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摘要: 文章根据理论分析与实证研究，得出在给定的资源与配置下，破除信息不对称对用户选择交通路线与方式造成的障碍是解决租还车难问题的关键。在此基础上，通过建立模型具体分析了运用物联网技术缓解租还车难的可行性。最后，本文结合物联网技术提出了相关的政策建议。
关键字:公共自行车；租还车难；物联网；信息不对称
中图分类号：TN711 文献标识码：A
一、引言
城市交通的合理规划和可持续发展是现代城市的热门话题。学者们多以提高运载能力、保护环境、节约资源等为目的展开研究，并提出自身观点。PascalPoudenx（2008）对全球12个国家（地区）的交通政策和尾气排放、能源消耗进行了研究。他提出，最佳的、旨在减少尾气排放和能源消耗的交通政策，应该更多得考慮如何增加公共交通的竞争力，同时提高其能源利用率。[2]于一凡（2004）在讲述巴黎交通策略的发展与变迁时指出，公共交通若想具有更强的竞争力，不仅需要“便捷舒适”而且需要“富有魅力”。上述学者都认为提高竞争力是改善城市公交的核心，而作为城市公交的一环，公共自行车的运行效率与带给用户的体验是决定其竞争力高低的关键。
李黎辉（2008）以武汉市为例，在将租赁点进行分类的基础上，探讨了居住点与其他租赁点位的空间和数量关系，并提出“总量控制，分类分块，平衡规模，灵活调整”的总体布局思路。姚遥（2009）通过分析杭州市公共自行车首批服务点存在的问题，结合城市规划，提出了公共自行车的发展目标、应具备的特征、系统构架及合理规模。上述学者均从布点和规模两方面提出了优化公共自行车资源配置的方法，但未探讨在资源配置完成之后，如何维持或提高其运营效率。
与以往不同，本文的研究重点不是布点与规模，而是在布点与规模给定的情况下，如何通过物联网技术解决公车运营中的一个具体问题——租还车难。
二、租还车难的原因
（一）理论分析
笔者认为用户无法确定其在到达租赁点时能否顺利租车或还车是导致租还车难的重要原因。循着这一思路发散开来，可得到三项更加具体的原因：一是总量问题，即由于道路、财政等资源有限，公车系统不能随意扩展，因此容量是有限无法在任何时刻任何地点满足所有用户的需求；二是结构问题，即由于布点不恰当、合规模不合理、调度不及时等问题，使得供给与需求不匹配，降低了公车系统的运营效率，提高了租还车失败的可能；三是信息流通问题，即用户不能及时充分的掌握系统运行情况，以致其做出错误的路线或交通方式的选择，最终导致了租还车失败。其中，前两项可以视作事前的资源配置问题，要求在公车被使用前，采用合理的规模和布点提高其容纳量。第三项则为事后的资源配置问题，要求破除公车使用时的信息不对称问题，从而使用户参与到优化资源配置的过程中。
虽然事前资源配置能够缓解租还车难问题，但却并非解决问题的充分条件，甚至必要条件：一方面资源的稀缺性决定了资源配置潜力的有限性，在有限的资源内即使资源得到了最优配置也不一定能够满足用户的需求；另一方面，资源配置不是一次性的，在基础配置下，必须通过信息的流通发挥企业和用户双向的能动性，以维持系统运行的效率；再者，即使事前资源的配置不是最优的，只要信息的传递是及时的，在用户与企业和用户与用户间不存在信息不对称，就能有效减少租还车失败的发生。
综上，本文认为在给定的事前资源配置下，破除信息不对称对用户选择造成的障碍是解决租还车难问题的核心。
（二）实证研究
通过对杭州市公共自行车的抽样调查，可得各时段自行车的平均被使用次数。从表一可以清晰的看出公共自行车在各时段的使用频次成“双峰”形，在上下班时段公车的使用特别频繁。
表一：各时段自行车月均被使用次数
注：数据来源于杭州市公共自行车公司采集的2010年6月份公车使用数据
与此同时，由于工作地和居住地各自聚集，形成了公车流动的“潮汐现象”。在上班时段，公车向工作地集中，导致居住地租车难的同时工作地还还车；在下班时段，公车向居住地集中，导致工作地租车难的同时工作地还车难。
上述两种情况的存在，客观上导致了资源配置的困难，公车系统不得不通过频繁的调度来维持其运营效率。另一方面，公车的调度受制于信息传递和管理执行的滞后性，无法很好的解决租还车难问题。因此，消除信息不对称，发挥用户自身的主观能动性就显得尤为重要。
三、租还车难的建模分析
根据信息经济学的理论，信息同劳动力、资本一样，是一种重要的生产要素，这也在现代城市公交系统中得到了应验。根据马强（2007）的定义，交通是一种运动状态的表现，它所要解决的问题是满足人和物在空间和时间上移动的需求。从发达国家的交通发展历程来看，要满足城市交通需求，不是通过无止境的交通基础设施建设，而是在相对完善的基础设施上，通过对 “源”的管理以减少部分“流”的生成；通过加强对运输系统的管理，提升供给能力，达到市场供需的平衡；通过信息化建设，提升服务的效率和质量。如果把交通系统看作一个“市场”，那么信息的作用就是让 “供给”与“需求”显性化，使市场达到供需平衡，避免“供需过剩”的发生。然而，由于用户之间以及用户与企业之间的信息不对称，导致这个市场的供需往往是失衡的，因而产生租还车难的问题。笔者认为，一旦信息被及时的互换，企业与用户便能主动调节自身的供给与需求，从而最大限度的满足需求并减少租还车失败的发生。通过模型可更加具体的看到信息的这一作用。
现用户甲要从A地出发到Z地，其可选的线路如图一所示。其中B、C、Z、D均为公车租赁点，A、B、C三地为公交车站点。根据杭州市的交通状况，设公交车速度=25.2公理/小时=7米/秒；骑车速=14.4公理/小时=4米/秒；步行速度=1.25米/秒。各点间的距离S1、S2、S3、S4、S5、S6、S7、S8分别为3000米、800米、200米、3200米、900米、1000米、200米、1000米；在甲、乙出发时B、C的可用自行车数为B1=0、B2>0，Z、D的空闲车位数为L1=0、L2=0，且5分钟后会有一批公共自行车调运至C。
图一：模拟公交线路图
假设甲根据出发时的信息确定其路线，若出发时不能确定各点的可用自行车或车位数，甲会假定到达时有可用自行车或车位。若甲以最短的时间内到达Z为目标，在“、、、、”等五个不同的约束条件集下可分别得到相应的最优解（交通方式和线路）。其中：
A条件为“用户能在某个租赁点获取其他租赁点的信息”
B条件为“用户能随时获取租赁点的信息”
C条件为“企业能向用户发布调度信息”
D条件为“甲能在一定时间内预定一辆公共自行车”。
租赁点的信息包括现有可用自行车和车位的数量及相关的调度信息，调度信息包括目标租赁点、车辆数及到达时间。基于上述模型和假设可得：
（1）在的约束下，甲选择的路线和方式为从A坐车到B，由于B没有公车，而甲认为C有公车，因此甲从B步行到C（当甲到达C点时已有一批自行车调度至C），然后从C骑车至Z，但Z没有还车位，于是甲从Z骑车至D还车，并步行回Z。共耗时约1023秒，发生两次租还车失败。
（2）在的约束下，甲选择从A坐公交到B，但是B没有可用自行车，甲在B获知C有可用自行车而Z无空闲车位，因此步行至C再从C骑车至D，最后从D步行回Z。共耗时约999秒，发生一次租车失败。
（3）在的约束下，甲出发时知道B、C都没有可用自行车，因此一开始他打算从A坐车到B再从B步行至Z。但是甲在到达B的途中获知C有新增的可用自行车，因此甲从B步行至C，再从C骑车至D，最后从D步行回Z。共耗时约999秒，未租还车失败发生。
（4）在的约束下，甲选择的路线和交通方式为从A坐车到C，从C骑车前往D，再从D点步行回Z，共耗时约867秒，未发生租还车失败。
（5）在的约束下，甲可在B点尚有可用自行车时预定，因此甲从A坐车到B，再从B骑车到D，最后从D步行回Z。共耗时约839秒，未发生租还车失败。
需要注意的是，现实远比模型复杂，提出政策建议时应作更全面的考虑：一是由于同时使用公车系统的用户不止一人，他们的选择会相互影响；二是现实中的路线和方式更复杂多样，且获取信息后用户可能随时做出改变。
四、基于物联网的政策建议
物联网（theInternetofThings,IOT)是物物相连的互联网，它是互联网的延伸与扩展，集成RFID技术、传感感知技术、全球定位系统等多项技术，遵循一定协议，实现物与物之间的信息识别交互、智能处理等功能的泛在网络[12]。物联网的内涵表现在三个方面：一是“物”的信息采集，通过射频标签技术、传感器等，对“物”进行身份标定，实时捕捉信息；二是基于有线、无线通信网络以及互联网，实时传输信息；三是利用云计算、数据挖掘、模式识别等技术，进行数据加工，以实现各种功能[13]。根据上述分析，结合物联网技术，本文提出四项建议：
智能调度。第三节的建模分析说明，即使在用戶不知晓调度信息的情况
下，合理及时的调度也可能提高公共自行车的使用率，为用户节省时间。另外，从第二节的实证分析中还发现，虽然公车在各地带各时段的使用频次是不稳定的，但具有很强的规律性。因此，可通过引入物联网传感技术、无线通讯技术等，即时获取客流实时信息，利用特定软件和算法制定出科学合理的车辆调度方案，从而最大化资源利用率，提升企业服务质量。
实时信息发布。通过比较建模分析中第一和第二种情况可以发现在一个
租赁点发布其他租赁点的信息能有助于用户做出正确的选择，一定程度上能够避免租还车失败的发生。杭州市的公车系统已经做到了这一步，但未能够随时向用户发布租赁点的信息和调度的信息。但通过比较建模分析中第二、第三和第四种情况可以发现，若用户能随时获取各租赁点和调度的信息，那么将更加有利于其做出正确的选择，节省其交通成本。
借助GPS/GIS、通讯技术、Java等各种软件设计技术可通过用户的移动终端，根据用户的命令向其发布所需的信息，如指定租赁点的可用自行车或空闲车位数量及其变化趋势，为用户的决策提供可靠依据，甚至直接为其提供方案。
信息查询多样化。由于现阶段用户群体的多样化，应提供多种信息查询
方式，并做好宣传引导工作。借助WEB和WAP网站、GIS技术、二维码、程序设计软件，建设公交线路查询信息平台，帮助乘客通过固定电话、手机、个人电脑、电子站牌等设备设施实现租赁点的查询，并提供出行方案的智能生成服务。
难问题。
参考文献：
[1]刘启明.物联网在城市交通中的应用研究[D].华中科技大学，2012.
[2]于一凡.城市交通的发展与时代的进步”[J].《国外城市规划》，2004(5).
关键字:公共自行车；租还车难；物联网；信息不对称
中图分类号：TN711 文献标识码：A
一、引言
城市交通的合理规划和可持续发展是现代城市的热门话题。学者们多以提高运载能力、保护环境、节约资源等为目的展开研究，并提出自身观点。PascalPoudenx（2008）对全球12个国家（地区）的交通政策和尾气排放、能源消耗进行了研究。他提出，最佳的、旨在减少尾气排放和能源消耗的交通政策，应该更多得考慮如何增加公共交通的竞争力，同时提高其能源利用率。[2]于一凡（2004）在讲述巴黎交通策略的发展与变迁时指出，公共交通若想具有更强的竞争力，不仅需要“便捷舒适”而且需要“富有魅力”。上述学者都认为提高竞争力是改善城市公交的核心，而作为城市公交的一环，公共自行车的运行效率与带给用户的体验是决定其竞争力高低的关键。
李黎辉（2008）以武汉市为例，在将租赁点进行分类的基础上，探讨了居住点与其他租赁点位的空间和数量关系，并提出“总量控制，分类分块，平衡规模，灵活调整”的总体布局思路。姚遥（2009）通过分析杭州市公共自行车首批服务点存在的问题，结合城市规划，提出了公共自行车的发展目标、应具备的特征、系统构架及合理规模。上述学者均从布点和规模两方面提出了优化公共自行车资源配置的方法，但未探讨在资源配置完成之后，如何维持或提高其运营效率。
与以往不同，本文的研究重点不是布点与规模，而是在布点与规模给定的情况下，如何通过物联网技术解决公车运营中的一个具体问题——租还车难。
二、租还车难的原因
（一）理论分析
笔者认为用户无法确定其在到达租赁点时能否顺利租车或还车是导致租还车难的重要原因。循着这一思路发散开来，可得到三项更加具体的原因：一是总量问题，即由于道路、财政等资源有限，公车系统不能随意扩展，因此容量是有限无法在任何时刻任何地点满足所有用户的需求；二是结构问题，即由于布点不恰当、合规模不合理、调度不及时等问题，使得供给与需求不匹配，降低了公车系统的运营效率，提高了租还车失败的可能；三是信息流通问题，即用户不能及时充分的掌握系统运行情况，以致其做出错误的路线或交通方式的选择，最终导致了租还车失败。其中，前两项可以视作事前的资源配置问题，要求在公车被使用前，采用合理的规模和布点提高其容纳量。第三项则为事后的资源配置问题，要求破除公车使用时的信息不对称问题，从而使用户参与到优化资源配置的过程中。
虽然事前资源配置能够缓解租还车难问题，但却并非解决问题的充分条件，甚至必要条件：一方面资源的稀缺性决定了资源配置潜力的有限性，在有限的资源内即使资源得到了最优配置也不一定能够满足用户的需求；另一方面，资源配置不是一次性的，在基础配置下，必须通过信息的流通发挥企业和用户双向的能动性，以维持系统运行的效率；再者，即使事前资源的配置不是最优的，只要信息的传递是及时的，在用户与企业和用户与用户间不存在信息不对称，就能有效减少租还车失败的发生。
综上，本文认为在给定的事前资源配置下，破除信息不对称对用户选择造成的障碍是解决租还车难问题的核心。
（二）实证研究
通过对杭州市公共自行车的抽样调查，可得各时段自行车的平均被使用次数。从表一可以清晰的看出公共自行车在各时段的使用频次成“双峰”形，在上下班时段公车的使用特别频繁。
表一：各时段自行车月均被使用次数
注：数据来源于杭州市公共自行车公司采集的2010年6月份公车使用数据
与此同时，由于工作地和居住地各自聚集，形成了公车流动的“潮汐现象”。在上班时段，公车向工作地集中，导致居住地租车难的同时工作地还还车；在下班时段，公车向居住地集中，导致工作地租车难的同时工作地还车难。
上述两种情况的存在，客观上导致了资源配置的困难，公车系统不得不通过频繁的调度来维持其运营效率。另一方面，公车的调度受制于信息传递和管理执行的滞后性，无法很好的解决租还车难问题。因此，消除信息不对称，发挥用户自身的主观能动性就显得尤为重要。
三、租还车难的建模分析
根据信息经济学的理论，信息同劳动力、资本一样，是一种重要的生产要素，这也在现代城市公交系统中得到了应验。根据马强（2007）的定义，交通是一种运动状态的表现，它所要解决的问题是满足人和物在空间和时间上移动的需求。从发达国家的交通发展历程来看，要满足城市交通需求，不是通过无止境的交通基础设施建设，而是在相对完善的基础设施上，通过对 “源”的管理以减少部分“流”的生成；通过加强对运输系统的管理，提升供给能力，达到市场供需的平衡；通过信息化建设，提升服务的效率和质量。如果把交通系统看作一个“市场”，那么信息的作用就是让 “供给”与“需求”显性化，使市场达到供需平衡，避免“供需过剩”的发生。然而，由于用户之间以及用户与企业之间的信息不对称，导致这个市场的供需往往是失衡的，因而产生租还车难的问题。笔者认为，一旦信息被及时的互换，企业与用户便能主动调节自身的供给与需求，从而最大限度的满足需求并减少租还车失败的发生。通过模型可更加具体的看到信息的这一作用。
现用户甲要从A地出发到Z地，其可选的线路如图一所示。其中B、C、Z、D均为公车租赁点，A、B、C三地为公交车站点。根据杭州市的交通状况，设公交车速度=25.2公理/小时=7米/秒；骑车速=14.4公理/小时=4米/秒；步行速度=1.25米/秒。各点间的距离S1、S2、S3、S4、S5、S6、S7、S8分别为3000米、800米、200米、3200米、900米、1000米、200米、1000米；在甲、乙出发时B、C的可用自行车数为B1=0、B2>0，Z、D的空闲车位数为L1=0、L2=0，且5分钟后会有一批公共自行车调运至C。
图一：模拟公交线路图
假设甲根据出发时的信息确定其路线，若出发时不能确定各点的可用自行车或车位数，甲会假定到达时有可用自行车或车位。若甲以最短的时间内到达Z为目标，在“、、、、”等五个不同的约束条件集下可分别得到相应的最优解（交通方式和线路）。其中：
A条件为“用户能在某个租赁点获取其他租赁点的信息”
B条件为“用户能随时获取租赁点的信息”
C条件为“企业能向用户发布调度信息”
D条件为“甲能在一定时间内预定一辆公共自行车”。
租赁点的信息包括现有可用自行车和车位的数量及相关的调度信息，调度信息包括目标租赁点、车辆数及到达时间。基于上述模型和假设可得：
（1）在的约束下，甲选择的路线和方式为从A坐车到B，由于B没有公车，而甲认为C有公车，因此甲从B步行到C（当甲到达C点时已有一批自行车调度至C），然后从C骑车至Z，但Z没有还车位，于是甲从Z骑车至D还车，并步行回Z。共耗时约1023秒，发生两次租还车失败。
（2）在的约束下，甲选择从A坐公交到B，但是B没有可用自行车，甲在B获知C有可用自行车而Z无空闲车位，因此步行至C再从C骑车至D，最后从D步行回Z。共耗时约999秒，发生一次租车失败。
（3）在的约束下，甲出发时知道B、C都没有可用自行车，因此一开始他打算从A坐车到B再从B步行至Z。但是甲在到达B的途中获知C有新增的可用自行车，因此甲从B步行至C，再从C骑车至D，最后从D步行回Z。共耗时约999秒，未租还车失败发生。
（4）在的约束下，甲选择的路线和交通方式为从A坐车到C，从C骑车前往D，再从D点步行回Z，共耗时约867秒，未发生租还车失败。
（5）在的约束下，甲可在B点尚有可用自行车时预定，因此甲从A坐车到B，再从B骑车到D，最后从D步行回Z。共耗时约839秒，未发生租还车失败。
需要注意的是，现实远比模型复杂，提出政策建议时应作更全面的考虑：一是由于同时使用公车系统的用户不止一人，他们的选择会相互影响；二是现实中的路线和方式更复杂多样，且获取信息后用户可能随时做出改变。
四、基于物联网的政策建议
物联网（theInternetofThings,IOT)是物物相连的互联网，它是互联网的延伸与扩展，集成RFID技术、传感感知技术、全球定位系统等多项技术，遵循一定协议，实现物与物之间的信息识别交互、智能处理等功能的泛在网络[12]。物联网的内涵表现在三个方面：一是“物”的信息采集，通过射频标签技术、传感器等，对“物”进行身份标定，实时捕捉信息；二是基于有线、无线通信网络以及互联网，实时传输信息；三是利用云计算、数据挖掘、模式识别等技术，进行数据加工，以实现各种功能[13]。根据上述分析，结合物联网技术，本文提出四项建议：
智能调度。第三节的建模分析说明，即使在用戶不知晓调度信息的情况
下，合理及时的调度也可能提高公共自行车的使用率，为用户节省时间。另外，从第二节的实证分析中还发现，虽然公车在各地带各时段的使用频次是不稳定的，但具有很强的规律性。因此，可通过引入物联网传感技术、无线通讯技术等，即时获取客流实时信息，利用特定软件和算法制定出科学合理的车辆调度方案，从而最大化资源利用率，提升企业服务质量。
实时信息发布。通过比较建模分析中第一和第二种情况可以发现在一个
租赁点发布其他租赁点的信息能有助于用户做出正确的选择，一定程度上能够避免租还车失败的发生。杭州市的公车系统已经做到了这一步，但未能够随时向用户发布租赁点的信息和调度的信息。但通过比较建模分析中第二、第三和第四种情况可以发现，若用户能随时获取各租赁点和调度的信息，那么将更加有利于其做出正确的选择，节省其交通成本。
借助GPS/GIS、通讯技术、Java等各种软件设计技术可通过用户的移动终端，根据用户的命令向其发布所需的信息，如指定租赁点的可用自行车或空闲车位数量及其变化趋势，为用户的决策提供可靠依据，甚至直接为其提供方案。
信息查询多样化。由于现阶段用户群体的多样化，应提供多种信息查询
方式，并做好宣传引导工作。借助WEB和WAP网站、GIS技术、二维码、程序设计软件，建设公交线路查询信息平台，帮助乘客通过固定电话、手机、个人电脑、电子站牌等设备设施实现租赁点的查询，并提供出行方案的智能生成服务。
难问题。
参考文献：
[1]刘启明.物联网在城市交通中的应用研究[D].华中科技大学，2012.
[2]于一凡.城市交通的发展与时代的进步”[J].《国外城市规划》，2004(5).