公交拥挤司乘行为博弈分析及对策
22 第 期 总 2期 0年 4 第1 1 4【 经济管理】 对{纭 } 卜公交拥挤 司乘 行为 博 弈分析及对 策 李荣庆 ( 东北财经大学 统计学 院 , 辽宁 大连 162 ) 105 [ 摘 要】 多年来 , 交通拥挤 问题 是 困扰 我 国大城 市居 民 日常生 活的 “ 现代 病” 之一 。在 上下班 高峰 时 段 , 了道路 拥堵 问题 , 交 系统还面临着车 内乘 客严 重超 载 、 员拥挤 等 问题 , 除 公 人 易引发严 重 的肢 体冲 突 , 造 成安 全隐患。分别建 立司机 与乘客之 间载客行为 以及 已上 车和待 车乘客不 同乘车行为 的完全信 息动态博 弈 模 型并加 以分析 , 究结果表 明, 未上车乘客对抗 成 本大于 司机 而 小于 已上车乘 客 时, 研 在 司机 不会 允许 乘客 后 门上车而造成 严重超载现 象, 而已上 车乘客选择 向车厢后 部移 动腾 出空 间。根 据理 论分析提 出 了治理 乘 车拥挤 问题 的对策建议。 [ 关键词 ]乘车行为 ; 交通拥挤 ; 态博 弈模 型 ; 动 治理对策 [ 中图分类号 ]U 9 41 引 言 [ 文献标识码 ]A [ 文章编 号]29 — 232 1 ) 00 一 3 05 38 f02 0 4— 11 o 重, 甚至引发肢体 冲突等 , 造成一些大城 市居 民选择私家 车出行方式。 分析公交拥挤相关者 , 包括 司机 、 未上车乘 客和 已上 车乘客的不同行为选择 , 大致情况如下 : 在上下 班高峰时 段, 由于行车途经 几个 比较繁华地段 的站 点 , 上乘客 已 车一、随着我 国经济 的高速 发展 以及 城市 化进 程加 快 , 我 国城市规模急剧扩大 , 城市人 口 日益增 多 , 随之 出现 了各 种各样 的交 通问题。市 民 出行 困难 、 交通拥 挤不 堪 已成 为困扰我 国许 多大 中城 市 的 “ 现代 病 ” 。现代 城 市规划 生活居住 区与商务金 融中心区的功能 区分 和地理 空间分 离 , 成了许多 中低 收入的城 市居 民上下班 主要 选择 公 造 共汽车 和地铁等价格低廉 的交通工具。城市 公交 系统 作 为一个 以市 民位 移为 主要商 品的 市场 , 管理 运 营系统 十 分复杂 , 而公交领域 出现 的问题 一直 是众 多学者 关注 的 焦点 。 尽管众 多学 者针 对城市交 通拥挤 问题进 行 了深 入的 研究 , 大多数学者的研究主要集 中在 基础设施 、 但 运筹 管 经 比较多 。但车 内并 不爆 满 , 车后部 仍有 容客 空 间。当 车到达下 车站时 , 往往有许多候车者 , 门打 开后前 面 车 乘客挤了上来 , 到后 门 附近 时, 下车 方便 , 走 为 往往 不愿 往车厢后走 , 造成 车上前后 门之 间过道拥 挤 , 下的候 车 余 者难 以再 上车 。此 时未 上 车乘 客往 往要 求 司机 打 开后 门, 若司机不答应 , 固执 的未 上车乘 客往往 堵 在车前 , 坚 称不让上车就不许公交 开走 。该 冲突最终 的结 果是 车厢 过道中的乘客做 出让步 , 向后部移动腾 出了空 间 , 未上 车 乘客尽可能地挤上 了车 。 ( 公交 司机 与未上车乘客行为的动态博弈模型 一)理、 交通 收费 、 人与交 通等 方面 , 忽 略了公 交运 营过 程 而中人与人之 间不 同行为对公交 运输造成 的影 响 。本文 运 用动态博弈理论对公 交拥 挤 司乘行 为进 行分 析 , 包括 司 机与未上车乘客之 间及 已上车乘客与未上车 乘客之 间的 乘车行为 , 最后 , 据博弈 分析 结果 , 出解 决大 城市 交 根 提通拥挤 问题 的对策 。 二 、 交拥挤行为的动态博弈模型 公 据调查 , 在我 国 6 O多 个城 市 中, 居 民 出行 结 构 6 从假设司机打开后 门让乘客上车会带来违 反公交乘 车 规则的损失 , 此损失为 q 若 司机不 开后 门则 收益为 w; ; 乘 客上车得到的收益 为 e 若无法 上车 , 收益为 0; ; 则 若乘 客 选择对抗 , 则乘客的损失为 r而司机 的损失 为 l , 。 其 中, 由于司机与 未上 车乘 客 冲突行 为发生 在其 上 班时段 , 无论 是继 续开车还是与乘客僵持 , 对他 来说 效用 几乎无变化 , 以此时 l 所 极小 , r 而 相对 较大 , 随着僵持 且 时间 t 的增长 , 会越来越 大 , l r 而 几乎不变 , d/ t 0, 即 rd > d/ t=0 ld 。看 , 交所 占比重并 不高 ,0万人 口以上大 城市 大多 数 公 5 居民公交出行的 比例 只在 1% 左右 , 0 少数城 市在 2 % 左 0 右; 为数 众多 的 5 人 口以下 的 中等 城市 和小城 市 , O万 居 民公 交出行的 比重则普遍 不足 5 %。我 国城市 居 民公 交 出行 比例偏低 , 既有城市公共 交通基础 设施薄 弱、 公共 交 通发展滞后 方面的原因 , 有公交设施舒适 度较低 、 务 也 服 水平 较差 的原 因。尤 其是 上 下班 高 峰 时段 乘 客拥 挤严 运用逆 向归 纳法求 解 , 1动态博 弈的子 博弈 完美 图 纳什均衡结果 : 在第 三阶 段 中 , W—l 一q~l 司机 面临 > , 过多乘客拥挤上车 的情 况 , 而不 会轻 易选择 违 反交 通规 则允许后 门上 车。在第 二阶段 中 , 0>一r候 车乘 客 由于 ,1 O1对 ; 舌公交 车内乘客过多而放 弃登车。第一阶段 中, W>一q 所 , 以司机在公交车靠 站后 , 坚持必 须从前 门上车的乘 车规 定。 (8 - - 移 李 庆公 拥 司 行 博 分 及 策 荣 : 挤乘 为 弈 析 对 交乘客i 未上车者放弃w (sde r _— I—) , (- ,r a d 一) -2 未能上车w (q _ P- r ) (_ —) wLr 图 2 已上车者和未上车者乘车行为 的动态博 弈模 型 延误成本 , 并且在上 车拥挤 过程 中极易 因肢体 冲突 产生 恶劣的群体 冲突 事件 。因此 , 文提 出公 交乘 车行 为 的 本 改进措施 : 其一 是针对司机与未上车乘客 的改进后博 弈 , 其二是针对 已上车乘客与未上车乘客的改进 后博弈。 1 .司机与未上车乘客 的改进后博弈 针对 司机 的改进措施包括 : 一方面 , 增加 司机与未上 图 1 司机与未上车者行为的动态博弈模型 上述司机与未上车乘客行为的动态博弈均衡 路径为 { 司机坚持必须从前 门上车 s乘客 因无 法等车放弃 乘车 ,N}均衡结果为 ( 0 。该博弈 结果 反映 了当前我 国大 , W, ) 城市 的许多居 民出行 放弃 乘公交 车 , 选择私 家车 的一个 主要原 因是上下班高峰时段公 交乘客过 多 , 于拥 挤 , 过 难 以顺 利乘车。 ( ) 二 已上 车乘 客和 未上 车乘客 行 为的 完全信 息 动 态 博 弈 模 型 车乘客之 间的对抗成本 , 例如设立 乘客 投诉 电话等 , 设改 进后 司机付 出的成本 为 h 另一方 面 , ; 增加 司机 的临时 处 置权 , 通过提供 优质 服务 带来 额外 的奖金 收益 , 为 g 设 。司机与未上乘者 的改 进后 博弈模 型如 图 3所示 。 分析公 交乘 客之 间的乘车行为博弈过程 。假设 已上 车者不继续 向车 厢后部 移 动 以便于 下车 的收益 为 a 若 ;舞霪人/ 必从门s 藜望{ 须前上 、 / 萄 向车厢后部移动则产生的下车拥挤和时间延 误损失为 s ; 未上车乘客上车 回家得到 的收益为 e若无法上 车 , 收 ; 则益为 0 。若两 者僵 持对抗 造 成公 交车 无法 正点发 车 , 则 未上车者的损失为 r 已上车 者 的损 失 为 d , 。此时 , 已 若 上车者妥协 , 僵持 时间 较短 , 成本 d 较 小 ; 。 若不妥 协 , 则 由于未上车者坚持登车 , 会僵持 较长的时间 , 此时成本 d 2 是很大 的,2 l d >d。显然 ,rd > d ld > ,d/ t 。 d/ t 0,d/ t 0 d 2d >0 鼷 1深 w 卺 八未 w/ w ・ 不能 挎 上 u ”车 垒 , J 辇 举图 3 改进后司机与未上车乘客行为的动态博弈模型 运用逆 向归纳法求解 图 3动态博弈 的子博弈 完美纳 什均衡结果 : 三阶段中 , 第 由于公交公司增加 了司机临时 同理 , 运用逆 向归 纳法求解 图 2动 态博弈 的子博弈 完美纳什均衡结果 : 在第 三阶段中 , 由于 已上 车者是否 向 车厢后部移 动产生 的收益 a和损失 s 较小 , 均 可得 一s —处置权 , 以及 提供优质 服务 的奖励 和乘 客投诉 问题 的处 罚 , >w— , g h 此时司机将在 上下班高 峰时段 f 临时允许 候 车乘客从后 门上车 。第 二阶段 中 , 车乘 客 了解 到这 一 候点后 , —F , e >0 将会 坚持 上车 。第 一 阶段 中司机 将 主动 d > — 已上车者将做 出妥协 向车厢后部 移动。第二 a d,阶段中, 对于候车乘客来说 , 时登 车得 到的收益 e远大 准 于候车 的时 间损 失 一 , r 即使到 站公 交车 比较拥 挤 , 仍坚 持上车 。第一阶段 中, 显然 , s 一 —d 在公交车到 很 一> s , 站后 , 已上车乘客 将会配合司机向车厢后部移 动 , 保证候 车 者尽 可能上车 。 打开后 车门让候车乘客上车。 通过上述改进措施 , 公交 司机 将会 选择 主动让 候车 乘客上车 , 高了公 交服务 质量 , 提 降低了 由于乘 车僵持不 下诱发冲突的可能性 。 2 .已上车者 和未上 车乘客 的改进后博弈 针对乘客改进措施 的着 眼点在 于提高 市 民乘车 文明 上述 已上车者和未上 车者乘车行 为的动态博弈均衡 路径为 { 靠站后 已上车乘 客 主动 向车厢后部 移动 T}均 , 衡结果为 (一 , ) se 。该博 弈 的结果 反映 了当前我 国大城 市上 下班高峰时段 , 往是公交车车厢前后部 均爆满 , 往 公 交乘客过于拥挤 , 乘车舒适度下降 。 ( 改进后公 交拥挤 司乘行 为的动 态博 弈模型 三)行为, 相互礼让 。假设 已上 车乘客 主动 配合 向车厢 后部 移动 , 为候车乘客腾 出空 间带来 的额外精 神满足 为 I, n 改 进后 并没 有改 变博 弈 的均衡 路径 和结果 , 是博弈 均衡 但 结果中已上车乘客的收益 由图 2中的 一s 提高到 m—s 。 三、 治理公 交拥挤问题的对策分 析 近年来随着我 国大城市 的迅 速发 展 , 上下 班高 峰时 段道路拥堵 、 公交拥挤等“ 市病 ” 始集 中爆 发。出 现 城 开上述乘客之间 的动 态博 弈 结果 虽然令 人较 为满意 , 但进行较长时间 的僵持不 下后 双方均需要付 出候 车时间 12 0 李 庆公 拥 司 行 博 分 及 策 荣 :交 挤 乘 为 弈 析 对 公 交拥挤 问题 的一个重要原 因是司机和 已上车 乘客对 自 身利益最大 化的追求 , 致本 来 紧张 的公交车 空 间资源 导 没有得到充 分利用 ; 而候车乘客采用 了僵持对抗行 为 , 最 终迫使 已上车乘客 向车 厢后部 移 动 、 司机打 开后车 门等 对 纶馑 题, 最终应从供求关 系人 手 , 增加 公 交 资源 的供给 量 , 即 增加政府公共道 路交通 设施 投入 ; 同时 科学 地规 划公 交 网络 , 并有效地利用 现有公交 线路和公交 车空间资源 。 [ 参考文献 ] [] 1 刘芬芳 .基 于完全信 息静 态博 弈下 的城 市公 交 优 先研 究[ ] 交通科技 ,0 8 5 :3—8 . J. 20 ( )8 5 [] 2 蒋亚磊 .基 于博 弈论 的城 市交 通拥挤 成 因及 对 策研 究[ ] 兰州交通大学 学报 (自然科 学版 )2 0 ( ) J. ,07 2 :l 2一l 4 1 1.双方妥 协 。但是 , 这种 博弈 均衡 妥协 结果却 在 司机 和乘 客之 间 , 以及乘客 与乘客之 间消耗 了宝贵的 出行 时间 , 容 易造成 公交车发车 晚点 , 高峰时段道路 的拥 堵 , 至 加剧 甚诱发乘 客之间 的肢 体冲突。结合改进措施 后的博弈均 衡 结 果 , 文提 出以下公 交拥 挤问题的治理对策。 本 ( 提 高市民道德素质 , 一) 文明乘车 [] 3 孙连 菊, 自友 . 市公交管理 的 S cebr 高 城 t kleg博 a根据改进后 动态博 弈 分析结 果 , 当已上车 乘客 主动 礼让 向车厢后部 移动所 带来 的 收益 提高 时 , 使得 他们 会更加积极 主动地让 出空 间 。提 高市 民道 德素质 , 社会 在弈模型 []交通 运 输 系统 工程 与信 息 , 0 ( ) 11 J. 2 9 6 :2 — 01 . 27 [ 4]P tksn M, okf l . t macl af s R eae a R T A ma e t a i o lr h i mo e n e c n l o t m o i v l t f c ma a e n d la d d s e t ag r h f r b l e r f n g me t i e ai上形成文 明乘 车行 为是一项需要 长期 坚持 的工作 。公交 拥挤行为 的产生和作 用 主体是 乘客 , 果乘客 之 间能够 如 互相包容 , 互相忍让 , 可有效避免 乘车拥 挤诱发 的肢体 冲 突。 [ ] rnpr t nSi c ,0 2 3 ( ) 2 1— 9 . J .Ta soti c n e20 ,6 3 : 7 2 1 ao e [] 5 朱广 芹, 佟光霁 , 代磊 磊 .城 市道路 交通拥挤 收 费的博 弈分析 [ ] 系统 工程理论与 实践 ,0 9 7 :4 J. 20 ( ) 17—1 2 5.( ) 强公 交运 营 系统的服务 意识和服 务水平 二 加 加强 公交 运 营 服务 意 识 主要 应加 强 司机 的服务 意 [] 6 冯苏苇 .收费对 两道路 交通 系统成 本演化 的影 响 [ ] 系统工程理论与 实践 ,0 5 5 :3 J. 20 ( ) 19一l4 4. [ ] agH J Frsadtl i o eiv yt 7 Hun . a n l nacmptiess m e os t ewi r n i a d h g wa :t e c s i w r u s o o t ta stn ih y h a e w t t o g o p fc r h h n识 。在公 交运 营服务 过 程 中, 司机 起着 关键性 的决 定作 用 。公交 系统 能否正 常运 行 , 公交 资 源能否得 到充 分利 用都与 司机有很大关系 。当出现部分候车乘客 没能上车 的状况 时 , 司机应 主动协调 , 或者劝 告车上 的乘 客尽量往 后移 动 , 或者 打开后门 。对此 , 一方面应完善乘 客的举报 监督 机制 , 加强对 司 机工 作 的考核 等。虽然 我 国各 大城 市 的公交 公司 基 本都 有 对 司机 的考 核 机制 以及 监 督机 制, 但是执行不力 , 并没 有对 司机起到真正有效 的制约作 m ts[] Tas r tn Rsa h 20 ,6  ̄27— u r J. r pt i e r , 00 3E 6 e n ao o ec2 2 7 .[ ] 因高, 晶 .收 费公路和公 共交通之间的定价 8黄 周 博弈分析 [ ] J .东南 大 学学报 (自然 科 学 版 ) 2 0 3 : ,04( ) 2 68 —27 3.用 。另一 方面 , 对乘 客满 意度较 高 的司机颁 发特 别奖 应金和其 它鼓励措施 , 激励 司机提供 优质服务 。 ( ) 三 增加政府公 共道路 交通设 施投入 , 学规划公 科交 网 络 [] 9 云美萍, 劳云腾 , 晓光 .基 于博 弈论 的交通 管 杨理政策效 用分析 [ ] J .同济大 学学报 (自然科 学版 ) 2 1 ,0 0 ( ) 5 7~ 3 . 4 :2 5 2 [o 卞长志 , 1] 陆化 普 .城 市轨道 交通 和 常规 公 交的 票价博 弈研 究[ ] 公路 工程 ,0 9 2 :9— 1 J. 2 0 ( )4 5 . [ 1 刘秉镰 , 1] 刘雏 林 .准公 共物 品私人 供给 机 制的 博弈分析—— 以 中国交通基 础设施投资 为例 [ ] 中 国软 J. 科 学,0 7 8 :4 20 ( ) 15—1 1 5. 城市 公交资源 的供 给量小 于需 求量 , 法满 足市 民 无 出行 的需求 , 是公 交拥 挤和 出行难 的最 重要 原 因。在 这有 限的公 交车线路 和乘 车空 间下 , 无论 怎样挖 掘利 用公 交资源都难 以必然解决公交拥挤 问题 。破解公 交拥挤难 Ab ta t Ov r te y as t f c c n e t n p o l m so eo e “ d r ie s s’i h n ’ e i e t ’d iylv s n te sr c : e e r ,r i o g si r b e i n ft h a o h mo e n d s a e ’ n C i a sr sd n s al e .I h irs o ri d io a ogso ,u l as r t nss m ifc g hth asnes nte u r sf u ̄ oe- uhhu , adt nt r dcnet n p bi t npt i yt i a tep egr i sa e os vr n i oo i c r o ao e sa n t s hb e i la e o e c o e e sl e d t e i u h sc o f c , n o e a s c r y rs .P s e g rb h vo e sa ls e e o d d, v r r wd d, a iyl a s ro sp y ia c n i t a d p s e u i ik o l l t a s n e e a ir w r e tb ih d b - et e h r e d p s n e n t e b sa d t e i c mp ee if r t n d n mi a e mo e fb s p se g rb h v o we n t e d i r a a e g r o u n b n o lt n omai y a c g vs n s s h o o m d lo u a s n e e a ira d a a y e t e su y r s l h w t a b g e h n d v r o n t e tan p s n e s a a n tt e c s fl s h n t e p s n n lz h td u t s o h t ig rt a r e s n to h r i a e g r g i s h o to s t a a e . n e s i s e h s g l n te b s t r e l n t lo u n t e p s n e a k d o a s d s ro s o e l a n t e b s p s e g r e so u ,h d v rw l o l w t b s o a e g rb c o r u e i u v ro d i o u a s n e t h e i i a e h h s c e t h soma e r o fr t e o t n t v f r t e c r a e miity W e rc i e t o e n n e c r c n e t n p o l m u e t n k o m p i o mo e at h a r o h o e i g n s . e e v h g v r a c a o g si r b e s g s o s r e o i b s d o h o e c la ay i. a e n t e r t a l ss i nKe r s:p s e g r b h vo ; a i o g sin; y a c g me mo e ; y wo d a s n e e a r t f cc n e t i r o d n mi a d l ( 责任编辑 : 牟洪波 ) 1 03