服務設計之假設與模式

運輸服務的設計攸關使用者成本函數𝑐_𝑖𝑗^𝑘的輸出結果，並轉而對社會移動力的 指標產生影響。故本研究將就需求反應式運輸服務設計的結果，探究其是否有助 於改善現有之高齡公共運輸服務的使用者成本。關於成本函數的組成，可區隔成 兩個部分-旅行時間與金錢成本；其中的旅行時間成本又考量三個方面的要素，包 含第一哩與最後一哩的步行時間、等待時間與車內時間。

表 3.2 現有與需求反應式運輸服務的旅次組成因子

運輸服務 旅次組成因子

現有公共運輸 第一哩 等車 車內 最後一哩

需求反應式運輸 第一哩 等車 車內 最後一哩

如同文獻回顧的結果(2.2.1 小節)，需求反應運輸可以相當彈性且多元的運用 各項服務特性的因子，諸如預約的動態程度、彎繞路徑的選擇或者車種的配置等。

為了確切地將其中各項服務特性的因子，有效搭配既有的社會移動力評估模式，

同時考量至實務應用的價值性，本研究彙整需求式運輸服務設計的各個相關文獻，

藉此從中建立合理之假設與模式。如下表 3.3 所示，服務設計與規劃的過程，會 首先明確定義服務範圍，並就需求分布特性，擬定一最佳化目標下之決策。

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表 3.3 需求反應式服務設計之文獻對比表

研究 目標 決策變數 服務

範圍 需求分布 Quadrifoglio and

Li (2009) 方面，如下圖 3.4，本研究沿用 Quadrifoglio and Li (2009)的單一區域與雙區域服 務系統的構想，車輛的派遣位置位於中線的旅運活動端點，雙區域系統的服務範 圍被分隔成均等的兩個區域，每一區域各自受獨立的服務，彼此不跨區服務。無 論是單一或雙區域的服務模式，車輛的行駛皆須遵行 No-backtracking 的原則，具 體來說，服務範圍可被分成上下兩個^𝑊× 𝐿範圍大小的區域，車輛由位於中線端點 的活動地點出發後，沿途於上半部的服務範圍內，根據需求的水平座標位置，由 左至右依序乘載乘客，亦即車輛不可由右至左接送乘客；反之，下方區域則採由 右至左的載送原則(Daganzo, 2004)。去程人數比率δ與回程的人數比率1 − δ亦被 納入考量，這是基於假設中，為確保車輛的行駛路線滿足 No-backtracking 原則，

去程的預約者無法於享有預約當下車輛行駛週期C的服務，而需至下個行駛週期 才能接受服務，故產生較長的等待時間(Quadrifoglio and Li, 2009)；換言之，模式

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排除即時動態預約服務的排程。

圖 3.4 需求反應式運輸服務範圍與行駛路徑

服務設計模式的決策變數為每一行駛週期C下，行駛車輛可服務的需求點數 量𝑛，需求點的多寡將回饋至社會移動力模式之中。如前所述，社會移動力受效 益與成本面左右，需求點𝑛越多，效益面所涉及的服務人口越多，但同時也意謂 旅行成本的增加。故本研究以分析性數學方法(Chandra et al., 2013；蔡欣芸，2012)，

於最佳化社會移動力的目標下，求解每趟次車輛可服務的最適需求點數量𝑛。

旅行時間成本中的等待與車上時間主要受車輛行駛週期C的影響，行駛週期 又受彎繞距離的影響。因此，於此首先推導單一區域與雙區域運行模式的彎繞距 離。彎繞距離為水平與垂直移動距離的加總，根據 Quadrifoglio and Li (2009)針對 均一需求下車輛於矩形範圍內遵行 No-backtracking 的推導(附錄 A)，在單一區域

醫院

L

W W/2

醫院 W

W/2

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左右其求解的結果。