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公共交通機関（公共交通、公共輸送、大量輸送、または単に輸送とも呼ばれる）とは、一般市民が利用できる輸送手段を指します。公共交通機関は通常、固定されたルートとスケジュールで運行され、運営コストを賄うための標準化された運賃が徴収され、必要に応じて公的資金によって補填されることがよくあります。[ 1 ] [ 2 ] [ 3 ]
どの交通手段が含まれるかについては、普遍的に固定された定義はありません。バスや鉄道などのシステムはよく挙げられますが、航空旅行は市場主導の構造と競争的な価格設定のため、公共交通機関の一般的な議論から除外されることがよくあります。[ 4 ]一般的な例としては、市内バス、トロリーバス、路面電車（またはライトレール）、高速輸送システム、旅客列車、フェリーなどがあります。都市間公共交通機関は主に航空会社、長距離バス、都市間鉄道によって提供されており、いくつかの地域では高速鉄道網が開発中です。
ほとんどの公共交通機関は、指定された乗車場所と公開された時刻表を備えた固定された路線に沿って運行しており、予測可能な運行とインフラの効率的な利用を可能にしています。高頻度運行サービスは、正確な出発時刻よりも規則的な運行間隔を優先することがよくあります。しかし、多くの移動には、鉄道駅にアクセスするための徒歩やフィーダーバスサービスなどの複合交通手段が伴うため、ネットワークの調整と費用対効果の高い計画の重要性が浮き彫りになります。[ 5 ]
地域によっては、相乗りタクシーやその他のデマンド型サービスが、固定ルートの公共交通機関に代わる柔軟な選択肢として、従来のシステムと競合したり、補完したりしている。パラトランジットサービスは通常、需要の少ない地域やドアツードアの輸送を必要とする乗客向けに用意されており、多くの場合、1回あたりの料金は高くなる。[ 6 ]
公共交通システムは、歴史的、地理的、経済的要因により地域によって大きく異なります。日本では、多くの都市交通ネットワークは営利目的の民間企業によって運営されており、不動産開発と統合されていることが多く、その財政的持続可能性と運営効率の高さからよく挙げられるモデルです。[ 7 ] [ 8 ]
北米では、公共交通機関は一般的に市町村または地域の交通局によって運営されており、運賃、地方税、政府補助金などを組み合わせて資金を調達している。ヨーロッパでは、国営企業と民間事業者の両方が公共交通機関の提供に携わっており、多くの場合、競争入札方式で契約が締結されている。
地理的および経済的な理由から、公共交通機関の利用状況と投資額は国によって大きく異なります。国際公共交通連合（UITP）は、100カ国以上から1,900を超える会員を擁し、公共交通事業者、政策立案者、研究者、業界関係者のためのグローバルネットワークとして機能しています。
公共の貸し出し用に設計された乗り物は、最初のフェリーサービスと同じくらい古い。最も初期の公共交通機関は水上交通だった。[ 9 ]フェリーはギリシャ神話にも登場する。神秘的な渡し守カロンは料金を支払わなければならず、そうして初めて乗客を冥界へ連れて行った。[ 10 ]
歴史的な公共交通機関の形態には、宿屋の間を固定ルートで走る駅馬車や、有料の乗客を乗せて馬が引く船などがあり、後者は17世紀以降ヨーロッパの運河の特徴でした。運河自体がインフラの一形態として存在したのは古代に遡ります。古代エジプトでは、アスワンの急流を迂回するために運河が貨物輸送に使用されていました。中国でも、紀元前5世紀に始まった戦国時代[ 11 ]にまで遡って、水上輸送のために運河が建設されました。これらの運河が有料の公共交通機関として使用されていたかどうかは不明です。中国の大運河（紀元前486年に着工）は主に穀物貿易に利用されていました。
都市内で最初に組織化された公共交通機関であるバスは、1662年にパリで始まったと考えられているが[ 12 ] 、数学者で哲学者のブレーズ・パスカルによって開発された問題のサービスであるCarrosses à cinq sols （英語：5ソルの馬車）は、 1677年までのわずか15年間しか続かなかった[ 13 ]。ナントでは1826年にバスが運行されていたことが知られている。公共バス輸送システムは1829年7月にロンドンに導入された[ 14 ]。
最初の馬車による旅客輸送は1806年に開始された。それはスウォンジー・アンド・マンブルズ鉄道沿いを走っていた。[ 15 ]
1825年、ジョージ・スチーブンソンは、世界初の公共蒸気鉄道であるストックトン・アンド・ダーリントン鉄道のために、イングランド北東部にロコモーション1号を建造した。世界初の蒸気機関車による地下鉄は、 1863年にロンドンで開業した。[ 16 ]
最初の成功した電気路面電車は、 1888年にフロリダ州タラハシーのユニオン旅客鉄道のために11マイルの線路に建設された。電気路面電車は従来のものよりも多くの乗客を運ぶことができたため、運賃が安くなり、公共交通機関の利用が増加した。
リッチモンドでの成功から2年後、アメリカでは3万2千台以上の路面電車が運行されていた。路面電車はアメリカ初の地下鉄システムの建設にもつながった。路面電車が登場する前は、蒸気機関車による地下鉄が検討されていた。しかし、ほとんどの人は、蒸気機関車から出る煙で充満した地下鉄トンネルを乗客が避けるだろうと考えていた。1894年、ボストンはアメリカ初の地下鉄を建設した。トレモント通りの商業地区の地下1.5マイルのトンネルに路面電車路線が敷設された。他の都市もすぐにこれに続き、その後数十年で数千マイルの地下鉄が建設された。[ 17 ]
2020年3月、ルクセンブルクは列車、路面電車、バスの運賃を廃止し、世界で初めてすべての公共交通機関を無料にした国となった。[ 18 ]
ブリタニカ百科事典は公共交通機関は都市部にあると明記しているが、その議論を都市部に限定しているわけではない。[ 19 ]
7 つの基準によって、さまざまな種類の公共交通機関の使いやすさと全体的な魅力が評価されます。基準は、速度、快適性、安全性、コスト、近接性、定時性、直行性です。[ 20 ]速度は、乗り換えを含む総移動時間から計算されます。近接性とは、乗客が公共交通機関を利用する前に歩いたり移動したりしなければならない距離と、目的地にどれだけ近づくかを意味します。定時性とは、車両を待つ必要がある時間です。直行性とは、公共交通機関を利用した移動が乗客の理想的なルートからどれだけずれているかを記録します。
複数の交通手段の中から選択する際、多くの人は直接的な費用（運賃／チケット代）や利便性を強く意識するだけでなく、習慣にも影響されます。同じ人でも、自家用車を利用する場合、時間のロスや統計的に高い事故リスク、初期費用、維持費、駐車料金などを許容するかもしれません。一方、制御不能、空間的な制約、混雑、高速走行／急加速、高所恐怖症などは、公共交通機関の利用をためらわせる要因となります。交通ハブは、旅行者が一度の移動で複数の交通手段を利用しやすくします。
公共交通機関での実際の移動時間は、予測可能で、移動自体が適度に快適（座席、トイレ、サービスなど）であれば、それほど重要な要素ではなくなります。そのため、移動を計画的に行い、楽しく、生産的に、あるいは（夜間の）休息のために利用することができます。運転手付きの移動は、リラックスできて安全でありながら、単調すぎない場合に多くの人に好まれます。待ち時間、乗り換え、停車、そして交通渋滞やセキュリティ上の理由による遅延などは、不快なものです。
航空会社は空港間を航空機で定期便として運航しており、そのほとんどは飛行機を使用しています。航空旅行は高速ですが、旅行の前後に長い待ち時間が発生するため、長距離の場合や、地上のインフラが不足していて他の交通手段が利用できない地域でのみ実現可能です。1970年代以降、ハブ・アンド・スポーク方式は、ポイント・ツー・ポイント方式に比べて人気が高まっています。時差ぼけは、頻繁な東西間の高速長距離通勤を阻害する人間の制約です。
ブッシュ航空会社の仕組みは、バス停に似ている。航空機は乗客を待ち、満席になったら離陸する。
バスサービスは、一般道路でバスを使用して、短距離の移動で多数の乗客を輸送します。バスは、路面電車、ライトレール、または列車に比べて比較的少ない定員で運行され、一般道路を走行でき、比較的安価なバス停で乗客に対応できます。そのため、バスは、小規模な都市、町、農村地域で一般的に使用されており、大都市では他の交通手段を補完するシャトルサービス（空港行きなど）にも使用されています。中型バスはさらに定員が少なく、二階建てバス、連接バス、および二連接バスは、やや定員が大きくなっています。
都市間バスサービスでは、郊外から都心部（ CBD）への移動や、それ以上の距離の移動に長距離バス（コーチ）が使用されます。これらの車両は通常、より快適な座席、独立した荷物室、ビデオ設備、場合によってはトイレも備えています。市内バスよりも高い水準を備えていますが、停車駅は限られています。
昔ながらの路面電車を模したタイプのバスの中には、無軌道トロリーバスと呼ばれるものもありますが、一般的なディーゼルバス、CNGバス、ハイブリッドバスと同じプラットフォームで製造されています。これらは通勤よりも観光客の送迎に使われることが多く、個人所有のものが多い傾向があります。同様に、無軌道列車は、ビーチリゾートなどの観光地間を移動したり、遊園地内で来場者を輸送したりするためによく利用されています。
近年、世界は持続可能性と環境に配慮したシステムへと大きくシフトしています。これには、技術の導入と電気自動車（EV）の大規模な統合が含まれます。国際金融公社（IFC）によると、電気バスへの移行は輸送工学における重要なフロンティアを表しています[ 21 ]。この移行には、ゼロエミッション車両の高い初期費用と長期的な運用コストの削減とのバランスを取りながら、充電需要に対応するために電力網と車庫の物流を再設計する必要があります。しかし、バスは道路交通全体のわずかな割合を占めるにすぎませんが、使用頻度が高いため、温室効果ガス排出量の顕著な原因となっています[ 22 ]。米国環境保護庁（EPA）は、ゼロエミッションバスへの移行により、通常の化石燃料バスと比較して温室効果ガスの排出量を65%削減できると断言しています[ 23 ]。これらの温室効果ガスが環境全体に及ぼす有害な影響は周知の事実です。その有害な影響は、大気圏、生物圏、岩石圏、水圏に及びます。
バッテリーや化石燃料で動くバスや輸送システム全体への依存度が低下し続け、再生可能エネルギーへの移行が進むにつれて、環境修復が実現可能になる[ 24 ]。さらに、2050年までにネットゼロ排出率を達成するには、2030年までに電気バスの販売比率を75%以上にする必要がある[ 22 ]。これにより、巨大なグローバル市場が生まれ、これらのエネルギーバスや電気バスは、アリババなどのB2Bプラットフォームでメーカーによって販売されている。
バスや列車もこの技術進歩から取り残されることはありません。電気バスは現在、ヨーロッパやアジアで広く使用されています。一方、一部の地域では、化石燃料と電気を利用して移動するディーゼル電気バスに依存しています[ 25 ]。ディーゼル電気エンジンは完全に持続可能ではなく、完全な開発には見えないかもしれませんが、既存の従来型システムの改善です。
トロリーバスは、架線からトロリーポールを介して電力を供給される電気バスです。オンライン電気自動車は、従来のバッテリーで走行するバスですが、地下の電線を介して特定の場所で頻繁に充電されます。[ 26 ]
電気バスは、必要な電力を車内に蓄えることも、架線などの外部電源から継続的に電力供給を受けることもできます。車内蓄電システムを採用しているバスの大部分はバッテリー式電気バス（この記事で主に扱うのはこのタイプです）で、電気モーターは車内のバッテリーパックからエネルギーを得ます。
バス高速輸送システム（BRT）とは、ライトレールのように専用軌道を走行するバスのことを指し、通常のバスに比べて輸送能力と運行速度が向上する。
誘導路式バスは、外部の手段によって操縦することが可能で、通常は他の交通を排除した専用の軌道または走行路上を走行するため、ラッシュアワー時でも時刻表通りに運行できる。
旅客鉄道輸送は、鉄道を走行するために特別に設計された車輪付き車両による旅客輸送です。列車はほとんどの距離規模で高い輸送能力を発揮しますが、線路、信号設備、駅、その他のインフラ（電線など）の建設と維持管理が必要となるため、初期費用が高額になります。旅客鉄道は、長距離（国境を越える場合も含む）、地域内、都市環境におけるさまざまな方法で利用されています。多くのヨーロッパ諸国では、運行事業者が特定の列車カテゴリーを使用してサービスを区別しています。鉄道旅行は日本（2009年には1人当たり年間1,180億km ）[ 27 ]とスイス（2019年には1人当たり年間2,505km ）[ 28 ]で非常に人気があります。
観光列車（多くの場合、保存鉄道で運行される）や豪華列車は、景勝地や歴史的なルートを乗客を乗せて走る、観光を目的とした鉄道サービスである。
都市間鉄道は、複数の都市を結ぶ長距離旅客列車です。停車駅は少なく、平均速度の高速化を目指しており、通常は各都市で1～2駅のみ停車します。これらの列車は国際列車の場合もあり、寝台車やクシェットを備えた夜行列車も含まれます。
高速鉄道は、通常時速 200 キロメートル (120マイル)以上と定義される、従来の鉄道よりも大幅に速く運行する旅客列車です。最も普及しているシステムはヨーロッパと東アジア (中国、日本) に建設されており、航空旅行と比較すると、航空サービスと同じくらい速い長距離鉄道旅行を提供し、より効果的に競争するために価格が低く、燃焼ではなく電気を使用しています。 [ 29 ]東アジア諸国は高速鉄道で優れていますが、東南アジア諸国は遅れています。[ 30 ]従来の列車よりも速いが高速列車より遅い列車は、より高速の列車と呼ばれることがあります。
都市鉄道輸送とは、路面電車、ライトレール、高速鉄道、ピープルムーバー、通勤鉄道、モノレール、懸垂式鉄道、ケーブルカーなど、さまざまな種類の地域鉄道システムを包括的に指す用語です。
通勤鉄道は、都市部の公共交通機関の一部です。郊外や近隣の衛星都市への迅速なサービスを提供します。列車は、小規模な郊外や町の中心部に位置する駅に停車します。これらの駅は、シャトルバスやパークアンドライドシステムと併設されていることが多く、自転車置き場や駐輪場が設置されている場合もあります。運行頻度は1時間に数本に及ぶこともあり、通勤鉄道システムは国鉄の一部である場合もあれば、地方の交通機関によって運営されている場合もあります。
通勤鉄道の一般的な形態では、ディーゼル電気機関車または電気多重ユニット列車が使用されます。通常は乗降時間を短縮できる単層鉄道車両が使用されますが、一部のシステムでは二層鉄道車両も使用されます。一部の通勤鉄道路線は貨物列車と線路を共有しています。[ 31 ]
地域鉄道は、町や村同士を結んでいます。通常、1時間ごとまたは30分ごとに運行し、すべての駅に停車します。大きな駅では、長距離列車への乗り換えが一般的に提供されています。ドイツ語圏のSバーンの中には、地域鉄道に相当するものもあります。地域鉄道の中には、山岳地帯を走るものもあります。
メトロ高速鉄道（MRT）システム（メトロ、地下鉄、重軌道、またはサブウェイとも呼ばれる）は、都市部で高容量かつ高頻度で運行され、他の交通機関とは立体交差している。 [ 32 ] [ 33 ]重軌道は、4～10編成の列車で構成される高容量の鉄道輸送形態であり、建設費用が最も高額になる輸送形態となる可能性がある。現代の重軌道システムはほとんどが無人運転であり、これにより高頻度運行とメンテナンスコストの削減が可能になる。[ 31 ]
高速交通システムは、土地利用を最小限に抑えながら、短距離で多数の人々を迅速に輸送できる。高速交通システムのバリエーションには、ピープルムーバー、小型ライトレール、通勤鉄道と地下鉄のハイブリッドであるSバーン（ Uバーンも参照）などがある。160以上の都市に高速交通システムがあり、総延長は8,000km （4,971マイル）以上、駅数は7,000駅に及ぶ。25都市でシステムが建設中である。
中容量鉄道システム（MCS）は、ライトレールを含む、一般的な重軌道高速鉄道に比べて容量の小さい高速鉄道システムです。MCSの列車は通常1～4両編成です。ほとんどの中容量鉄道システムは自動運転であるか、ライトレールタイプの車両を使用しています。
自動ガイドウェイ輸送（AGT）システムは、固定式のガイドウェイ輸送インフラの一種で、走行用または懸架式の軌道が、1台または複数台の無人車両をその全長に沿って支え、物理的に誘導する仕組みになっている。
一部の高速輸送システムでは、従来のレールではなくゴムタイヤ式の列車を使用している。
ライトレールトランジット（LRT）は1972年に造語された用語で、主に路面電車の技術を使用しています。ライトレールは、専用軌道がほとんどで、他の交通機関と共有する区間が少なく、通常は段差のないアクセスが可能です。ライトレール路線は、一般的に路面電車路線よりも高速で走行します。したがって、ライトレール路線は、本質的に近代化された都市間鉄道です。路面電車とは異なり、ライトレール列車は多くの場合長く、1編成あたり1～4両編成です。[ 31 ]場合によっては、路面電車もライトレールファミリーの一部とみなされます。
特殊な路面電車のバリエーションとしては、トラムトレイン（カールスルーエモデルも参照）、プレメトロ（後に高速鉄道に転換することを想定して設計されたもの）、またはドイツのシュタットバーンなどがある。
路面電車（路面電車またはトロリーとも呼ばれる）は、もともとは都市の道路を走っていた鉄道車両ですが、数十年の間に専用軌道がますます多く使用されるようになりました。バスよりも輸送能力は高いですが、線路の上または下にレールと架線がある専用インフラに従わなければならないため、柔軟性が制限されます。米国では、1930年代以前に路面電車が一般的に使用されていましたが、バスに取って代わられました。現代の公共交通システムでは、路面電車はライトレールの形で再導入されています。[ 31 ]
ゴムタイヤ式路面電車は、ガイドウェイバスの発展形であり、車両は路面上の固定レールに沿って走行し、架線から（パンタグラフまたはトロリーポールを介して）電流を引き込む。
Translohrはゴムタイヤ式の路面電車システムで、元々はフランスのLohr Industrie社によって開発され、現在はAlstom TransportとFonds stratégique d'investissement（FSI）のコンソーシアムによってnewTLとして運営されている。
自律型高速輸送システム（ART）は、都市旅客輸送用のライダー（光検出および測距）誘導バスおよび連接バスシステムです。路面電車とバス高速輸送システムの両方の特徴を備えています。[ 34 ]
ラック式鉄道（コグ式鉄道、歯車式鉄道とも呼ばれる）は、山岳地帯の農村部と都市部の両方で公共交通機関として利用されています。従来の粘着式鉄道とは異なり、急勾配を克服するために、中央にラックレールが追加され、1つ以上の歯車（ラックアンドピニオン）を備えているのが特徴です。
モノレールシステムは一般的に、他の交通機関よりも高い位置を走る高架鉄道と同様に、架線を使用します。システムは、線路の支柱に直接設置されるか、列車が吊り下げられた架線構造になっています。磁気浮上式鉄道は、レール上の車輪の代わりに電磁石を使用します。
モノレールシステムは世界中で使用されています（特にヨーロッパと東アジア、特に日本）が、ラスベガスとシアトルの公共交通機関の設備を除けば、北米のモノレールのほとんどは短距離シャトルサービスか民間所有のサービスです（1日15万人の乗客を誇るディズニーのモノレールシステムは成功例です）。[ 35 ]
パーソナル・ラピッド・トランジット（PRT）は、レールまたはガイドウェイ上を走行する自動運転タクシーサービスです。自動化の複雑さから、エレベーターを除けば、これはあまり一般的ではない交通手段です。完全に実装されたシステムは、自家用車の利便性のほとんどと公共交通機関の効率性を兼ね備える可能性があります。重要な革新点は、自動運転車両が少数の乗客のみを乗せ、ガイドウェイから外れて乗客を乗せ（他のPRT車両は全速力で走行可能）、停留所ではなく乗客が選択した場所に降ろすことです。従来の交通シミュレーションでは、PRTは問題のある中密度都市部で多くの自動車利用者を引き付ける可能性があることが示されています。いくつかの実験システムが進行中です。パーソナル・ラピッド・トランジットは、より労働集約的なタクシーやパラトランジット、あるいは多くの公共エリアで一般的な（現在では自動化されている）エレベーターと比較することができます。
自動旅客輸送システム（APM）は、より小型で短い車両を使用する立体交差鉄道の特別な用語です。[ 31 ]これらのシステムは、一般的にテーマパークや空港などの狭いエリアでのみ使用されます。
ケーブル推進式輸送（CPT）は、モーターやエンジンを使わず、鋼鉄製のケーブルで推進される車両で人々を輸送する輸送技術です。[ 36 ] CPTには、ゴンドラリフトとケーブルカー（鉄道）の2つのサブグループがあります。ゴンドラリフトはケーブルによって上から支えられ、推進されますが、ケーブルカーはケーブルによって下から支えられ、推進されます。
歴史的にはスキーリゾートでの使用と関連付けられていたゴンドラリフトは、現在では多くの都市部で消費と利用が増加しており、特に公共交通機関の目的で建設されています。[ 37 ]これらのシステムの多く、あるいはすべては、既存の公共交通ネットワークに実装され、完全に統合されています。例としては、メトロケーブル（メデジン）、メトロケーブル（カラカス）、ラパスのミ・テレフェリコ、ポートランド空中トラム、ニューヨーク市のルーズベルト島トラムウェイ、ロンドンケーブルカーなどがあります。
ケーブルカーは、急斜面に敷設された線路沿いの地点を結ぶケーブル鉄道システムの一種です。このシステムは、2つのカウンターバランス式車両（車両または列車とも呼ばれる）が、線路の上端にある滑車に巻き付けられた牽引ケーブルの両端に恒久的に取り付けられていることが特徴です[ 38 ] 。
ホバートレインもケーブル駆動方式だが、レールではなくクッションパッドを使用する。例としては、自動車乗り入れ禁止のリゾート地セルファウスの地下鉄（Uバーン）、かつては日本の成田空港第2ターミナルのシャトルバス、ノースカロライナ州のデューク大学病院の地下鉄（MRT）などが挙げられる。
フェリーとは、乗客、そして時には車両を水路を越えて運ぶ（または運搬する）船のことです。多くの停留所がある歩行者専用フェリーは、水上バスと呼ばれることもあります。フェリーは、多くの水辺の都市や島々の公共交通機関の一部を形成しており、橋やトンネルよりもはるかに低い建設コストで、速度は遅いものの、地点間を直接移動することを可能にします。地中海のような水域における長距離航路など、はるかに長距離の船舶接続も、フェリーサービスと呼ばれることがあります。
世界中の多くの都市が、公共交通インフラに自転車、電動自転車、スクーターを導入している。[ 39 ]駅での適切な駐輪を含む優れた自転車インフラは、人々が公共交通機関の駅までより遠くまで移動することを可能にする。[ 40 ]
公共交通機関はすべて、道路、鉄道、航空路、海路といったインフラを基盤として運行されています。インフラは、他の交通手段、貨物輸送、自家用車輸送と共有することも、公共交通機関専用にすることもできます。後者は、自家用車輸送の輸送能力に問題がある場合に特に有効です。インフラへの投資は高額であり、新規または拡張中のシステムでは総コストのかなりの部分を占めます。インフラが構築されると、運用・維持管理費用が発生し、公共交通機関の総コストに加算されます。自動車道路の場合と同様に、政府がインフラを無償で提供することで補助金を出すこともあります。
乗り換え地点とは、乗客が公共交通機関の路線を乗り換えることができる場所です。これは、同じ種類の車両間（バスの乗り換え地点など）の場合もあれば、バスと電車間の乗り換えの場合もあります。また、地域交通と都市間交通の乗り換え地点（中央駅や空港など）の場合もあります。
時刻表（北米英語では「スケジュール」）は、利用者が旅程を計画できるように、交通事業者によって提供されます。多くの場合、地図や運賃体系が補足されており、旅行者が旅程を調整するのに役立ちます。オンラインの公共交通機関ルートプランナーは、計画を容易にします。モバイルアプリは、多くの場合、複数の交通システムで利用可能で、時刻表やその他のサービス情報を提供し、場合によってはチケットの購入も可能で、時間運賃ゾーンなどを使用して旅程を計画できるものもあります。
運行は、一日を通して、または一日のうちの一部において、一定の間隔で行われるように調整されることが多い（時計盤式運行スケジュールと呼ばれる）。多くの場合、朝夕のラッシュアワーには、運行頻度が高くなったり、追加のルートが運行されたりする。乗り換え地点での運行の調整は、乗客の総移動時間を短縮するために重要である。これは、シャトルサービスを主要ルートと連携させるか、すべてのバスと鉄道のルートが駅で合流し、乗客を乗り換える固定時間（例えば1時間に2回）を設定することによって実現できる。この目的と、車両と運転手の利用率を最適化することの間には、しばしば潜在的な矛盾が生じる。
主な資金源は、チケット収入、政府補助金、広告収入です。乗客料金からの収入の割合は、運賃回収率として知られています。[ 41 ]限られた収入は、土地開発、店舗やベンダーからの賃貸収入、駐車料金、光ファイバー通信線を通すためのトンネルや通行権のリースから得られる場合があります。
ほとんどの公共交通機関（すべてではない）では、運行事業者の収益確保のため、乗車券の購入が義務付けられています。乗車券は事前に購入することも、乗車時に購入することもでき、また、両方の購入方法を認めている場合もあります。乗客には、紙の乗車券、金属製またはプラスチック製のトークン、磁気カードまたは電子カード（スマートカード、非接触型スマートカード）が発行されます。乗車券によっては、例えば紙の乗車券にスタンプを押したり、電子乗車券をチェックインしたりするなど、認証手続きが必要になる場合があります。
チケットは、片道（または往復）の旅行に有効な場合と、一定期間特定のエリア内で有効な場合があります（トランジットパスを参照）。運賃は、旅行クラスに基づいており、移動距離に応じて、またはゾーン料金に基づいて決定されます。鉄道パスは鉄道のトランジットパスであり、ヨーロッパ（ユーレイル、インターレイル）、日本、韓国、台湾、英国（ブリットレールパス）、米国（USAレールパス）、および以前はインドへの旅行者向けに提供されています。
乗車券は、駅のホームや乗車時、または乗車中に車掌によって提示または自動的に確認される場合があります。運行会社は、乗車時に乗車券を販売することで、すべての乗客を管理することもできます。あるいは、乗車券を提示せずに乗車できる支払い証明システムを採用することもできますが、この場合、乗車券係員による確認が行われる場合と行われない場合があります。乗客が支払い証明を提示できない場合、運行会社は運賃相当額の罰金を科すことがあります。
複数回利用できるチケットは、複数回の旅行を可能にします。往復チケットに加えて、特定のエリア内での旅行を可能にする期間カード（たとえば、月間カード）や、より長い期間内で選択できる指定された回数の旅行または日数での旅行を可能にする期間カード（カルネチケットと呼ばれる）が含まれます。多くの観光名所への無料または割引入場を可能にする観光客向けのパスは、通常、市内の公共交通機関の無料利用が含まれます。期間チケットは、特定のルート（往復）またはネットワーク全体で使用できます。システム内での無料かつ無制限の旅行を可能にする無料旅行パスは、学生、高齢者、子供、従業員（職業チケット）、身体的または精神的に障害のある人など、特定の社会層に付与されることがあります。
運賃無料の公共交通サービスは、乗客から運賃を徴収する以外の手段、通常は企業からの多額の補助金や商業スポンサーシップによって全額資金が賄われています。ヨーロッパの中規模都市のいくつかや世界中の多くの小規模都市では、バスネットワーク全体を運賃無料化しています。ヨーロッパの首都では、タリン、ルクセンブルク、そして2025年からはベオグラードの3都市で公共交通機関が無料となっています。市内全域を網羅するシステムよりも、地域内の無料シャトルバスや市内循環バスの方がはるかに一般的です。また、空港内循環バスや大学の交通システムも運賃無料です。
政府は、社会的、環境的、または経済的な理由から、公共交通機関に補助金を出すことを選択することが多い。一般的な動機としては、自動車を利用できない人々に交通手段を提供したいという願望[ 42 ]や、交通渋滞、土地利用、自動車の排出ガスを削減したいという願望[ 42 ]などが挙げられる。
補助金は、財政的に不採算なサービスに対する直接支払いの形をとる場合があるが、間接的な補助金も含まれる場合がある。たとえば、政府は、鉄道や道路などの国有インフラを無料または低価格で使用できるようにすることで、通常無料のインフラ（ガソリン税などを通じて補助されている）を持つ民間輸送に対する公共交通の経済的競争力を刺激することがある。その他の補助金には、税制上の優遇措置（たとえば、航空燃料は通常課税されない）、倒産しそうな企業に対する救済（航空会社によく適用される）、ライセンス制度による競争の削減（タクシーや航空会社によく適用される）などがある。民間輸送は通常、無料の道路やインフラ[ 43 ]、自動車工場建設へのインセンティブ[ 44 ]、そして場合によっては自動車メーカーへの救済を通じて間接的に補助されている。[ 45 ] [ 46 ]補助金は、サンフランシスコ湾岸地域が多数の橋の通行料を引き上げ、ベイエリア高速鉄道システムの資金調達のためにさらなる値上げを提案しているように、ドライバーに対する新規通行料または通行料の値上げという形をとることもある。[ 47 ]
土地開発計画が開始される場合、事業者は駅、車両基地、線路付近の土地を不動産開発に利用する権利を与えられます。例えば、香港では、MTR Corporation Limited が土地開発から追加利益を得て、都市鉄道システムの建設費用の一部を賄っています。[ 48 ]
公共交通機関の支持者の中には、公共交通機関に納税者の資金を投入することで、最終的には他の方法で納税者のお金を節約できるため、州が資金を提供する公共交通機関は納税者にとって利益になると考える人もいる。いくつかの研究はこの立場を支持しているが[ 49 ]、利益とコストの測定は複雑で議論の多い問題である[ 50 ] 。公共交通機関がないと、交通量、汚染[ 51 ] [ 52 ] [ 53 ]、そしてより多くの車両に対応するための道路建設[ 54 ]が増加し、すべて納税者にとってコストがかかる[ 55 ]ため、公共交通機関を提供することでこれらのコストが軽減される[ 56 ] 。
ある研究では、政府関係者への信頼度が高い保守派の間では、そうでない保守派に比べて公共交通機関への支出に対する支持がはるかに高いことが分かった。[ 57 ]
公共交通機関の運営は、車両のデジタル化によって変革され、手動プロセスからデータ駆動型の管理システムへと進化しました。[ 58 ]この進化は、運用効率と乗客体験を向上させるインテリジェント交通システム（ITS）の導入によって起こっています。
公共交通機関では、テレマティクスシステムはGPSデバイスを使用して、車両群全体のリアルタイムの位置を追跡します。このデータは、次のようなツールに使用されます。
公共交通機関の事故による負傷者および死亡者は、自動車の事故による負傷者および死亡者よりも低い傾向がある。[ 61 ] 2014年の調査では、「公共交通機関中心のコミュニティの住民は、自動車中心のコミュニティの住民に比べて、一人当たりの交通事故による死傷者率が約5分の1である」と指摘されている。[ 61 ]
2018年にオランダで行われた調査では、自動車での移動と比較して公共交通機関での犯罪率が高いことが判明した。 [ 62 ]一部の公共交通機関は、駅や列車を寝床として利用する浮浪者を引き寄せている。[ 63 ]公共交通機関の安全性とセキュリティは、場所や時間帯によって異なる。[ 64 ]
公共交通機関は、運転するには幼すぎる子供、車を利用できない高齢者、運転免許証を持たない人、車椅子利用者などの身体の不自由な人など、徒歩や自転車以外の手段で移動できる人々にとって、自立した移動手段となります。ニーリング機能付きバスや、バスや路面電車の低床乗降口の導入により、身体の不自由な人々の移動もより容易になりました。近年では、低床乗降口は現代の車両設計にも取り入れられています。経済的に恵まれない地域では、公共交通機関は、自家用車が利用できない人々にとって、交通手段へのアクセスを向上させる役割を果たしています。
さまざまな交通手段の真の効率性については議論が続いているが、公共交通機関は一般的に他の移動手段よりもエネルギー効率が著しく高いと考えられている。ブルッキングス研究所とアメリカン・エンタープライズ研究所による2002年の調査では、米国の公共交通機関は乗用車、SUV、小型トラックに必要な燃料の約半分しか使用していないことがわかった。さらに、この調査では「自家用車は、乗客1マイルあたりの走行で、公共交通機関よりも一酸化炭素を約95%多く、揮発性有機化合物を約92%多く、二酸化炭素と窒素酸化物を約2倍多く排出する」と指摘している。[ 66 ]
研究によると、都市の人口密度と一人当たりのエネルギー消費量の間には強い逆相関関係があり、公共交通機関は都市の人口密度の増加を促進し、それによって移動距離と化石燃料の消費量を削減できる可能性がある。[ 67 ]
環境保護運動の支持者は、通常、公共交通機関を推奨します。なぜなら、公共交通機関は、一人を運ぶ自動車に比べて大気汚染が少ないからです。 [ 68 ] 2004年にイタリアのミラノで交通ストライキ中とストライキ後に実施された調査は、大量輸送が環境に与える影響を示しています。1月2日から9日の間に空気サンプルが採取され、メタン、一酸化炭素、非メタン炭化水素（NMHC）、および環境に有害と特定されたその他のガスについて検査されました。下の図は、調査結果を示すコンピュータシミュレーションです。「1月2日は、休暇シーズン中の市内の活動の低下により、濃度が最も低くなっています。1月9日は、公共交通機関のストライキにより市内の車両活動が増加したため、NMHC濃度が最も高くなっています。」[ 69 ]
公共交通機関の利点に基づき、環境保護運動は公共政策に影響を与えてきました。たとえば、ニュージャージー州は「Getting to Work: Reconnecting Jobs with Transit」を発表しました。[ 70 ]このイニシアチブは、公共交通機関へのアクセスが良い地域に新しい雇用を移転しようとしています。このイニシアチブは、公共交通機関の利用が交通渋滞の緩和、雇用移転地域の経済活性化、そして最も重要なことに、二酸化炭素（CO2 ）排出量の削減による環境保護に貢献する手段として挙げられています。
公共交通機関を利用することで、個人の二酸化炭素排出量を削減できます。自家用車で往復20 マイル (32 km)の移動を公共交通機関に置き換えると、年間4,800 ポンド (2,200 kg)の CO 2排出量の正味削減につながります。 [ 71 ]公共交通機関の利用は、単に移動するだけではない、交通渋滞の緩和や土地利用の効率化にも役立つため、 CO 2排出量を削減する効果があります。これら 3 つのすべてを考慮すると、年間3,700 万メトリックトンの CO 2が削減されると推定されています。 [ 71 ]別の研究では、2005 年に米国で自家用車ではなく公共交通機関を利用した場合、CO 2排出量が 390万メトリックトン削減され、その結果として交通渋滞が緩和され、さらに 300 万メトリックトンの CO 2が削減されたと主張しています。[ 72 ]これは、2005 年の値に基づくと、年間合計で約 690 万メトリックトンの削減になります。
公共交通機関と自家用車のエネルギー影響を比較するには、乗客1マイルあたりのエネルギー量を計算する必要があります。1人あたりのエネルギー消費量を比較する必要がある理由は、比較しやすいようにデータを正規化するためです。ここで、単位は100人キロ（人キロまたは乗客キロと読みます）あたりです。エネルギー消費の観点からは、公共交通機関は自家用車による個人輸送よりも優れています。[ 73 ]イギリスでは、特にロンドンでは、バスと鉄道が公共交通機関として人気があります。鉄道はロンドン市内への迅速な移動を提供し、バスは市内自体の輸送を提供します。2006年から2007年の時点で、ロンドンの列車の総エネルギーコストは100人キロあたり15kWhで、自家用車よりも約5倍優れています。[ 74 ]
ロンドンのバスの場合、100人キロメートルあたり32kWhで、自家用車の約2.5分の1でした。[ 74 ]これには、照明、車庫、容量による非効率性（つまり、電車やバスが常にフル稼働しているとは限らない）、その他の非効率性が含まれます。1999年の日本の輸送の効率は、自家用車で100人キロメートルあたり68kWh、バスで100人キロメートルあたり19kWh、鉄道で100人キロメートルあたり6kWh、航空で100人キロメートルあたり51kWh、海上で100人キロメートルあたり57kWhでした。[ 74 ]これらの数値は、どちらの国でもエネルギー比較計算やライフサイクルアセスメント計算に使用できます。
公共交通機関は、水素燃料車などの環境に優しい代替燃料を試験する場としても機能します。同等以上の性能を維持しながら軽量化を図るために材料を変更することで、公共交通機関の環境負荷を低減し、現行基準を維持または向上させることができます。
2023年の「地下鉄とCO2排出量：衛星データによるグローバル分析」と題された研究では、地下鉄システムが運行する都市のCO2排出量を約50%大幅に削減し、世界全体で11%の削減に貢献していることが明らかになっています。この研究では、地下鉄のない1,214の都市圏における潜在的な拡張についても調査しており、最大77%の排出量削減の可能性を示唆しています。経済的には、楽観的な財政条件（SCCが1トンあたり150米ドル、SICが1kmあたり1億4,000万米ドル）の下では794都市で地下鉄が実現可能ですが、より悲観的な仮定ではこの数字は294都市に減少します。建設費が1キロメートルあたり約2億米ドルと高額であるにもかかわらず、地下鉄は交通渋滞の緩和や公衆衛生の改善など、大きな副次的効果をもたらし、都市の持続可能性と気候変動緩和のための戦略的投資となっています。[ 75 ] [ 76 ] [ 30 ]
多くの発展途上国の気候政策において、公共交通機関は、その気候やその他の環境上の利点に見合うだけの注目と投資を受けていない。例えば、人口約7億人のASEAN加盟国の国別貢献目標には、公共交通機関はほとんど含まれていない。[ 30 ]
自家用車から公共交通機関（電車、トロリーバス、パーソナル・ラピッド・トランジット、路面電車など）への移行は、1kWhあたりの移動距離という点で、効率性を大幅に向上させる可能性を秘めている。
研究によると、路面電車はバスよりも静かで快適であり、ステータスが高いと認識されているため、人々は路面電車を好むことがわかっています。[ 77 ]したがって、電気路面電車を使用することで、都市における液体化石燃料の消費を削減できる可能性があります。路面電車は公共交通機関の中で最もエネルギー効率の良い形態である可能性があり、ゴムタイヤの車両は同等の路面電車よりも3分の2多くのエネルギーを消費し、化石燃料ではなく電気で走行します。
正味現在価値の観点からも、それらは最も安価です。ブラックプールの路面電車は100年経ってもまだ運行していますが[ 79 ]、内燃機関バスは約15年しか持ちません。
土地利用が混在する密集地域では公共交通機関の日常的な利用が促進される一方、都市のスプロール現象は公共交通機関の散発的な利用と関連している。最近のヨーロッパの複数都市調査では、密集した都市環境、信頼性が高く手頃な価格の公共交通サービス、都市の高密度地域での自動車の制限が、公共交通機関の利用促進に大いに役立つことがわかった。[ 80 ] [ 81 ]
都市空間は貴重な資源であり、公共交通機関は自動車中心の社会よりも効率的にそれを利用するため、自動車輸送に依存している場合よりも都市をよりコンパクトに建設することができます。[ 82 ]公共交通機関の計画が都市計画の中核にある場合、交通機関の駅や停留所への効率的な接続を作るために、都市をよりコンパクトに建設することも強制されます。[ 5 ] [ 83 ]これにより、ハブ周辺にセンターを建設することが可能になり、乗客の日常的な商業ニーズや公共サービスに対応できます。このアプローチは、都市のスプロール現象を大幅に抑制します。公共交通機関のための公有地計画は難しい場合がありますが、公共交通機関の道路やルートの計画と改善は、州および地域の組織が責任を負っています。公有地の価格が高騰しているため、より良い交通システムを構築するために、公共交通機関のために土地を最も効率的に使用する計画が必要です。非効率的な土地利用と不十分な計画は、雇用、教育、医療へのアクセスの低下につながります。[ 84 ]
先進国とは、貧しい人々が車を持っている場所ではなく、裕福な人々が公共交通機関を利用する場所である。—エンリケ・ペニャロサ、ボゴタ元市長[ 85 ]
より広い社会や市民生活への影響としては、公共交通機関が公共生活における人々の間の社会的および文化的障壁を取り払うことが挙げられます。公共交通機関が果たす重要な社会的役割は、運転免許証と自動車へのアクセスを持つ人だけでなく、若者、高齢者、貧困層、病状のある人、運転禁止者などのグループも含め、社会のすべてのメンバーが徒歩や自転車に頼らずに移動できるようにすることです。自動車依存とは、自家用車にアクセスできない人々が独立した移動手段にアクセスできない場所を政策立案者が名付けたものです。[ 86 ]この依存は交通格差の一因となっています。Journal of Environmental Economics and Managementに掲載された 2018 年の研究では、公共交通機関へのアクセス拡大は長期的に自動車の交通量に大きな影響を与えないと結論付けています。[ 87 ]
さらに、公共交通機関は、運転操作などの煩わしさから乗客同士の交流に集中できるため、利用者が他の人々と出会う機会を提供します。加えて、公共交通機関は、社会的、民族的、その他のあらゆる所属の境界を超えた、異文化交流の場となるのです。
COVID -19パンデミックは、世界中のさまざまな都市の公共交通システム、インフラ、収益に大きな影響を与えました。[ 88 ] パンデミックは、社会的距離の確保、リモートワーク、または失業を課すことで、公共交通機関の利用に悪影響を与えました。米国では、2020年初頭に公共交通機関の乗客が79%減少しました。この傾向は年間を通して続き、乗客数は前年比で65%減少しました。[ 89 ] 同様に、ロンドンでは、2020年初頭にロンドン地下鉄とバスの乗客数がそれぞれ95%と85%減少しました。[ 90 ]
エジプトのカイロでは、強制的な運行停止期間の後、2019年と比較して公共交通機関の利用者が55%減少したと報告された。ケニアのナイロビでは、現金接触によるCOVID-19の感染拡大を減らすため、国家運輸安全局（NTSA）がキャッシュレス決済システムを導入した。ウガンダのカンパラでは、2020年に公共交通機関が3か月間停止され、人々は徒歩や自転車に頼らざるを得なかった。隔離解除後、公共交通機関のインフラを改修し、ミニバスタクシーなどの公共交通機関には特定のルートが割り当てられた。公共交通機関に大きく依存している都市では、状況は困難だった。ルワンダのキガリでは、社会的距離の要件により乗車定員が50%に制限されたが、パンデミックの状況が改善するにつれて、乗車定員は需要を満たすために引き上げられた。エチオピアのアディスアベバでも、社会的距離の制限により需要に対してバスの運行が不十分で待ち時間が長くなり、バスの増便が計画された。アディスアベバとカンパラは、将来的にバスを補完する通勤手段として、徒歩と自転車のインフラを改善することを目指している。[ 91 ]
公共が利用できる交通機関。バス、電車などの交通システムで、決められた時間に決まったルートを運行し、有効な切符またはパスを持っている人は誰でも利用できます。
固定ルートを走行するバス、電車などの公共交通機関で、一般の人々が利用できるもの。
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