评估伦敦汽车共享采用的关键驱动因素:一种系统动力学方法及其对可持续交通转型的启示

【字体: 时间:2025年09月23日 来源:Social and Environmental Accountability Journal

编辑推荐:

  本综述运用系统动力学(System Dynamics, SD)方法,结合因果循环图(Causal Loop Diagram, CLD)与系统动力学建模,深入分析了伦敦地区私家车与汽车共享(Carsharing)采用的动态机制。研究基于422名居民的调查数据,模拟了2018–2050年间用户行为演变趋势,揭示了汽车共享在初期虽能减少私家车保有量,但长期存在反弹风险。研究强调,若缺乏配套政策与商业模式创新,单靠汽车共享难以持续降低私家车依赖。结果为可持续交通政策设计与企业战略提供了系统性见解,对推动城市交通转型具有重要理论及实践价值。

  

引言

在全球城市化进程不断加速的背景下,可持续交通系统的构建已成为实现联合国可持续发展目标的核心议题。道路运输作为交通部门碳排放的主要来源,其四分之三的排放量源自乘用车,不仅加剧城市拥堵、低效土地利用和环境污染,也对公共健康构成直接威胁。为应对这一挑战,各国政府与交通服务提供商已推行多种政策与商业模式,旨在减少私家车使用并推广替代出行方式。汽车共享(Carsharing),即“汽车俱乐部”(Car Clubs),作为一种将汽车使用与所有权分离的创新出行模式,使用户能够按需使用车辆、依时间和里程付费,被广泛认为是替代私家车的重要方案。

与传统私家车相比,汽车共享可显著提高车辆利用率、降低碳足迹,并有可能减少城市中的车辆总数,从而释放更多城市空间。然而,尽管其环境、经济及社会效益显著,汽车共享的实际采用程度尚未达到预期影响力。因此,亟需从系统视角审视其驱动机制与动态变化,这也成为本研究的关键出发点。

文献综述

汽车共享的概念最早可追溯至1948年的瑞士苏黎世,其后逐渐发展出多种商业模式,包括企业-消费者(B2C)、企业-企业(B2B)、点对点(P2P)以及合作社模式等。其中,B2C模式最为普遍且受到学术界的广泛关注。已有研究证实,汽车共享不仅有助于降低家庭交通经济负担、提升低收入群体的交通可及性,还能通过减少路面车辆数间接改善空气质量、释放泊车空间用于公共用途。

在影响汽车共享采用的因素方面,既有研究识别出多类驱动因子:从用户角度,居住于市中心、男性、高等教育水平及年轻群体表现出更高的采用倾向;从服务运营角度,服务的便利性、成本效益、可用性与可达性显著影响用户的采纳决策;此外,车辆多样性、定价结构、环境效益认知等也起到关键作用。然而,这些因素并非孤立存在,而是处于复杂的互动网络中。尽管系统动力学方法自上世纪60年代由Jay Forrester提出后,已被广泛应用于复杂系统行为仿真,但其在汽车共享领域的应用仍相对有限。少数研究尝试构建SD模型以探索汽车共享对电动车推广、碳排放减少及补贴政策效果的影响,但多局限于特定城市案例,缺乏从用户行为视角出发的系统性动态分析。

方法论

本研究采用混合方法框架,整合了系统思考(Systems Thinking)与系统动力学建模(System Dynamics Modeling)两大方法。首先,通过系统思考构建因果循环图(CLD),以可视化形式呈现影响私家车与汽车共享采用的各类因素及其间的反馈关系。该CLD基于既有版本修订而成,使用Vensim软件绘制,重点突出了人口特征、车辆数量、环境意识、经济成本、服务属性及社会文化等多维因素的相互作用。

在此基础上,研究进一步开发了一个系统动力学模型,用于模拟2018年至205年间伦敦地区不同用户群体(潜在采用者、私家车用户、汽车共享用户及混合用户)的规模变化。模型包含多个存量(Stock)与流量(Flow)结构,关键参数如采用率与丢弃率源自对422名伦敦居民的问卷调查数据。问卷设计涵盖人口统计学信息、当前与未来出行方式选择意向,以及拥堵与便利性对选择的影响评估。

模型设定了几项重要边界与假设,包括:仅考虑私家车与汽车共享模式;排除商用车及其他共享出行形式;假设每人最多持有一辆私家车;未考虑二手车市场;暂未纳入电动车与自动驾驶技术的扩散效应。模型中,工作年龄人口(WAP)被视为潜在采用者来源,其增长按复合年增长率(G)推算。汽车共享的便利性通过“用户-车辆比”(设定为1:20)衡量,服务供给水平则受运营商财力池(FP)限制,后者资金来源于会员费与使用费。

结果

通过对模型进行结构验证与行为测试,研究确认其能够合理反映系统动态,且输出结果与2018–2020年的历史数据吻合度较高(差异在8%以内)。模型模拟了三种不同投资情景(激进扩张、适度扩张与最小扩张)下的用户数变化,结果显示:

汽车共享用户数在各类情景下均呈现增长后趋于饱和的态势,至2050年预计可达152.7万至154.9万人。投资水平对增长速率有影响,但最终差距不大(约1.2%),表明资金投入虽能加速初期推广,但无法单方面决定长期采用上限。混合用户(同时使用私家车与汽车共享)的数量则呈现较快上升,说明汽车共享更多作为补充而非完全替代出行方式存在。

值得注意的是,私家车用户数在经历初期下降后,约从2032年起出现回升趋势,至2050年反弹约9–10%。这一现象可通过CLD中的平衡反馈回路机制解释:汽车共享的推广初期减少了路面车辆,缓解交通拥堵与泊车压力,进而降低私家车使用的感知难度;改善后的交通环境反而使私家车恢复吸引力,触发反弹效应。

此外,经济因素(如拥车成本、拥堵收费与汽车共享的费效比)与服务属性(如保险覆盖、服务品质)显著影响用户选择,而社会文化因素(如车辆作为身份象征、同侪压力)与环境意识(如对碳排放的关切)则在更深层次上塑造长期行为模式。

讨论与结论

本研究通过系统视角揭示,汽车共享作为可持续交通转型的重要工具,其效能深受系统内多因素互动与反馈回路的制约。尽管其具备替代私家车的潜力,但若缺乏政策与商业模式创新的协同支持,单一推广难以实现持久性的交通模式转变。尤其值得注意的是,系统中存在的负反馈机制(如拥堵缓解诱发私家车回流)可能削弱汽车共享的长期效益。

因此,推动汽车共享发展需多维策略配合:在政策层面,应结合拥堵收费、泊车管控等限制措施,并加强汽车共享与公共交通的整合部署;在企业层面,运营商需优化车辆调度、定价策略与服务质量,提升用户满意度与保留率;在社会层面,则需通过公众教育与媒体传播,改变以车为地位象征的文化认知,强化环保出行规范。

本研究亦存在一定局限,如模型参数基于横断面调查假设固定,未考虑随市场变化的动态调整;地理范围限于伦敦,结论普适性需进一步验证。未来研究可拓展至更多城市场景,结合运营商与政府数据,采用群体建模方法(Group Model Building)深化对系统行为机制的理解。

数据可用性声明

研究数据请通过通讯作者索取。

相关新闻
生物通微信公众号
微信
新浪微博
  • 急聘职位
  • 高薪职位

知名企业招聘

热点排行

    今日动态 | 人才市场 | 新技术专栏 | 中国科学人 | 云展台 | BioHot | 云讲堂直播 | 会展中心 | 特价专栏 | 技术快讯 | 免费试用

    版权所有 生物通

    Copyright© eBiotrade.com, All Rights Reserved

    联系信箱:

    粤ICP备09063491号