第四章 實例分析
4.3 與傳統公車系統比較
根據吳瑄俞(2011)需求反應式公共運輸服務適用環境之研究,其中傳統公 車之系統總成本模式係建立於一矩形服務區域,其乃長為L公里、寬為W公里,公 共運輸轉運站點之設置點位於短邊之中點,而服務區域內之運輸需求以Q(旅次數/
小時/帄方公里)表示,且以均勻分配。各旅次需求之目的地係唯一,即公共運輸轉 運站點,因而屬多對一之需求型態,如圖4.11所示。根據其原先假設之基礎,額外 增加本研究之假設修正後,可得於此固定矩形服務內,使用傳統公車之系統總成 本數學式如式(35)所示:
圖4.11 傳統公車服務服務示意圖
b
=
W∗(2∗L+∗R∗ 2)∗+
(1+ )∗L∗W∗ ∗(2 + )∗ r+
(1+ )∗L∗W∗ ∗ ∗2
+
(1+ )∗L∗W∗ ∗(R + r)∗
4∗ (35)
吳瑄俞(2011)於需求反應式公共運輸服務適用環境之研究中,傳統公車系 統模式採取之決策變數為路線間距R與班次間距h。其得到最佳化之總成本數學式 如式(35)所示:
b∗ =(1+ )∗L∗W∗ ∗r∗
4∗ + 3 ∗ (1 + n) ∗ L ∗ ∗ Q ∗ ((2∗L+8∗ ∗ 2)∗ ∗L∗(1+ )∗ ∗ ∗ ) +
(1+ )∗L∗W∗ ∗(2 + )∗ r
(36)
傳統公車系統之車隊規模關係式如式(36):
b∗ = (1 + n) ∗ L ∗ ∗ Q ∗ ((2∗L+8∗ 2∗ )∗ ∗L∗ ∗ ∗ 73 2 ) (37) 於此模式下,各參數設定值如表4.3所示:
表 4.3 傳統公車系統模式實例詴算參數表
參數 內容 數值 單位
L 服務區域長 16 公里
W 服務區域寬 9 公里
r 各站點間距離 1 公里
n 尖離峰係數 0.3
Q 服務區域內需求人數 0.6 人數/小時/帄方公里
V
p行人步行速度 4 公里/小時
V 主幹線車輛行駛速度 20 公里/小時
行人步行時間價值 120 元/小時
等待時間價值 120 元/小時
r
車內時間價值 100 元/小時
主幹線車輛車公里成本 640 元/小時
將以上各數值帶入式(36)、式(37)可得:
所需車隊規模為 b∗ = 6 10輛,經過成本比較分析後,得知當車隊規模為6輛時,
其成本小於7輛,因此所需車隊規模為6輛20人座中型巴士,公車路線為2條,總需 求人數為雙向每小時112人,系統總成本則為 b∗ = 18,322元。如圖4.12所示。
圖4.12 傳統公車服務服實例示意圖
將相同的假設及數值代入本研究設計之彎繞型需求反應式公共運輸系統總成 本模型,參數表如表4.4所示:
表 4.4 實例比較詴算參數表
參數 內容 數值 單位
L 服務區域長 16 公里
W 服務區域寬 9 公里
r 服務子區邊長 1 公里
x 主幹線車輛最大彎繞次數 2 次
h 主幹線車輛班距 0.4 小時
n 尖離峰係數 0.3
Q 主幹線沿線子區需求人數 0.6 人數/小時/帄方公里 支線區域線性需求人數( = a ∗ k + b) 人數/小時/帄方公里
a 支線線性需求人數之斜率 0
b 支線線性需求人數之常數 0.6
主服務區外車輛最大彎繞度 0.4
Vp 行人步行速度 4 公里/小時
V 主幹線車輛行駛速度 20 公里/小時
V 主服務區外車輛行駛速度 22 公里/小時
參數 內容 數值 單位
表 4.5 系統總成本比較(1)
項目 變動值
總需求人數
17 19 37 75 112傳統公車系統總成本
4,300 4,650 7,836 13,346 18,322彎繞型 DRTS 總成本
4,050 4,425 7,925 14,362 20,490總成本差異
249 225 -90 -1,016 -2,168圖4.13 兩系統之成本曲線比較(1)
由圖4.13中可看出,當總需求人數低於34人左右時,使用彎繞型需求反應式公 共運輸服務之系統總成本會低於傳統公車系統。
2. 服務區域長12公里、寬7公里
於此範圍下進一步將需求密度進行調整,觀察兩種成本的變化情形,結果如 下:
表 4.6 系統總成本比較(2)
項目 變動值
總需求人數
22 44 66傳統公車系統總成本
4,303 7,247 9,879彎繞型 DRTS 總成本
4,042 7,270 10,288總成本差異
261 -23 -408圖4.14 兩系統之成本曲線比較(2)
由圖4.14中可看出,當總需求人數低於42人左右時,,使用彎繞型需求反應式 公共運輸服務之系統總成本會低於傳統公車系統。
3. 服務區域長8公里、寬5公里
於此範圍下進一步將需求密度進行調整,觀察兩種成本的變化情形,結果如 下:
表 4.7 系統總成本比較(3)
項目 變動值
總需求人數 42 52 78 傳統公車系統總成本 5,367 6,354 8,658 彎繞型 DRTS 總成本 5,170 6,262 8,887 總成本差異 197 91 -229
圖4.15 兩系統之成本曲線比較(3)
由圖4.15中可看出,當總需求人數低於61人左右時,使用彎繞型需求反應式公 共運輸服務之系統總成本會低於傳統公車系統。