公共電動自行車租賃系統的主要問題及對策

①問題：車輛和停車設施成本提高，結構復雜

對策：目前電動自行車的價格約為1000～ 1500元，且有電池損耗，停車樁造價上升至約200元，可適當提高租賃電動自行車的押金，督促市民愛護設備。

②問題：電池偷盜

對策：采用小容量、特殊規格電池，電池盒采用封閉結構；停車樁可監測電池系統。

③問題：用戶自行充電使用

對策：采用特殊的電壓規格（例如高于一般電動自行車使用的6V）和特殊的充電接口；租賃時間較短。

④問題：蓄電池過放電和電池維護

對策：蓄電池的使用壽命與使用方法有很大關系，一方面停車充電樁保護機制要完善（例如防過充充電；未充滿電不出租）；另一方面車上控制器監視電池電壓，記錄行車里程，一旦達到規定行駛里程或電池電壓低于設定值就不再驅動電機。

⑤問題：現有的蓄電池充電時間較長，影響車輛周轉

對策：采用快速充電模式或采用新型電源

⑥問題：雨雪寒冷天氣時舒適性差

對策：建立電動車共享（例如car2go）等系統，提供更好的服務，完善城市公共交通系統配套，有效引導居民出行方式的改變。

3.公共電動自行車租賃系統效能預測

3.1 社會效益

①公共電動自行車使用方便、靈活、出行自由度和可達性高；此外，更有能耗低、經濟、環保、節約城市停車空間，符合“節能減排”、“低碳出行”的理念。

②與自行車相比，公共電動自行車租賃系統適當提高了出行速度并大大節省騎行者的體力，會顯著增強對城市短途出行者的吸引力，成為市民解決公共交通“最后一公里”出行問題的上佳方案，可以作為城市公共交通系統的一個重要組成部分。

③公共電動自行車符合國家標準，杜絕超速、超載，倡導安全出行，有利于交通系統安全暢通。

④公共電動自行車租賃系統自身有可產生一些經濟收益，能減少政府的公共財政支出，增加企業參與交通建設的積極性，又能為市民提供更好的服務。如果運作良好，能夠實現市民、政府、企業、環境等多贏局面。

3.2 經濟效益

以杭州公共自行車系統運行數據進行估算。如果補充提供10000輛公共電動自行車，假設平均每車每日被租用3次，則每日租用次數為30000次。如果人車總質量小于120kg，平均每次租用行駛距離小于8km，取平直路滾動阻力系數為0.022，則平均每次租用消耗能量小于138kJ。

若電動機效率和電池充放電循環效率均為80%，每次租用消耗電能就約為0.06 kWh，目前公共事業電費約為0.9元/kWh，所以，每次租用行駛所需電費為0.054元。

若將公共電動自行車每次租金定為0.4元/車次（目前我國多數城市最低公交車票價約0.5元），每天公共電動自行車租賃系統扣除電費后的收入為10380元。

由初步計算，10000輛公共電動自行車的總投資費用約為1700萬元，每年純收入為378.87萬元。除去日常維護修理費和折舊費，公共電動自行車租賃系統可在5年內收回成本。

4.結語

公共電動自行車租賃系統投入實際使用還面臨一些技術、經濟和管理等方面的問題，但通過各種方式方法均可解決，值得早日進行嘗試和探索。

現有常用的充電電池都有充電時間長，充電循環次數少的缺陷。因此公共電動自行車可以考慮選用超級電容作為電源電池。超級電容器具有功率密度高、充放電循環壽命長、充電時間短、使用壽命長、可靠性高[9]的優點，但目前仍有能量密度還不夠高、價格也較昂貴的缺陷。如果采用超級電容作為公共出租電動自行車的能源儲存裝置，仍有希望進一步降低車身重量，簡化和加快充電過程，控制車輛成本，延長使用壽命。

公共電動自行車租賃系統可以提高城市整體出行速度和舒適度，更好地解決“最后一公里”和短途出行問題，使公共交通能夠提供更加舒適的旅行環境和更快捷的速度。雖然，公共出租電動自行車系統沒有解決惡劣天氣對出行的困擾，但是如與出租車、出租電動車系統相結合，我國城市公共交通體系將更加協調完善，突現以人為本、環保的理念，更具吸引力。期待擁有公共電動自行車和出租電動車的城市交通會變得更美好。

參考文獻

[1]單連龍.國外大城市交通發展的經驗及思考[J].綜合運輸，2004（03）：66-69.

[2]郭淑霞，于雷，陳旭梅，章玉.北京城市公交汽車出行特征分析及對策[J].綜合運輸，2010（04）：58-61.

[3]聶磊.軌道交通站點“最后一公里”出行模式和保障機制研究[J].交通與運輸（學術版），2013（01）：114-118.