基於代理模型的老年人對自動化按需出行需求研究：以加拿大溫尼伯為例

核心概念

本文旨在探討自動化按需出行系統 (AMoD) 如何滿足老年人日益增長的交通需求，並以加拿大溫尼伯市為例，利用基於代理的模型 (ABM) 和 MATSim 模擬工具，評估老年人對 AMoD 的潛在需求。

摘要

研究目標：

本研究旨在探討自動化按需出行系統 (AMoD) 如何滿足老年人日益增長的交通需求，並以加拿大溫尼伯市為例，利用基於代理的模型 (ABM) 和 MATSim 模擬工具，評估老年人對 AMoD 的潛在需求。

研究方法：

• 利用 OpenStreetMap (OSM) 建立溫尼伯市的環境模型，包括道路網路、公共運輸服務、建築物和設施。
• 利用 2016 年加拿大統計數據，創建了一個 2022 年溫尼伯市合成人口，並添加了健康狀況、駕駛執照和住宅建築等屬性。
• 利用 2015 年時間使用調查 (TUS) 數據，通過統計匹配方法為合成人口生成活動行程表，模擬老年人的日常活動和出行模式。
• 利用 MATSim 模擬工具，對 ABM 進行 500 次迭代模擬，並根據 2007 年溫尼伯地區出行調查 (WATS) 數據校準模型的模態分佈。
• 在模擬環境中測試 AMoD 服務，比較不同 AMoD 車隊規模和需求情景下的老年人出行模式變化。

主要發現：

• 研究建立了一個詳細的 ABM 模型，模擬了溫尼伯市老年人的出行需求，並根據實際數據對模型進行了校準和驗證。
• 模擬結果顯示，老年人的出行模式與總體人口存在顯著差異，例如出行目的、交通方式選擇和出行時間分佈等。
• 初步測試結果表明，AMoD 服務具有滿足老年人出行需求的潛力，但需要根據老年人的具體需求和偏好進行設計和優化。

主要結論：

• ABM 和 MATSim 模擬工具可以有效地評估老年人對 AMoD 的潛在需求，為交通規劃者提供決策支持。
• 設計和實施 AMoD 服務時，應考慮老年人的出行特點和需求，例如提供便捷的預約方式、舒適的乘車環境和安全的出行保障等。
• 未來研究可以進一步探討不同 AMoD 服務模式、定價策略和運營模式對老年人出行行為的影響。

研究意義：

本研究為交通規劃者提供了一個評估 AMoD 服務對老年人出行影響的有效工具，有助於促進 AMoD 技術的發展和應用，提升老年人的出行便利性和生活品質。

研究限制和未來研究方向：

• 本研究使用的數據主要來自 2015 年和 2016 年，可能無法完全反映當前老年人的出行特徵和需求。
• 本研究僅對 AMoD 服務進行了初步測試，未來研究可以進一步探討不同 AMoD 服務模式、定價策略和運營模式對老年人出行行為的影響。
• 未來研究可以結合其他數據源，例如智能手機數據、GPS 軌跡數據等，進一步提高模型的準確性和可靠性。

統計資料

2019 年，全球 65 歲及以上人口的比例為 9.1%，預計到 2030 年將增加到 11.7% 左右。
截至 2019 年，加拿大老年人（即 65 歲或以上）佔加拿大總人口的 17.6%，預計到 2030 年這一比例將達到 22.8%。
2021 年，溫尼伯市有 749,607 名居民，其中 17% 的人口年齡在 65 歲或以上。
2007 年溫尼伯地區出行調查 (WATS) 數據顯示，汽車出行佔每日出行總數的 64.8%，共乘出行佔 15.8%，公共交通出行佔 8.2%，步行出行佔 9.5%，自行車出行佔 0.7%。
2016 年人口普查數據顯示，溫尼伯市的平均通勤時間為 24 分鐘。
加拿大汽車工業協會和 StreetLight Data 的 2021 年全國汽車行駛公里數季度報告顯示，全國平均出行距離為 15 公里。
2015 年，19.8% 的 65 歲及以上的加拿大人在這一年的某個時間點工作。

引述

"As the populations continue to age across many nations, ensuring accessible and efficient transportation options for older adults has become an increasingly important concern."
"AMoD systems have emerged as a potential solution to address the needs faced by older adults in their daily mobility."
"However, previous implementations have shown that DRT can be very failure prone; 50% last less than 7 years."
"Yet it is the older populations that have the most to benefit from DRT services"

從以下內容提煉的關鍵洞見

Agent-Based Modelling of Older Adult Needs for Autonomous Mobility-on-Demand: A Case Study in Winnipeg, Canada

by Mano... 於 arxiv.org 10-16-2024

https://arxiv.org/pdf/2410.11416.pdf

深入探究

除了自動駕駛技術的發展，還有哪些因素會影響 AMoD 在老年人群體中的普及和應用？

除了自動駕駛技術的成熟度，還有許多其他因素會影響 AMoD 在老年人群體中的普及和應用：
1. 經濟因素:

服務價格: AMoD 服務的價格必須對老年人具有吸引力，尤其是非高峰時段的價格，才能鼓勵他們選擇 AMoD 而不是私家車或傳統公共交通。可以考慮針對老年人提供優惠價格、套餐計劃或與其他服務捆綁銷售。
老年人經濟能力: 老年人的收入普遍較低，需要考慮他們的支付能力，制定合理的價格策略，例如政府補貼、公益性服務等。
2. 社會因素:

數位落差: 部分老年人不熟悉智慧型手機或網路預約等操作方式，需要提供簡單易用的預約方式，例如語音預約、線下服務點等。
社會接受度: 部分老年人可能對乘坐無人駕駛車輛感到擔憂或不信任，需要加強宣傳教育，提高他們對 AMoD 安全性和可靠性的認識。
陪伴需求: 許多老年人出行需要家人或護工的陪伴，AMoD 服務需要考慮如何滿足這方面的需求，例如允許攜帶陪護人員、提供輪椅 accessible 車輛等。
3. 基礎設施和服務:

網路覆蓋和穩定性: AMoD 服務依賴於穩定的網路連接，需要確保服務覆蓋範圍廣，網路訊號穩定。
充電基礎設施: 需要建設完善的充電基礎設施，方便 AMoD 車輛補充電力，確保服務的持續性。
無障礙設施: AMoD 車輛和上下車站点需要配備無障礙設施，方便行動不便的老年人使用。
其他服務整合: 可以將 AMoD 服務與醫療保健、居家養老等服務整合，為老年人提供一站式的出行解決方案。
4. 政策法規:

政府支持和鼓勵政策: 政府可以通過政策法規、財政補貼等方式支持 AMoD 技術的研發和應用，推動 AMoD 服務在老年人群體中的普及。
安全監管法規: 需要建立健全 AMoD 安全監管法規，確保服務的安全性，提高老年人對 AMoD 的信任度。

如何解決 AMoD 服務在偏遠地區或交通不便地區的覆蓋範圍和服務質量問題？

AMoD 服務在偏遠地區或交通不便地區的覆蓋範圍和服務質量問題確實是一個挑戰，可以考慮以下解決方案：
1. 彈性化服務模式:

按需響應服務: 針對偏遠地區人口密度低、出行需求分散的特點，可以採用按需響應的服務模式，根據用戶預約提供點對點的接送服務，提高服務效率。
混合服務模式: 可以將 AMoD 與傳統公共交通工具（如巴士、社區班車）結合起來，形成混合服務模式，AMoD 車輛作為接駁工具，將乘客從偏遠地區送到公共交通站点，擴大服務覆蓋範圍。
2. 技術創新:

無人機配送: 針對路況複雜、交通不便的偏遠山區，可以考慮使用無人機提供 AMoD 服務，將乘客運送到目的地或附近的交通樞紐。
低成本運營車輛: 研發適合偏遠地區路況的低成本運營車輛，例如小型電動車、低速自動駕駛車輛等，降低服務成本，提高服務的可及性。
3. 政府支持和合作:

基礎設施建設: 政府可以加大對偏遠地區交通基礎設施的投入，例如改善道路狀況、建設充電樁等，為 AMoD 服務提供基礎保障。
運營補貼: 政府可以對偏遠地區的 AMoD 服務提供運營補貼，降低服務成本，提高服務的可持續性。
公私合作: 鼓勵企業、研究機構和政府部門之間的合作，共同探索解決偏遠地區 AMoD 服務覆蓋範圍和服務質量問題的方案。
4. 社區參與:

需求調研: 在服務設計和運營過程中，需要充分考慮偏遠地區老年人的出行需求，例如出行目的、出行時間、出行距離等，設計符合他們需求的服務。
志願者服務: 可以招募志願者為偏遠地區的老年人提供 AMoD 服務，例如協助預約、提供乘車指導等，彌補服務人員不足的問題。

隨著人口老齡化程度的加劇，未來的城市交通系統應該如何設計才能更好地滿足老年人的出行需求？

未來的城市交通系統需要更加人性化、智能化和可持續發展，才能更好地滿足老年人日益增長的出行需求：
1. 以人為本的設計理念:

無障礙化設計: 交通設施和服務應充分考慮老年人的生理特點，提供無障礙通道、扶手、语音提示等設施，方便老年人安全便捷地出行。
人性化服務: 提供更周到的服務，例如志願者協助、預約優先、輪椅 accessible 車輛等，讓老年人感受到溫暖和關懷。
安全舒適的出行環境: 降低車速、設置安全島、增加人行道寬度等措施，為老年人創造安全舒適的出行環境。
2. 智能交通系統的應用:

智慧出行平台: 開發整合各種交通工具和服務的智慧出行平台，為老年人提供一站式的出行信息查詢、路線規劃、車輛預約等服務。
個性化出行服務: 利用大數據和人工智能技術，分析老年人的出行習慣和需求，提供個性化的出行建議和服務。
自動駕駛技術的應用: 推廣自動駕駛出租車、無人駕駛巴士等服務，為老年人提供更加安全、便捷、舒適的出行體驗。
3. 可持續發展的交通系統:

發展公共交通: 鼓勵老年人使用公共交通工具，優化公交線路和站点設置，提高公共交通的便利性和舒適性。
慢行交通系統建設: 完善人行道、自行車道等慢行交通系統，為老年人提供安全舒適的步行和騎行環境。
建設老年友好型社區: 在社區內配備完善的公共服務設施，方便老年人就近解決生活需求，減少不必要的出行。
總之，未來的城市交通系統需要從老年人的實際需求出發，綜合運用各種技術手段和管理措施，打造一個安全、便捷、舒適、溫馨的出行環境，讓老年人能夠充分享受城市發展的成果。