论文撷英 | 《无桩共享单车的可达性与公平性:基于数据驱动的性别—年龄群体分析》

作者:时间:2025-11-26点击数:

国际著名学术期刊《Transportation Research Part D》2025年11月发表了我院学者牵头完成的论文《无桩共享单车的可达性与公平性:基于数据驱动的性别-年龄群体分析》(Accessibility and Equity in Dockless Bikesharing: A Data-Driven Analysis of Gender-Age Groups)。论文由哈尔滨市市政工程设计院交通研究中心主任滕鲁、同济大学李兴华教授、郭赟韬副教授、博士生杨子奇和硕士生周茂珍共同完成。


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作者信息




M. Zhou, Y. Guo, Z. Yang & L. Teng (2025). Accessibility and Equity in Dockless Bikesharing: A Data-Driven Analysis of Gender-Age Groups. Transportation Research Part D: Transport and Environment, Volume 150, 2026, 105090, ISSN 1361-9209.


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https://authors.elsevier.com/a/1m3LB4rgZiydJ8


文章摘要




本研究提出一种以用户为中心的共享单车可达性与公平性分析方法,摒弃传统依赖距离的单一测度,转而纳入性别—年龄亚群体的使用差异。基于2022年哈尔滨市50万用户一个月产生的1000万条出行记录,本研究系统分析了十个亚群体的共享单车使用模式。在方法上,采用融合亚群特定时间衰减函数的重力模型以量化可达性,并综合运用基尼系数、泰尔指数与帕尔马比率多维度评估公平性。结果表明,青少年(12–17岁)与老年(60岁以上)女性群体的基尼系数均超过0.7,反映群体内部存在严重不平等;泰尔指数揭示出年龄与性别维度上的结构性差异;帕尔马比率则显示,共享单车可达性高度集中于前10%的高便利性社区,而青少年与老年女性处于最为不利的地位。研究结论强调,为促进共享交通系统的公平发展,需针对不同群体在身体能力、社会文化规范与基础设施条件等方面的差异实施精准干预。


关键词:共享单车、骑行时空模式、可达性、公平性、无桩共享单车


研究背景




无桩共享单车系统作为城市可持续交通体系的重要组成部分,近年来在全球范围内迅速普及。这一创新交通模式以自身灵活、便捷的特性,有效缓解了城市交通压力,并在减少碳排放、促进健康生活方式等方面展现出多重效益。然而,随着共享单车系统的规模化扩张,它在服务于不同社会群体间的分布公平性问题逐渐凸显。尤其在性别与年龄维度上,因生理条件、社会角色及技术接受度等方面的差异,各群体通过共享单车获取城市机会的能力可能存在显著不均。

传统可达性研究多采用固定距离阈值或统一衰减函数进行测量,虽便于计算,却难以准确捕捉不同社会群体的实际出行行为。实证研究指出,女性、青少年和老年人等群体受身体机能、安全顾虑与社会规范等因素影响,在出行范围、时段和目的上均呈现结构性差异。然而,现有模型往往忽略了这些差异,直接套用统一参数,导致对弱势群体实际可达性的评估存在偏差,进而影响公平性判断的准确性。

尽管已有研究开始关注共享单车的可达性与公平性,仍存在以下局限:多数研究未能在可达性建模中纳入群体行为差异,仍沿用统一参数;数据方面多依赖代用人口资料或小样本调查,缺乏细粒度的用户属性信息;此外,现有分析往往割裂可达性空间分布与群体差异的关联,缺乏对水平公平与垂直公平进行系统整合的多维评估框架,制约了研究成果的政策参考价值。

基于哈尔滨市(图1)的共享单车数据,本文的主要贡献如下:

1. 系统刻画了十个性别—年龄群体的骑行特征;

2. 提出一种基于订单数据的融合群体特异性时间衰减函数的重力模型,以更精准量化可达性;

3. 运用多维度公平性指标进行评估,为推进包容性城市慢行交通规划提供科学依据。


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图1 研究区域图


研究方法




本研究采用系统化的三阶段研究方法(如图2所示),具体步骤如下:

第一阶段:数据预处理与群体时空特征分析

首先对原始骑行数据进行清洗,剔除异常行程记录,并将研究区域进行栅格化处理。在此基础上,按性别(男/女)与年龄段(12–17、18–25、26–40、41–60、≥60岁)将用户划分为10个群体,系统比较各群体在出行距离、时长、频率、时间分布以及起讫点空间流向等方面的行为差异。

第二阶段:群体差异化可达性建模

基于凸包算法界定各社区的服务范围,结合实际出行目的地确定社区的可达空间。同时,构建带有时空衰减功能的高斯型重力模型,并采用非线性最小二乘法为每一亚群体单独拟合时间衰减函数参数,从而实现对不同群体实际可达性的精准量化。

第三阶段:多维度公平性评估

从水平公平与垂直公平两个维度构建评估体系:使用基尼系数与洛伦兹曲线衡量整体不平等程度;利用泰尔指数对总体差异进行分解,得到组内不平等与组间不平等的具体构成,识别结构性来源;并引入帕尔马比率,对比前10%高可达性社区与后40%低可达性社区的资源集中情况。三类指标互为补充,共同揭示可达性分布在空间与群体层面的公平性格局。


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图2 技术路线图

 


研究结论




(1) 共享单车使用时空特征分析

整体而言,用户的平均骑行距离为1.89 km,平均时长为17.66分钟,平均速度约7.14 km/h,月均骑行次数为8.68次。从时间模式上看,不同年龄段群体呈现显著差异:工作年龄成人表现出典型的通勤双峰特征;年轻成人晚间活动活跃,出行延迟;青少年骑行高峰与学校作息吻合,集中于7–8时与16–18时;老年人则全天分布较为均匀。在空间分布方面,骑行活动主要集中在松花江以南的城市核心区。男性用户的出行范围更广、使用强度更高,而女性用户,尤其是青少年和老年女性,出行空间相对受限,分布更为集中。


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图3 骑行时间分布特征


(2) 可达性量化结果

可达性量化结果显示出显著的群体差异。青少年女性和老年女性的可达性中位数分别仅为0.04和0.08,而中年男性群体则达到0.32,反映出明显的性别与年龄交叉维度上的不平等。从空间分布看,高可达性区域主要集中于城市核心区南部,但不同群体的覆盖格局存在显著区别:男性群体呈现连续、广泛的高值集聚,而女性群体,尤其是青少年和老年女性,她们的高可达性区域较为零散,覆盖范围明显受限。


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图4 可达性量化结果


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图5 可达性空间分布特征


(3) 公平性分析

基尼系数显示女性群体普遍存在更高的不平等,青少年女性和老年女性分别达到0.731和0.715;男性群体中,青少年与老年用户也表现出一定不平等(0.647和0.664)。泰尔指数分解结果表明,总体可达性不平等主要源于群体内部(约占76%),而群体间差异次之。帕尔马比率展示了分布极端的不平衡:青少年女性达到9.30,老年女性为7.95,中年男性最低(5.74–6.03),显示高可达性社区集中在少数区域,而最弱势群体遭受最严重的不平等。综合三种指标,研究结果揭示无桩共享单车可达性的不平等具有多维度特征:既存在平均水平差异,也存在分布集中性差异,同时群体内部差异显著。


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图6 洛伦兹曲线图


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