公車服務與捷運系統之整合

本章節首先闡述捷運接駁公車的定位與設置目標，接著探討過去公車服務與 捷運系統整合相關之研究，而依捷運系統種類的不同可劃分為軌道捷運系統 (MRT)與公車捷運系統(BRT)等兩類。

2.2.1 捷運接駁公車系統之特性

接駁公車系統的特性主要可分兩方面探討，一為其角色定位，另一為設置目 標。在角色定位方面，可分為捷運路線之延伸與網狀服務兩種。前者主要將公車 路線設置於主要捷運路線末端，視為捷運系統延伸性之集散路線，以提升捷運系 統之運量為主要目的；後者提供的網狀服務則希望能藉由接駁公車路線之設置來 提高都市公共運輸系統服務之整合(李紫琳，2004)。

因此，基於捷運走廊不同公共運輸系統分工與整合理念，捷運接駁公車設置 之目標如下：

1. 擴大捷運系統服務範圍

接駁系統可視為捷運系統路線之延伸，因此設置後可擴大捷運系統服務範圍，

增加捷運系統載客量。

2. 提高捷運系統載客率，增進運輸系統使用

接駁公車可集散使用捷運系統之旅次，其路線形式可深入捷運系統無法服務 之區域，可吸引更多民眾使用捷運系統。

3. 發揮公車與捷運系統之整合服務效率

提高運輸經營效率，降低營運成本，發揮整體運輸服務效果。

4. 提升公共運輸服務品質

接駁公車提供更方便、經濟可靠之轉乘服務，吸引自用車使用者改搭公共運 輸。連貫性的運輸服務可減少旅行時間以增進運輸系統之可行性及易行性。

12

5. 減少資源浪費及改善生活環境

藉由良好的運輸整合服務可吸引自用小汽車和機車使用者轉而選擇搭乘公 共運輸，對於目前的道路雍塞狀況得以紓解，降低運輸之外部成本、提升整體生 活品質。

2.2.2 公車服務與 MRT 之整合規劃

國內外有關公車系統與 MRT 整合之文獻相當豐富，另因國外建造捷運年份 較早，因此早於 70 年代即有相關研究。Kuah & Perl (1989)認為接駁公車與捷運 系統整合問題已廣泛受到討論與認同，且強調良好的公共運輸整合系統將有效提 高 可 及 性 。 該 研 究 建 構 多 起 點 對 多 迄 點 (Many-to-Many) 與 多 起 點 對 一 迄 點 (Many-to-One)兩種模式，並在降低營運者與使用者成本之目標下採用啟發式演 算法求解，最後以簡例驗證模式之可行性。

Martins & Pato (1998)以 Kuah& Perl (1989)為基礎設計接駁公車路線與公車 班次，並加入服務水準之概念進行模式構建。該研究以簡例代入並利用啟發式演 算法、區域搜尋演算法與禁忌搜尋法進行最適求解，最後進行演算法之比較與結 果分析。

Kuan et.al (2006)之研究目的為發展更有效的演算法來解決接駁公車路網設 計問題求解時之困難。該研究之目標式為最小化營運者與使用者成本，決策變數 為每條接駁公車路線與班次。研究應用基因演算法與螞蟻演算法求解接駁公車路 網，代入簡例並與其他演算法做比較，其結果顯示上述方法在處理公車路網設計 時為較有效之求解方法。

Shrivastava & Mahony (2006)指出目前研究多將路網規劃問題拆成兩個步驟-路線、時距依序求解，另有些研究採取非傳統最佳化工具求解，但尚未考量轉乘 時間。有基於此，該研究透過基因演算法設計接駁公車路線，建構一與大眾鐵路 系統相容之接駁公車最適路線與頻率模型，並以愛爾蘭都柏林進行實例研究。

13

Martínez & Eiró (2012)同步處理了接駁公車以及捷運鐵路運輸系統，在營運 者成本與使用者時間成本最小化之目標下以混合整數線性規劃方法求解站距、時 距以及車隊規模。該研究遂以里斯本一條通勤鐵路作為數據實例，驗證其模式之 可靠性與可行性。

在國內部分，其研究重心除路線整合外尚考量費率整合。林志盈(1986)參考 國外捷運系統與公車整合的現況，針對台北都會區捷運系統分期完成後公車與捷 運系統配合問題，提出一敘述性路線配合、票證、計費方式及資訊提供等面向之 整合構想。其預測 2001 年公車的服務型態將由幹線服務(Trunk Service)轉為輔助 捷運之接駁服務(Feeder Service)，因此建議建立接駁公車服務路線以擴大捷運系 統之服務範圍。

周義華等人(1987)曾提出配合捷運之程序性公車路網設計方法，方法係依序 設計基本路線、直捷路線和集散路線以形成完整路網，其中尚考慮轉車旅次作為 公車旅次指派，控制變數為路線長度、彎繞度、運量及道路容量限制。

溫傑華(1989)進行捷運與公車費率整合之研究，探討捷運與公車相關成本項 目，而目標函數為最大化消費者剩餘(使用者淨利益)、營運者利潤(營運者剩餘)、

社會總剩餘(社會福利)與乘客數等，以推估不同目標下之費率整合折扣率。

曹壽民、翁有立(1989)著重於最適化之接駁公車路網設計，使用規劃手冊法、

數學尋優法與合理設計法等三種方法對台北市捷運系統木柵線與其鄰近地區接 駁公車路網進行檢討與規劃，同時亦在不考慮現有公車營運型態之情境下，提出 理想的接駁公車系統路網。

張有恆、楊博文(1992)應用多目標規劃技術，以使用者每日總旅行時間成本 最小化及營運者每日總營運成本最小化為目標，配合其多組限制式法發展一套針 對公共運輸系統與接駁公車系統營運整合的非線性多目標模式。在其模式假設中，

處理的公車長度已知，路網為棋盤狀，且公車路線為直線並與捷運路線垂直。

14

張學孔、張美香(1994)探討多對一運輸需求型態之捷運接駁公車網路設計問 題，該研究延伸 Kuah & Perl 模式提出兩階段雙層規劃模式及改良的啟發式演算 法以求解接駁公車之路線與服務班次，並用簡例測試演算法之績效。

張學孔、劉孟翰(1996)以分析性數學方法探討捷運走廊公車服務範圍之設計，

研究中將一捷運走廊的公車服務型態分成以集散公車轉乘捷運系統或以直達公 車至市中心區兩類，如圖 2.4 所示；該研究在多對一旅次需求型態與均一分布假 設下，以最小化使用者成本與營運者成本為目標，探討其路線密度、班次、服務 範圍與車輛最佳配置。

(一) 類型一

(二) 類型二

圖 2.4 捷運走廊與接駁公車整合示意圖 資料來源：張學孔、劉孟翰(1996)

15

邱顯明等人(2004)以簡單的基因演算法為基礎發展出先補型基因演算法，應 用於捷運接駁公車之多場站與多路徑捷運轉乘公車路網設計問題之探討。研究除 建構二階層之循環或來回運行型態路網模式外，更探討於捷運站外另行設置轉乘 中心之情形，並利用傳統啟發式演算法、懲罰成本基因演算法與基軸等分法等不 同方法求解，同時比較三者之求解結果。

呂怡蓉(2006)考量政府管制的立場且從業者營運效率的觀點，在路線營運成 本最小化之目標下利用 Trans-log 成本函數探討各路線捷運接駁公車之成本效率，

並以台北市接駁公車路線為例。研究透過最小有效規模(Minimum Efficient Scale) 之經濟概念估算台北市各捷運接駁公車路線之理想營運路線長度，並進一步探討 產出與班次數之變動。

2.2.3 公車服務與 BRT 之整合規劃

相較於公車服務與 MRT 之整合規劃，國內探討公車與 BRT 之研究相對較 少。王惠吟(2011)透過相關文獻回顧與個案訪談結果，釐清捷運接駁公車路線規 劃之重要考量因素與決策問題，並以路段覆蓋問題為基礎建構單一捷運站之接駁 公車路線規劃模式。其模式乃以總路段長度最小化、路線行駛時間最大值最小化 以及路線服務人口最大化為目標之 0-1 規劃模式，利用「理想解類似度偏好順序 評估法，TOPSIS」進行求解，並以台中捷運路線 G9 站作為模式應用之實例分析 對象，於範圍內規劃兩條捷運接駁公車路線。

林至晟(2012)回顧國內外捷運接駁公車實際營運經驗與相關研究，探討接駁 公車之操作特性、旅運需求、服務策略等，藉以明確指出可行之營運策略與方法，

作為相關路線規劃程序建立之基礎。在其研究中，對於接駁公車服務班距規劃最 佳化程序與方法包括服務範圍界定與潛在需求預測、基本路線設計、服務班次之 擬定等，並以此一規劃程序結合現有公車系統旅客起迄點分佈資料、空間分析等，

以利探討接駁公車需求，期藉此提高運輸系統績效，並加強運輸系統整合，提供 便捷運輸服務與公共運輸發展。

16

郭靜萩(2012)基於公車營運彈性之特性，進行BRT之封閉性與開放性策略分 析。研究藉由分析性數學方法進行BRT成本模式之建立，以最小系統總成本作為 目標式，BRT之班距與站距為決策變數進行求解，並藉由各式情境模擬與敏感度 分析得知旅次需求、分布等環境因素對於封閉和開放式之BRT個別影響。其所建 構之模式可用以比較BRT封閉與開放式之相對效益，供決策較有優勢之類型。