呂慎,陶流洋,莫一魁
(深圳大學(xué)土木工程學(xué)院,廣東,深圳518060)
通勤出行公交候車時(shí)間的服務(wù)等級(jí)劃分和度量0
呂慎*,陶流洋,莫一魁
(深圳大學(xué)土木工程學(xué)院,廣東,深圳518060)
候車時(shí)間是決定通勤出行中公交系統(tǒng)吸引力的關(guān)鍵因素之一,合理的劃分通勤出行公交候車時(shí)間服務(wù)等級(jí)有助于提高公交服務(wù)質(zhì)量.通過(guò)乘客訪談,掌握乘客候車過(guò)程中的心理變化歷程,按照乘客心理變化特征將其分為Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ等四個(gè)服務(wù)等級(jí),構(gòu)建隸屬度函數(shù),并基于隸屬度最大原則劃分每一等級(jí)的候車時(shí)間區(qū)間;通過(guò)SP調(diào)查,應(yīng)用非集計(jì)理論建立不同候車服務(wù)等級(jí)下候車時(shí)間價(jià)值模型,基于乘客的支付意愿,利用候車時(shí)間價(jià)值度量乘客感知候車時(shí)間,研究在不同服務(wù)等級(jí)下乘客感知候車時(shí)間的差異及隨收入和候車服務(wù)等級(jí)的變化規(guī)律.結(jié)果表明,Ⅱ、Ⅲ和Ⅳ級(jí)服務(wù)水平乘客感知候車時(shí)間比Ⅰ級(jí)服務(wù)水平分別增加50%、近300%和540%;且在Ⅰ級(jí)和Ⅳ級(jí)服務(wù)水平下不同收入群體感知候車時(shí)間差異不明顯;但Ⅱ級(jí)和Ⅲ級(jí)正好相反.從而為制定面向乘客的候車時(shí)間服務(wù)質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)和優(yōu)化運(yùn)營(yíng)調(diào)度方案、提高公交系統(tǒng)的吸引力提供科學(xué)依據(jù).
城市交通;服務(wù)等級(jí);非集計(jì)模型;公交候車時(shí)間;候車時(shí)間價(jià)值;通勤出行
候車是公交出行方式的重要環(huán)節(jié).長(zhǎng)期以來(lái),候車時(shí)間過(guò)長(zhǎng)是阻礙出行者在通勤時(shí)選擇公交方式出行的重要因素之一.當(dāng)前,公交服務(wù)質(zhì)量評(píng)估一直是國(guó)內(nèi)外研究重點(diǎn).楊曉光[1]從乘客感知的角度建立公交運(yùn)行服務(wù)質(zhì)量評(píng)價(jià)指標(biāo)體系;安健等[2]從乘客感知角度對(duì)公交服務(wù)質(zhì)量進(jìn)行評(píng)估和可靠性測(cè)度.美國(guó)交通運(yùn)輸研究委員會(huì)[3](Transportation Research Board)建立了公共交通服務(wù)質(zhì)量評(píng)估指標(biāo)和標(biāo)準(zhǔn).從當(dāng)前的研究來(lái)看,公交服務(wù)質(zhì)量的評(píng)估開(kāi)始從面向公交企業(yè)轉(zhuǎn)向注重乘客的感知,且認(rèn)為乘客對(duì)候車時(shí)間的敏感性大于乘客對(duì)乘車時(shí)間的敏感性,即乘客候車時(shí)間往往被視為“額外”的成本,容易被乘客“感知”夸大,但如何被“夸大”和被“夸大”了多少,以及公交系統(tǒng)提供的服務(wù)中候車時(shí)間應(yīng)該控制在多長(zhǎng)的時(shí)間才具有吸引力和競(jìng)爭(zhēng)力等問(wèn)題還缺乏研究.
20世紀(jì)50、60年代開(kāi)始,國(guó)外開(kāi)始應(yīng)用非集計(jì)理論研究出行時(shí)間價(jià)值,Quarly[4]分別研究了步行時(shí)間、等待時(shí)間和車內(nèi)時(shí)間的時(shí)間價(jià)值.符韋葦[5]等應(yīng)用MNL模型研究了北京市公共交通出行的時(shí)間價(jià)值,陳旭梅[6]引入“出行者收入”分工作、娛樂(lè)兩種目的研究不同換乘情況下的出行時(shí)間價(jià)值.效用理論和支付意愿理論為度量出行時(shí)間價(jià)值提供了有效的方法,但研究成果主要集中于分方式、分目的的出行時(shí)間價(jià)值或者車內(nèi)出行時(shí)間價(jià)值與車外(步行、候車)出行時(shí)間價(jià)值的差異.而對(duì)于候車時(shí)間的增加,可能引起乘客產(chǎn)生焦急情緒,導(dǎo)致乘客主觀感知候車時(shí)間或者效用損失的增加,進(jìn)而影響乘客出行方式選擇行為,還待于進(jìn)一步的研究.
本文以乘客感知為視角,研究通勤出行乘客候車過(guò)程中由于候車時(shí)長(zhǎng)的不同導(dǎo)致乘客感知候車時(shí)間的差異,提出通勤出行公交候車時(shí)間服務(wù)等級(jí)劃分和度量的方法,以揭示公交運(yùn)營(yíng)服務(wù)水平與乘客感知候車時(shí)間或效用損失間的關(guān)系,為真正提高公交服務(wù)水平和制定面向乘客的公交服務(wù)質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)提供科學(xué)的依據(jù).
2.1 分級(jí)的依據(jù)
乘客在通勤出行候車過(guò)程中,不同候車時(shí)長(zhǎng)下乘客對(duì)時(shí)間的感知、情緒和心理的變化是不同的.當(dāng)候車時(shí)間超過(guò)乘客的期望值時(shí),乘客感知的候車時(shí)間比實(shí)際候車時(shí)間要長(zhǎng),乘客會(huì)產(chǎn)生煩躁情緒,美國(guó)哲學(xué)家、心理學(xué)家JamesW illiam曾經(jīng)說(shuō)過(guò)“煩躁產(chǎn)生于對(duì)時(shí)間流逝本身的關(guān)注”.因此,本文選擇乘客在候車過(guò)程中情緒和心理的變化特征作為候車時(shí)間服務(wù)等級(jí)劃分的依據(jù).
通過(guò)在通勤過(guò)程中與多個(gè)公交乘客的訪談,記錄其情緒、心理變化特征,掌握乘客候車過(guò)程中的情緒和心理的變化歷程:乘客在候車過(guò)程中一般會(huì)經(jīng)歷“心情平靜、毫無(wú)焦急感”、過(guò)一段時(shí)間后“稍有焦急感、但還想繼續(xù)等車”,然后會(huì)感到“非常焦急、煩躁,想換其他交通方式”,而再等一段時(shí)間會(huì)感到“絕望,決定不坐公交車”.基于上述的心理和情緒的變化歷程,本文將候車時(shí)間分為四個(gè)等級(jí),具體如表2所示.按照上述分級(jí)標(biāo)準(zhǔn),2014年1月7~9日在高峰時(shí)段(7:30–9:00)開(kāi)展了通勤出行候車時(shí)間分級(jí)調(diào)查,共調(diào)查問(wèn)卷820份,其中有效問(wèn)卷797份,結(jié)果如表1所示.易知,公眾較認(rèn)可的Ⅰ級(jí)、Ⅱ級(jí)、Ⅲ級(jí)、Ⅳ級(jí)服務(wù)水平候車時(shí)間分別不超過(guò)20m in、30m in、50m in和60m in.
2.2 建立隸屬度函數(shù)
由于候車時(shí)乘客心理變化沒(méi)有明確的分界線,而確定性模型只能描述“非此即彼”的精確現(xiàn)象,而不能表達(dá)“亦此亦彼”的模糊現(xiàn)象.因此,本文利用模糊數(shù)學(xué)中隸屬度函數(shù)來(lái)確定公交候車時(shí)間每個(gè)服務(wù)等級(jí)所對(duì)應(yīng)的候車時(shí)間區(qū)間.
隸屬度函數(shù)是刻畫某一事務(wù)或現(xiàn)象屬于某一類別的程度,而不是簡(jiǎn)單的區(qū)分“屬于”或“不屬于”.設(shè)i∈{Ⅰ,Ⅱ,Ⅲ,Ⅳ},Ui(T)來(lái)表征候車時(shí)間T屬于某一服務(wù)等級(jí)i的程度,Ui(T)∈[0,1].美國(guó)交通運(yùn)輸委員會(huì)[8]認(rèn)為,若公交車平均車頭時(shí)距大于60m in,服務(wù)對(duì)所有乘客失去吸引力,即意味著單個(gè)乘客最大可能候車時(shí)間超過(guò)60m in,此時(shí)公交系統(tǒng)不再有吸引力.因此,隸屬度函數(shù)中候車時(shí)間T的取值范圍為[) 0,60.基于專家調(diào)查的統(tǒng)計(jì)試驗(yàn)法并結(jié)合表1調(diào)查結(jié)果,建立隸屬度函數(shù)如下:
表1 各服務(wù)等級(jí)候車時(shí)間累計(jì)頻數(shù)表Table 1 Cumulative frequency ofwaiting time for each service level
式中UⅠ(T)、UⅡ(T)、UⅢ(T)和UⅣ(T)分別為公交乘客候車時(shí)間服務(wù)等級(jí)Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ和Ⅳ的隸屬度函數(shù),比如公交乘客候車時(shí)間為25m in,屬于候車時(shí)間服務(wù)等級(jí)Ⅰ的隸屬度函數(shù)為0,屬于Ⅱ?yàn)?.25,屬于Ⅲ為0.833,屬于Ⅳ為0.167,按照最大隸屬度原則,25m in的候車時(shí)間屬于服務(wù)等級(jí)Ⅲ.圖1為候車時(shí)間服務(wù)等級(jí)的隸屬度函數(shù)圖.
圖1 候車時(shí)間服務(wù)等級(jí)隸屬度函數(shù)圖Fig.1 Membership grade function for service levelofwaiting time
2.3確定每一服務(wù)等級(jí)候車時(shí)間區(qū)間
基于上述隸屬度函數(shù)圖1和最大隸屬度原則,取相鄰兩個(gè)服務(wù)等級(jí)隸屬度函數(shù)的相交點(diǎn)取值作為相鄰服務(wù)等級(jí)的候車時(shí)間區(qū)間的分界點(diǎn),從而確定每個(gè)服務(wù)等級(jí)對(duì)應(yīng)的候車時(shí)間區(qū)間,如表2所示.
表2 候車時(shí)間服務(wù)等級(jí)劃分表Table 2 Service levelofwaiting time
3.1 SP調(diào)查設(shè)計(jì)
通勤出行乘客感知候車時(shí)間的影響因素包括出行距離(時(shí)間)及出行者的社會(huì)經(jīng)濟(jì)屬性(收入)等.若將上述因素都納入偏好調(diào)查(Stated Preference)問(wèn)卷,情境設(shè)計(jì)過(guò)于復(fù)雜,內(nèi)容過(guò)于龐大,難以開(kāi)展調(diào)查.因此,本文選取平均出行距離的通勤出行為對(duì)象,以深圳市為例,2013年公交平均出行距離約為8 km,按照早晚高峰時(shí)段公交平均運(yùn)營(yíng)速度約為18 km/h[7],乘客在車上的時(shí)間大約為30m in.
本次SP調(diào)查的目的為測(cè)試不同收入群體在不同候車服務(wù)等級(jí)條件下的支付意愿的大小.基于上述目的,SP調(diào)查問(wèn)卷包括兩大內(nèi)容:①調(diào)查者的社會(huì)經(jīng)濟(jì)屬性,主要是收入狀況,②偏好調(diào)查內(nèi)容,調(diào)查的兩個(gè)選擇肢分別為基準(zhǔn)公交和新公交,按照深圳市當(dāng)前公交服務(wù)狀況,取基準(zhǔn)公交步行時(shí)間8m in、車上時(shí)間30m in和票價(jià)4元,基準(zhǔn)公交候車時(shí)間分別處于候車時(shí)間服務(wù)等級(jí)Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ和Ⅳ四個(gè)等級(jí),具體對(duì)應(yīng)于5m in、10m in、25m in和45m in.新公交的步行時(shí)間和車上時(shí)間與基準(zhǔn)公交相同,設(shè)計(jì)新公交的票價(jià)和候車時(shí)間,以度量乘客在不同候車時(shí)間服務(wù)等級(jí)下,為改變候車時(shí)間的愿意支付費(fèi)用.以基準(zhǔn)公交候車時(shí)間處于Ⅰ級(jí),即5m in為例,通過(guò)情境組合設(shè)計(jì)新公交的候車時(shí)間和票價(jià)如表3所示.
表3 服務(wù)等級(jí)為Ⅰ級(jí)SP調(diào)查情境組合設(shè)計(jì)表Table 3 The situation combination designing as the service levelⅠ
項(xiàng)目組于2014年1月12~20日開(kāi)展SP調(diào)查,調(diào)查時(shí)段為早高峰時(shí)段7:30–9:00,地點(diǎn)為深圳市主要的公交樞紐站點(diǎn)和干線公交線路上的隨車調(diào)查,對(duì)象為通勤出行公交乘客,共調(diào)查631份問(wèn)卷,其中有效問(wèn)卷576份.
3.2 不同服務(wù)等級(jí)候車時(shí)間價(jià)值模型
以式(5)為效用函數(shù)建立Binary Logit模型,由于基準(zhǔn)公交和新公交的步行時(shí)間和車上時(shí)間都相同,由此,易推出候車時(shí)間價(jià)值模型如式(6)所示.
式中i為1和2,1表示基準(zhǔn)公交,2表示新公交;Ui為公交效用;Ci為公交票價(jià);Tpi為公交步行時(shí)間;Twi為公交候車時(shí)間;Tbi為公交車上時(shí)間;Bi常數(shù)項(xiàng),假設(shè)基準(zhǔn)公交B1=0,B2為新公交相對(duì)與基準(zhǔn)公交的效用;β,γp,γw,γb為待標(biāo)定的系數(shù).
式中P1、P2分別為乘客選擇基準(zhǔn)公交、新公交的概率;ΔC=C2-C1;ΔTw=Tw2-Tw1.
由于不同收入的人對(duì)候車時(shí)間的感知或者是候車時(shí)效用損失有很大的差異,因此在候車時(shí)間價(jià)值模型中引入收入變量.當(dāng)前收入變量引入Logit模型的方式有兩種[6],一種是多項(xiàng)式形式,如式(7),一種是對(duì)數(shù)形式,如式(8).
式中I為出行者月平均收入,元/月;μ,δ為待標(biāo)定的系數(shù).
將式(7)或式(8)代入式(6),得到多項(xiàng)式形式候車時(shí)間價(jià)值模型式(9)和對(duì)數(shù)形式候車時(shí)間價(jià)值模型式(10).
利用576份SP調(diào)查有效問(wèn)卷對(duì)上述兩模型進(jìn)行標(biāo)定,并進(jìn)行復(fù)相關(guān)系數(shù)和回歸方程的顯著性檢驗(yàn),結(jié)果如表4所示.表明對(duì)數(shù)形式優(yōu)于多項(xiàng)式形式,因此采用收入變量為對(duì)數(shù)形式的候車時(shí)間價(jià)值模型.
表4 多項(xiàng)式和對(duì)數(shù)形式模型標(biāo)定結(jié)果檢驗(yàn)表Table 4 Polynom ialand logarithm icmodelcalibration results test
Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ和Ⅳ服務(wù)等級(jí)候車時(shí)間價(jià)值模型如式(11)~式(14)所示.
3.3 不同服務(wù)等級(jí)下乘客感知候車時(shí)間的差異
基于乘客的支付意愿,利用候車時(shí)間價(jià)值度量乘客感知候車時(shí)間.乘客的候車時(shí)間價(jià)值為
式中VOT為候車時(shí)間價(jià)值.
利用式(11)~式(14)確定不同候車時(shí)間服務(wù)等級(jí)下不同收入群體候車時(shí)間價(jià)值,如表5所示.
本次抽樣調(diào)查樣本不同收入的群體所占的百分比分別為:(0,3 000)元11.8%;[3 000,5 000)元41.8%;[5 000,8 000)元36.1%;[8 000,12 000)元6.8%;[12 000,20 000)元3.2%和≥20 000元0.4%.將表5中候車時(shí)間價(jià)值乘以不同收入群體所占的比例,即得出不同候車服務(wù)等級(jí)條件下的通勤出行候車時(shí)間價(jià)值.
表5 不同候車服務(wù)等級(jí)下不同收入群體候車時(shí)間價(jià)值表Table 5 Waiting time value of various income groups in the differentialservice levels(元/h)
深圳市平均距離為8 km的通勤出行,Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ和Ⅳ服務(wù)等級(jí)的候車時(shí)間價(jià)值分別為3.5、5.3、13.6、22.9元/h.由此可見(jiàn):在候車時(shí)間處于Ⅰ級(jí)時(shí),出行者愿意用3.5元換取1 h候車時(shí)間的節(jié)約,而在Ⅳ級(jí)時(shí),出行者甚至愿意用22.9元換取1 h候車時(shí)間的節(jié)約.換言之,若假定Ⅰ級(jí)服務(wù)水平(0~6m in)的候車時(shí)間為乘客感知單位候車時(shí)間;Ⅱ級(jí)(6~14m in)時(shí),Ⅲ級(jí)(14~35m in)時(shí),Ⅳ級(jí)(>35m in)時(shí)乘客等1m in感知的候車時(shí)間分別相當(dāng)于在Ⅰ級(jí)時(shí)候車1.5m in,3.9m in和6.4m in.這一現(xiàn)象表明:隨著候車服務(wù)水平的下降,乘客感知到的候車時(shí)間明顯增加,并且增速在加大,Ⅱ級(jí)服務(wù)水平感知候車時(shí)間比Ⅰ級(jí)服務(wù)水平時(shí)增加50%,而Ⅲ級(jí)比Ⅰ級(jí)增加近300%,Ⅳ級(jí)比Ⅰ級(jí)增加540%.
4.1 候車服務(wù)等級(jí)與候車時(shí)間價(jià)值間的關(guān)系
圖2顯示:
①隨著候車服務(wù)水平下降,候車時(shí)間價(jià)值增大,表明候車時(shí)間越長(zhǎng),乘客為擺脫這種狀況的意愿越強(qiáng)烈,愿意支付的費(fèi)用也越大.
②不同收入的群體,候車時(shí)間價(jià)值隨服務(wù)水平下降增加的斜率不同,以12 000元/月為分界線,12 000元/月以下的所有群體,候車時(shí)間價(jià)值隨服務(wù)水平下降增加的幅度較緩,而12 000元/月以上的群體,其增加的幅度大于前者,尤其是20 000元/月的收入群體,當(dāng)候車時(shí)間服務(wù)水平由Ⅰ下降為Ⅱ時(shí),其候車時(shí)間價(jià)值劇增,表明收入越高的群體對(duì)于服務(wù)水平的下降非常敏感,為避免候車時(shí)間的增加,愿意支付更多的費(fèi)用.
圖2 候車服務(wù)等級(jí)與候車時(shí)間價(jià)值關(guān)系圖Fig.2 Relationshipsbetween thewaiting time value and waiting service levels
4.2 收入水平與候車時(shí)間價(jià)值間的關(guān)系
圖3表示在同一候車服務(wù)等級(jí),隨收入的增大候車時(shí)間價(jià)值增大,但增大的斜率有差異.
①在Ⅰ級(jí)和Ⅳ級(jí),不同收入群體之間的候車時(shí)間價(jià)值差異不明顯.主要原因在于:Ⅰ級(jí)服務(wù)水平下,乘客普遍沒(méi)有焦急感,支付意愿差異不大;Ⅳ級(jí)服務(wù)水平時(shí),乘客普遍感到煩躁和焦急,達(dá)到心理的極限,普遍愿意支付更多的費(fèi)用來(lái)?yè)Q取候車時(shí)間的節(jié)約,所有候車時(shí)間價(jià)值的差異較小.
圖3 收入水平與候車時(shí)間價(jià)值關(guān)系圖Fig.3 Relationshipsbetween thewaiting time valueand incomes
②在Ⅱ級(jí)和Ⅲ級(jí),不同收入群體候車時(shí)間價(jià)值差異較顯著.
候車時(shí)間是決定通勤出行者選擇出行方式的關(guān)鍵因素,如何制定公交候車時(shí)間服務(wù)標(biāo)準(zhǔn),提高公交的吸引力是長(zhǎng)期以來(lái)的難題.本文站在乘客的視角,針對(duì)通勤出行的平均出行距離提出了一套公交候車時(shí)間服務(wù)等級(jí)劃分和度量的方法.按照乘客在候車過(guò)程中心理變化特征為服務(wù)等級(jí)劃分依據(jù),將通勤出行候車時(shí)間分為Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ四個(gè)服務(wù)等級(jí),各個(gè)等級(jí)的候車時(shí)間范圍分別為[0,6]、(6,14]、(14,35]和(35,60)m in.并基于乘客的支付意愿利用候車時(shí)間價(jià)值度量乘客感知候車時(shí)間,研究在不同服務(wù)等級(jí)下乘客感知候車時(shí)間的差異和隨收入和候車服務(wù)等級(jí)的變化規(guī)律.后續(xù)在細(xì)化調(diào)查方案的基礎(chǔ)上,可以針對(duì)不同出行距離分別建立候車時(shí)間服務(wù)等級(jí)劃分和度量體系,從而為提高公交系統(tǒng)的服務(wù)水平提供科學(xué)的依據(jù).
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Levelof Service C lassification and Quantification for Bus Waiting Time on Commuting Trip
LV Shen,TAO Liu-yang,MOYi-kui
(Civil Engineer College,Shenzhen University,Shenzhen 518060,Guangdong,China)
It is one of vitally important factors thatwaiting time can directly impacton the attraction of bus systems for commuting trip.Rational division of the waiting time service level is helpful to improve performance service quality of bus systems.By passenger interview,psychological change processwaiting for the bus is obtained.Based on the passenger psychological characteristics,the passengerwaiting time is divided into four levels of service,such asⅠ、Ⅱ、ⅢandⅣ.The interval between each level of service is determ ined by developingmembership grade and according to themaximum principal ofmembership grade. Based on the stated preference survey,waiting time value models for each level of service are put up applying the disaggregate theory and passenger perceived waiting time is quantified with waiting time value according to passenger paying intention in order to discover the differences of the passenger perceived waiting time on the each level of service and variational regularities with income and the level of service. Results indicate thatnotonly the perceived waiting time on the levelof serviceⅡ,ⅢandⅣis respectively 50%,near 300%and 540%up compared with level of serviceⅠ,but also on the level of serviceⅠandⅣthe perceived waiting time by the various income communities is little differentiated,buton the contrary on the level of serviceⅡandⅢ.Itmay provide important scientific supportwithmaking performance service quality standards for passenger,optimizing operation dispatching scheme and promoting the attraction of bus systems.
urban traffic;level of service;disaggregatemodel;buswaiting time;value of waiting time;commuting trip
1009-6744(2015)03-0190-06
U121
A
2014-12-22
2015-05-04錄用日期:2015-05-11
國(guó)家自然科學(xué)基金項(xiàng)目(51208307,51208308).
呂慎(1976-),女,安徽人,副教授.*通信作者:lvshen@szu.edu.cn