楊萬凱， 王振報， 張曉艷， 周冬冬

(1.河北工程大學(xué) 土木工程學(xué)院， 河北 邯鄲 056038； 2.長沙理工大學(xué) 交通運輸工程學(xué)院， 湖南 長沙 410114)

?

邯鄲市出行者交通方式選擇行為差異性分析

楊萬凱1， 王振報1， 張曉艷2， 周冬冬2

(1.河北工程大學(xué) 土木工程學(xué)院， 河北 邯鄲 056038； 2.長沙理工大學(xué) 交通運輸工程學(xué)院， 湖南 長沙 410114)

針對邯鄲市城市軌道交通線路規(guī)劃工作，根據(jù)居民對軌道及其他交通方式選擇的意愿調(diào)查，利用ML模型對影響公共交通和小汽車使用者出行方式選擇的顯著性因素進行差異性分析；進行出行方式選擇彈性分析，得出不同影響因素設(shè)計水平下各交通方式客流分擔率之比. 其結(jié)論為相關(guān)政策的制定提供參考.

交通規(guī)劃; 出行行為; 交通方式選擇; ML模型

隨著我國城市化進程的加快，城市規(guī)模的不斷擴大，交通問題也日益突出. 出行矛盾不斷加劇，交通狀況急需改善. 面對這些問題，許多學(xué)者進行了一系列的研究和分析. 陳秋香[1]就校區(qū)之間師生的交通出行方式選擇建立了Nested Logit模型的選擇樹，確定了選擇方案集合為校車、公共汽車以及私家車，并確定效用函數(shù)的特性變量為出行時間、出行費用以及職業(yè),再對各個參數(shù)進行標定，最后集計出了各種出行方式的選擇概率. 張飛飛等[2]通過對南京市居民出行方式的調(diào)查,建立多項Logit 模型,得出了南京市居民出行方式選擇的顯著性影響因素有出行距離、職業(yè)、有無私家車、性別以及是否有小孩等,并根據(jù)最終的估算結(jié)果分析了不同政策下交通方式改變帶來的節(jié)能減排效應(yīng). 賈洪飛等[3]通過建立公交車和小汽車出行方式選擇的二肢Logit 模型，分析了不同收費價格下兩種交通方式所分擔的交通出行比率及道路交通飽和度的變化情況，評價了擁擠收費政策對優(yōu)化城市交通結(jié)構(gòu)，緩解交通擁擠的作用. 殷煥煥等[4]利用2009年濟南市居民出行調(diào)查數(shù)據(jù)，確定了影響居民出行方式選擇的特性變量，建立了居民出行方式選擇的多項Logit模型，分析得出了居民出行方式選擇與個人屬性、家庭屬性和出行屬性之間有較穩(wěn)定的關(guān)系的結(jié)果，并對模型進行了有效性驗證，證明了所建模型可行且具有較高的預(yù)測精度和實用性. Logit模型在研究出行者交通方式選擇方面運用較為普遍，并具有較好的效果. 邯鄲市相關(guān)部門正在進行城市軌道交通線路規(guī)劃工作，對未來出行方式(包括公交、小汽車以及軌道交通等)，本文利用Multinomial Logit Model(ML)模型對居民進行交通方式選擇行為進行分析，分別探討影響公共交通和小汽車使用者出行方式選擇的顯著性因素，并進行預(yù)測分析，研究結(jié)論可為規(guī)劃方案和政策制定提供參考.

1 ML模型基本原理[5-6]

ML模型的基本依據(jù)為效用最大化理論，認為效用是一個隨機變量，而且是由固定項和隨機項構(gòu)成. 效用函數(shù)項的具體形式可由1種或多種函數(shù)形式表達. 考慮到結(jié)果分析和系數(shù)標定時的方便，假設(shè)效用固定項Vin與特性向量Xink呈線性關(guān)系，隨機項εin相互獨立，且服從同一的Gumbel分布，則可推導(dǎo)出城市居民出行方式i的選擇概率Pin為

(1)

ML模型的具體分析過程包括定義效用函數(shù)、確定選擇肢、確定特性變量、數(shù)據(jù)準備、參數(shù)估計及t檢驗和模型應(yīng)用等步驟.

2 交通出行調(diào)查及數(shù)據(jù)初步整理

2.1 RP和SP調(diào)查簡介

非集計模型的數(shù)據(jù)調(diào)查可分為在實際環(huán)境下的選擇性行為的調(diào)查以及在假設(shè)環(huán)境條件下對出行者交通方式選擇行為進行的調(diào)查. 前者稱之為Revealed Preference(RP)調(diào)查，后者稱為Stated Preference (SP)調(diào)查. RP調(diào)查是對已完成的選擇性行為的調(diào)查，與之相對應(yīng)的SP調(diào)查是指為了獲得出行者在假定條件下的出行方案所表現(xiàn)出來的主觀偏好而進行的意向調(diào)查.

2.2 邯鄲市居民出行調(diào)查及問卷設(shè)計

影響居民出行方式選擇的主要因素可分為：個

人屬性、家庭屬性和出行方式屬性. 個人屬性主要包括：年齡、職業(yè)、收入等；家庭屬性包括：是否有小汽車等；出行屬性主要包括：出行目的、出行費用、出行距離等. 本文的調(diào)查對象為目前使用公交和小汽車的通勤上下班群體，采用RP與SP結(jié)合的調(diào)查方法，詢問出行者個人屬性和目前交通方式選用情況，并對未來軌道交通線路建成后通勤上下班交通方式選擇的意向，從公交、地鐵、小汽車3種交通方式中選擇最有可能使用的一種交通方式. 主要影響因素包括：出行時間、出行費用、出行距離、出行者性別、年齡、家庭收入狀況等.

2.3 數(shù)據(jù)初步整理

本次調(diào)查有效問卷共498份，其中公交車通勤出行者問卷285份，小汽車使用者問卷213份. 軌道交通線路建成后，目前選擇公交方式和小汽車方式的出行者，將來出行方式選擇意向比例結(jié)果分別見表1和表2.

表1 現(xiàn)狀公交使用者選擇不同出行方式人數(shù)及比例

表2 現(xiàn)狀小汽車使用者選擇不同出行方式人數(shù)及比例

3 邯鄲市交通方式選擇分析

3.1 ML模型的變量

對所有有效樣本進行初步數(shù)據(jù)分析和影響因素t檢驗(本文略)，保留顯著性影響因素，變量設(shè)置見表3.

表3 特性變量匯總表

3.2ML模型標定結(jié)果

表4 公交車出行者樣本模型檢驗

表5 公交車出行者樣本參數(shù)估計及t檢驗結(jié)果

對于目前選擇小汽車的出行者進行模型參數(shù)標定和檢驗，其結(jié)果見表6和表7. 由表中檢測結(jié)果ρ2=0.593>0.2，可見模型精度較高. 的中率為85.1%，可知模型精度在可接受范圍內(nèi). 結(jié)合t檢驗結(jié)果得出，除出行總費用、性別、年齡、收入的t檢驗值大于1.96外，其余系數(shù)t檢驗值均小于1.96，說明出行總費用、性別、年齡、收入等屬性對出行者出行方式的選擇產(chǎn)生的影響比較顯著.

表6 小汽車出行者樣本模型檢驗

表7 小汽車出行者樣本參數(shù)估計及t檢驗結(jié)果

3.2 模型應(yīng)用

通過調(diào)整地鐵和公交票價，引導(dǎo)出行者在公交和地鐵之間進行交通方式選擇. 在不同的地鐵和公交票價比條件下，利用ML模型計算得到地鐵與公交的客流量之比，結(jié)果見圖1. 可以看出，隨著地鐵與公交票價比的增加，地鐵與公交客流量之比呈現(xiàn)逐步減小趨勢，地鐵與公交票價比>2時，下降幅度變緩.

圖1 不同地鐵票價與公交票價比下的地鐵與 公交客流量之比

當考慮需求管理政策對小汽車出行的影響時，通過調(diào)整停車費率和公共交通票價比，引導(dǎo)小汽車出行者在小汽車和公共交通(包括地鐵和公交)之間進行交通方式選擇. 在不同的停車費率和公共交通票價比條件下，利用ML模型計算得到小汽車與公共交通的客流量之比，結(jié)果見圖2. 可以看出，當停車費率與公交費用之比<4時，小汽車與公交客流量比變化較大；當停車費率與公交費用之比>4時，小汽車與公共交通客流量之比變化緩慢.

4 結(jié)束語

在考慮影響居民出行方式選擇的主要因素基礎(chǔ)上，針對目前公交使用者和小汽車使用者分布建立了出行方式選擇的ML模型，并對模型進行了標定與驗證. 該模型能有效地找出影響邯鄲市公共交通和小汽車使用者未來軌道交通建設(shè)方案下的交通方式選擇的顯著性影響因素，其結(jié)果具有一定的差異性. 應(yīng)用此模型通過調(diào)整不同出行方式使用費用成本，進行出行方式選擇結(jié)果預(yù)測，可為邯鄲市交通管理部門制定公交票價和停車費率提供參考，達到優(yōu)化交通方式結(jié)構(gòu)的目的.

圖2 不同停車費率與公共交通票價比下小汽車與公共交通客流量之比

[1] 陳秋香. Nested Logit模型在交通出行方式選擇中的應(yīng)用[J]. 甘肅科學(xué)學(xué)報, 2013, 25(2): 133-136.

[2] 張飛飛, 劉蓓蓓, 畢軍, 等. 城市居民交通方式選擇及其影響因素分析[J]. 四川環(huán)境, 2012, 31(3): 132-138.

[3] 賈洪飛, 龔勃文, 宗芳. 交通方式選擇的非集計模型及其應(yīng)用[J]. 吉林大學(xué)學(xué)報, 2007, 36(6): 1288-1293.

[4] 殷煥煥, 關(guān)宏志, 秦?zé)? 等. 基于非集計模型的居民出行方式選擇行為研究[J]. 武漢理工大學(xué)學(xué)報, 2010, 34(5): 1000-1003.

[5] 姚麗亞. 基于非集計模型的軌道交通客流需求預(yù)測方法研究[D]. 北京: 北京工業(yè)大學(xué), 2008.

[6] 關(guān)宏志. 非集計模型- 交通行為分析工具[M]. 北京: 人民交通出版社, 2004.

An Analysis of Travel Mode Choice Behavior in Handan

YANG Wan-kai1, WANG Zhen-bao1, ZHANG Xiao-yan2, ZHOU Dong-dong2

(1.College of Civil Engineering, Hebei University of Engineering, Hebei Handan 056038, China;2.Changsha University of Science and Technology, Transport Engineering, Hunan Changsha 410114, China)

The City of Handan is planning and designing the rail transit lines. A survey of residents' travel mode choice is carried out. This paper analyzed the difference between the significant factors influencing the travel mode choices of public transport and cars using the Multinomial Logit Model. The elastic analysis of travel mode choice is made, and the mode shares are estimated based on the influence factors with different levels. The conclusions can provide a reference for the transport policy decision-making.

traffic planning; travel behavior; mode split; ML model

10.13986/j.cnki.jote.2015.03.003

2015- 01- 19.

河北省自然科學(xué)基金(E2014402003)，河北工程大學(xué)青年學(xué)術(shù)骨干項目.

楊萬凱(1990—)， 男， 山東濰坊人， 碩士研究生, 研究方向為道路交通規(guī)劃設(shè)計. E-mail：1533261651@qq.com.

U 491

A

1008-2522(2015)03-10-04