Benefit Evaluation of the Elderly Demand Responsive Transit System

高齡化社會引發國家未來資源分配的問題，台灣於2013年高齡人口已達11.53%，且正以高於歐美已開發國家的高齡化倍化速度成長，高齡化社會面臨環境、醫療、長照、經濟以及機動力等方面的挑戰，而高齡社會移動力將是牽動整體社會資源平衡的關鍵。對此，本研究以社會移動力指標模式，透過分析性數學方法，進行需求反應式運輸服務設計；同時，搭配吉尼係數的理論，衡量台北市各行政區高齡者，於休閒與醫療兩種不同的旅運活動下，是否因需求反應式彈性運輸的導入，得以提升區域整體運輸資源分配的公平性。 實證分析中，本研究在社會移動力、運輸資源分配公平性以及營運成本等，三項不同的目標的考量下，建立的三種方案選擇模式，針對台北市各行政區休閒和醫療兩種活動型態，提供差異性的公共運輸服務。分析結果顯示，需求反應式運輸的導入，適用於公共運輸較不足的南區與北區，如南港區與北投區。同時，透過方案選擇模式，三項目標的考量皆有所改善。敏感度分析方面，服務範圍的長寬、車輛行駛速率以及車內時間的變項參數，對於各分析結果有較顯著的影響。本研究成果將有助於政策面，能夠對不同的高齡公共運輸政策之目標，評估需求反應式運輸服務最為適切的導入方式。Aging society gives rise to the problem of resource allocation in a country in the future. Taiwan, currently, is facing this challenge with a high proportion of aging population reaching 11.53% in 2013, which is faster than developed occidental countries in the aging process. A stable social mobility for the elderly plays an important role in balancing the rapid change of society. Therefore, this study aims to evaluate the social benefits of implementing demand responsive transit service (DRTS). First, the study developed a mathematical model with objective of maximum social mobility and delivery times as decision variable to provide different patterns of service of DRT for the elderly among districts in Taipei City. Gini index is also used to evaluate the benefits in terms of the equity of resource allocation in public transportation after the implementation of the DRTS. Three optimal models with objective function including social mobility, equity and operation cost are set to decide the best arrangement of the DRTS in each of district. The result of numerical case shows that the DRTS is better to be deployed in areas lack of public transportation such as Nangang district and Beitou district. Meantime, either objective in the numerical case proves that social mobility, equity and operation cost gets better performance after the differential arrangement of DRTS. It is also shown that range of service area, travel speed of vehicle and in-vehicle time are sensitive to the result. Results of this study provide a reference for the development of future transportation policy in the aging society.致謝 ii 摘要 iii 目錄 v 圖目錄 vii 表目錄 ix 第一章 緒論 1 1.1研究背景與動機 1 1.2 研究目的 2 1.3研究範圍與限制 2 1.4研究方法與流程 3 第二章 文獻回顧與評析 5 2.1 高齡者旅運特性 6 2.1.1 社會活動與運具選擇 6 2.1.2 旅運安全風險 10 2.1.3文獻評析 12 2.2高齡運輸服務型態與無障礙空間配置 13 2.2.1需求反應式運輸服務 13 2.2.2無障礙空間配置 28 2.2.3 文獻評析 31 2.3公平性與可及性評估模式 32 2.3.1公平性評估機制 33 2.3.2可及性模式建立 34 2.3.3案例分析 40 2.3.4文獻評析 44 第三章 研究方法 45 3.1社會移動力與公平性評估模式 47 3.1.1公平性評估模式 48 3.1.2社會移動力模式 49 3.2服務設計之假設與模式 50 3.3 方案選擇模式之建立 57 3.3 .1最大化社會移動力 57 3.3.2最小化營運成本 58 3.3.3最大化社會公平性 59 第四章 資料蒐集與調查 61 4.1旅次區位劃分 61 4.1.1 高齡者居住空間區位 61 4.1.2 高齡者日常活動空間區位 63 4.2 既有公共運輸服務系統之資料調查 66 4.3 需求反應式運輸服務系統之資料調查 67 4.4 效用函數參數與營運成本調查 69 4.5 服務與評估範圍的訂定 71 第五章 實證分析 75 5.1停站次數之求解與分析 75 5.2 全區導入之效益分析 80 5.3方案選擇模式之效益分析 84 5.4敏感度分析 90 5.4.1 DRT停站次數敏感度分析 90 5.4.2社會移動力與公平性敏感度分析 93 5.4.3營運成本敏感度分析 101 第六章 結論與建議 105 6.1 結論 105 6.2 建議 108 參考文獻 109 附錄A 需求反應式服務車輛之最大水平移動距離推導 113 附錄B 需求反應式運輸服務使用者效用函數推導 113 附錄C 營運成本與旅行時間資料 117 附錄D 既有公共運輸服務參數資料 11