交通信息下出行者出行选择行为影响分析研究

1、分类号:U49; F510710-2010121408 硕士学位论文交通信息下出行者出行选择行为影响分析研究谢艳芳导师姓名职称陈红教授申请学位级别工学硕士学科专业名称交通运输规划与管理论文提交日期2013年4月25日论文答辩日期2013年6月15日学位授予单位长安大学Research on Impact of Travelers Travel Choice Behaviorunder Traffic InformationA Dissertation Submitted for the Degree of MasterCandidate:Xie YanfangSupervisor:Prof.

2、Chen HongChangan University,Xian,China 摘要近年来,我国城市规模和路网的不断扩张,一方面使人们的出行变得复杂多样,另一方面加剧了城市交通问题,其中一个深层次的交通问题为拥挤问题。交通拥挤问题的复杂性和严峻性已经成为世界各个城市面临的主要交通问题之一,那么如何有效、最大限度地利用交通基础设施来缓解交通拥堵问题,已是城市交通研究者面临的一大难题。历史经验表明,交通信息为提高交通网络的运营能力,缓解城市交通供需矛盾提供了一个有力的工具。交通信息作为城市路网交通流分布的重要影响因素,通过改变出行者的出行时间、出行方式以及出行路径,使道路上的交通流进行重新分布。在出

3、行者路径选择行为方面,通过出行者合理选择行为,减少了无效出行,提高了出行效率,增强了路网的运营能力。因此,研究交通信息下的出行者出行选择行为有着重要的现实意义。论文首先对出行者的交通出行选择行为进行了分析,阐述了出行者完成一次出行的选择和实施过程。随后分析了随着交通信息的发展和应用,出行者的出行与个人属性、实时路况信息之间的内在本质联系,以及两者对出行选择影响模式和影响程度进行探讨和研究,从而总结出交通信息下出行者出行选择的基本模式。同时,论文根据出行者在选择时遵循的基本原则,探讨了在交通信息条件下出行者的动态认知和选择过程,得出出行选择是一个在动态调整下做出最优选择的过程及经验累积的过程。其

4、次论文介绍了SP问卷调查的理论和方法,根据论文研究的目的和意义,设计了出行者在交通信息下出行选择行为的SP调查方案,进而对调查数据进行分析和整理,形成建模所需的基本数据库。论文从家庭经济属性、个人属性及获得交通信息的情况等方面对数据进行了特殊性分析,阐述了出行者选择行为与其间定性定量关系。最后,论文根据非集计模型的理论和方法,对样本数据进行完整性和有效性检验,建立基础数据库,完成出行前和出行途中两个阶段的出行选择行为模型建立,采用统计软件EXCEL对模型进行统计分析和标定,得出模型相关参数,根据各个影响因子的参数值深入分析出每个因子交通信息对出行选择影响的实际意义。关键词:交通信息;出行者;选

5、择行为;SP调查;Logit模型iAbstractIn recent years, the expanding of city scale and urban road network in our country, on the one hand, make people's travel becomes complicated; on the other hand intensifies the city traffic problem, including a deep sense of the traffic congestion problem. The complexity

6、 problem of heavy traffic and serious situation has become one of the main traffic problems the world faced in cities, so how to effectively make the most of traffic infrastructure to ease traffic congestion is a big problem faced by the urban traffic researchers. Historical experience shows that tr

7、affic information, as a powerful tool, improve traffic network capacity and alleviate the contradiction between supply and demand of urban traffic. Traffic information, as the important influence factors to distribute traffic flow for urban road network, make road traffic flow redistribution by chan

8、ging people's travel time, travel mode and travel path. In terms of travel route choice, through rational decision-making behavior, traveler reduces the invalid travel, improves the efficiency of travel and enhances the operational capacity of road network. So the research of traveler decision-m

9、aking behavior under the traffic information has important practical significance.Firstly paper analyzes travelers travel choice behavior, and expounds the traveler complete process of travel decision-making and implementation. Then paper analyzes inner nature of the contact between traveler travel

10、and personal attributes and real-time traffic information, and sums up the basic model of traveler travel decisions. At the same time, the paper, according to the traveler following the basic principles in the path choice, are discussed the dynamic cognitive and decision making process under the tra

11、ffic information, and draw that the travel decision making is the optimal choice and experience accumulation process.Secondly the paper introduces the theory and method of SP survey, and according to the purpose and significance to designs the survey scheme of SP, then analyze the survey data and fo

12、rm the basic database needed for modeling. Paper from family economic properties, personal property and traffic information to analyze the particularity of data, expounds the qualitative quantitative relationship.Finally, based on the disaggregate model theory and method, paper test the integrity an

13、d validity of sample data,establish based database, complete travel before and travel on the way choice behavior model. Then paper use statistical software EXCEL to analyze and calibrate the model, draw the model related parameters. According to the parameter value, paper analyze travel decisions of

14、 practical significance.Key words:Traffic information;traveler;choice behavior;SP survey;Logit modelii目录第一章绪论 (11.1研究背景 (11.2研究意义 (21.3国内外研究现状 (21.4研究内容和技术路线 (6第二章交通信息引导下出行选择行为 (82.1出行选择行为理论 (82.2交通出行行为分析 (82.3出行者在交通信息引导下的选择行为 (142.4小节 (16第三章交通出行调查方案设计与数据分析 (183.1出行调查方法介绍 (183.2基于SP调查的交通出行调查方案设计 (19

15、3.3意向调查特征分析 (21iii3.4小节 (25第四章交通信息下出行选择模型建立与分析 (264.1非集计模型理论 (264.2基于非集计模型理论的选择行为模型 (304.3交通信息下出行者出发前路径选择模型 (324.4出行途中计划调整模型分析 (394.5小节 (44第五章结论与展望 (455.1主要内容 (455.2研究展望 (46参考文献 (47附录 (51攻读学位期间取得的研究成果 (55致谢 (56iv第一章绪论1.1研究背景经济发展促使人民生活水平日益改善,汽车保有量也随之增加。信息技术的发展,改变了人们的出行方式,而出行方式的复杂化和多样化,使得城市交通变得更为严峻,充满

16、了各种挑战。为缓解城市的交通拥堵现状,各国交通研究者正努力寻求各种途径以解决此问题,例如欧美发达国家由于土地资源紧缺和科技的不断发展,为达到改善交通出行环境、提高城市道路网络通行能力、减少环境污染的目的,各国已经逐渐改变新建道路、扩大路网规模的手段,取而代之的是采用高科技技术手段来改善道路交通系统的出行环境,以期达到转移道路交通需求量的目的。高科技术在交通领域的重要应用体现在智能交通的运用水平上,智能交通系统包含了信息技术、现代通信技术、系统集成技术和电子控制技术等多种科技技术。智能交通系统通过数据采集、处理、分析以及发布实时准确的交通信息和策略方案,为出行者路径选择提供了参考信息,通过交通流

17、的重新组合分配,使一方面城市道路资源得到合理分配,另一方面提高了出行效率、降低了车辆延误。为缓解城市交通供需矛盾以及提高道路通行能力,城市交通研究者已经将交通信息作为有力工具去缓解城市交通问题。由于信息在交通系统的贡献,近年来各国政府尤其是发达国家已经开始重视并逐步加大对智能交通系统(ITS,Intelligent Transportation System的研究。ATIS作为ITS的核心部分,它在出行者做出出行选择时为其提供实时的交通预测信息,并且随着交通信息的发展和普及,出行者将有更多的机会获取交通信息。随着ATIS的应用和发展,越来越多的研究者开始研究通过ATIS提供的信息和DRGS诱导

18、提供实时路况信息,使出行者做出合理出行路径选择,并且达到缓解交通拥挤状况。为促使出行者在出行时获取到更多有效的信息,其中一个重要的环节就是分析ATIS对出行者路径选择行为做出定性定量分析以及他们接受信息的态度和程度。根据国内外以往的研究结论,表明驾车者在出行过程中平均有6%的距离为无效出行1;King等人认为人们在出行过程中无形增加了6%的出行距离和12%的出行时间2、3,因此为用户提供实时准确的信息,使路网中的交通流得到合理诱导,减少了不必要的出行,从而使得路网的运行效率和服务水平均得到提升;同时Tsuji等人认为合理的交通信息可以为驾车者带来9%14%的效益4。那么从出行者开始选择出行到完

19、成一次出行,各个环节中受到信息因素的影响的程度和深度是该如何定性定量分析,以及ATIS对路网运营能力的提升程度是多少?这些问题在出行行为研究方面都值得重视并且做出进一步的研究和探讨。1.2研究意义国内外研究学者对出行者出行行为的研究逐渐趋向成熟,但依然存在研究内容的不全面和局限性。同时对出行者如何在交通信息下采取出行选择,这方面的研究才刚刚起步,因此为了更切合实际的描述出行者选择过程和结果,有必要对传统的选择模型进行适当的改进,将交通信息作为一个重要因素考虑如何影响出行者的出行选择,并对其进行统一分析和研究,使之研究出行者出行行为更加具有实际意义。随着现代科学技术的发展和应用,交通信息在设备的

20、安装和发布方式都得到不断完善,对出行行为的影响越来越显著。因此,了解并掌握交通信息对出行行为影响程度与影响机理尤为重要。自20世纪80年代以来,由于ITS和ATIS的发展应用和技术的不断成熟,引起了各国政府对其重视并花大力气进行进一步的研究,通过采用一系列调查和数据采集手段,获得了大量的样本,足量的样本为交通信息下出行方式、出行目的地、出行路径及出发时间等四个方面进行理论研究和分析提供了数据保证。但在我国,由于社会和经济因素与发达国家存在较大的差距,出行者出行规律和考虑因素与国外并不完全相符,国外研究者建立起的相关模型在我国未必能够适用。因此,交通信息对居民出行影响这方面的研究,应结合我国城市

21、的社会、经济因素,建立起适合我国城市居民出行的交通信息影响下的出行模型,使之更加系统地描述我国居民的交通行为。同时根据分析评价的结果,可以为交通管理者提供优化组织控制方案、制订出行诱导方案、制定出合理的交通政策等,以此达到提高路网运行效率、减少无效交通、减少交通污染负载、缓解交通拥挤的目标。1.3国内外研究现状国外对交通信息影响出行的研究较早,至20世纪80年代以来,随着计算机的技术发展和软件开发应用,国外学者已经开始着手这方面的研究,研究范围较广,包涵各个方面的内容,主要研究方向包括:是否出行;目的地选择;出行时刻选择;方式选择;路径选择;停车行为影响;紧急事件处理;驾驶行为影响等各个方面。

22、(1调查方法Khattak5等人,为确定交通信息对出行者出行路径选择的影响程度,对旧金山海湾地区通勤者进行了出行调查,发现影响出行者路径选择的主要因素包括延误时间、可选路径的拥挤程度以及对可选路径的熟悉程度,并对各因素的影响程度做出相应的定量分析。Kraan、Mahmassani和Huynh通过网络SP调查方法对出行者进行了购物目的地调查,研究表明,当出行者对购物目的地不熟悉,则接受交通信息诱导后,改变目的地的可能性较大6。Khattak等人通过对芝加哥地区驾驶员路径选择行为进行了SP调查和RP调查,结果表明路径选择行为中受延误的影响较大7。与此同时,Khattak和Yim通过旧金山的调查数据

23、中得出非通勤者获得出行环境恶劣的交通信息,改变出行计划的可能性较大8。Emmerink 等人在荷兰通过对通勤者调查,表明女性受交通信息的影响程度小于男性,同时男性对交通信息的付费意愿高于女性9。(2解析方法Al-Deek和Kanarani采用确定性排队模型对信息系统在交通事故发生时的效用进行分析和研究10-11。Emmerink等研究了信息系统与提高交通网络功效之间的相互关系12,得出两者在某种程度上呈一定的正相关关系。Lam 和Huang 采用动态均衡分配模型分析了在信息系统下如何提高交通系统的运行效率和平衡动态交通行为13。Srinivasan在其博士论文中研究了驾驶员在信息条件下对道路拥

24、堵状况和不拥挤情况下不同的出行行为,同时根据采集的数据进一步分析改变驾驶员出发时间和路径选择的因素,并使用核心Logit模型建立相关的动态模型14。Jha等人在贝叶斯理论基础之上,研究分析了出行者对交通信息的信任程度对出行的影响15。Chen和Mahmassani研究出行者对交通系统提供的信息进行学习、更新、变更以及终止机制,认为对新信息的接受和旧信息更新只是偶发现象,并不是每次出行都进行一次信息更新16。(3仿真方法Tsuji等人通过交通仿真方法分析研究,得出通过交通信息,驾驶员可以获得9%14%收益,尤其在交通拥堵的情况下,信息的获取将使驾驶员获得更多的收益17。Mahmassani和Ja

25、yakrishnan运用交通系统仿真的方法对出行者使用ATIS影响程度进行分析,研究结果表明即使在系统最优情况下,每一个出行者未必都使用ATIS,ATIS 的市场渗透率达不到100%18。Hda等人通过对驾驶员在行程时间信息下做出的路径选择研究,得出驾驶员的路径选择行为将受到信息内容及质量的影响19。Randolph W.Hall采用交通系统仿真方法得出在ATIS的市场使用率的增加的情况下,交通系统的性能将会得到很大地改善20。Al-Deek等人通过对一个简单的路网进行仿真,得出随着ATIS市场使用率的提高,会使道路网由系统最优逐渐向用户最优过渡,但到达一定值时,出行时间反而逐渐增加。通过仿真

26、表明在ATIS的市场使用率在20%-30%时,系统达到最优,低于或者高于这个比例,出行者的出行时间将可能增加21。Wunderlich通过交通网络模型仿真,得出配有车载设备车辆在接受诱导信息后比未安装车载设备的车辆节省3%-9%的出行时间,同时未安装车载设备的车辆对交通事故信息敏感度不高22。国内研究交通信息对出行的影响起步较晚,主要集中在出行路径、出行方式、出行时间等方面的研究,是针对交通信息对出行者的影响做出定性分析,包括交通信息减少出行成本、缓解了交通拥挤、改善路网等积极作用。在这方面研究较为深入的学者主要有石小法、黄海军、吴文祥、王炜等人。(1交通信息对出行行为影响石小法、王炜等人将不

27、同类型的出行者对出行时间的估算看成是一个随机过程,将各个出行者通过路网节点的时间作为模型的期望值,并用一阶近似表达式来研究出行者在交通信息作用影响下出行路径选择选择行为。研究表明出行者对路径运行时间的估计是在交通信息和以往经验双重影响进行判断的,这也进一步表明了交通信息对出行者路径出行时间预测产生了积极影响,同时降低了出行时间的不确定性23。石小法、王炜通过研究发现被交通信息诱导和未被诱导的出行者在出行路径选择时的不同态度和反应,表明交通信息系统通过收集和处理实时现状交通信息,经过处理及时向出行者发布有价值的交通信息,将提高出行者出行选择的合理性和出行效率。基于此提出了在高度信息化条件下交通流

28、动态分配模型框架24。石小法、王炜等人利用经济学和随机均衡模型方法进一步研究了在提供交通信息和不提供交通信息下出行路径选择模型地建立,分析表明向道路使用提供有价值的交通信息一方面可以增加出行者出行次数,另一方面增加道路网的消费者剩余,同时还可以降低道路网络系统的运行费用25。以上结论均说明了提高交通网络效率一种行之有效的方法即向出行用户提供实时有价值的交通信息。进而石小法研究了出行者在ATIS环境下出行选择随动态信息的变化做出选择行为模型,该模型以研究出行者在出行经验和ATIS环境双重影响下行程时间预测。同时,论文还利用Logit选择模型和效用函数理论对出行路径和出发时间选择做了进一步的研究,

29、建立了实时信息下出行者的出行选择模型26。(2模型构建研究方面在模型构建研究方面,石小法、杨东援和王炜通过建立简单网络上的排队模型,研究出行者在交通事故条件下是否根据ATIS提供的信息以及用户最优原则改变出行路径,分析得出ATIS在交通事故发生时对及时疏散积聚的交通流和防止事故恶化蔓延起到了积极的作用,是缓解了交通事故产生的有力工具27。李志纯和黄海军利用随机均衡模型和层次选择结构模型,对掌握到较先进的交通信息的旅游者在交通方式选择、路径选择、目的地选择方面进行了综合影响分析。同时通过建立起来的数学规划模型及求解算法,分析了信息在市场上使用率及交通信息质量对旅游出行者的路径选择影响28。在交通

30、信息的有效性研究方面,也取得了一定的研究成果。黄海军和吴文祥用均衡分配模型研究假设在线性交通成本和并行路径的环境下交通事故信息发布的有效性,交通网络系统并不一定因为道路事故信息带来正面效应,只有当事故累积到一定程度时,信息的准确发布才是最有效的29。2002年两人通过采用确定性均衡模型和随机均衡,提出在简单网络和线性交通成本的前提下,得出交通信息系统对驾驶员行驶费用的降低取决于路网的通行能力和实际道路情况,如果在路网中不适当的设立交通信息系统,有可能带来系统的恶化30。黄海军和吴文祥在信息有效性方面做出了进一步的拓展研究,以线性成本函数作为解析方法,分析得出路网中随机程度越大,信息系统地引入,

31、由于可能会诱发新的交通需求,给路网产生一定的交通负荷,未必能达到预期缓解交通拥堵的效果31。第一章绪论林震和杨浩通过对信息与出行者的出行心理、行为之间的关系进行了探讨,提出因为交通信息系统本身存在的不良因素,而对出行者产生过激、集聚的反应等问题,进而提出从信息的有效性和完备性、提供对象、内容和种类等方面的改善措施32。综上所述,至20世纪80年代以来,国内外研究学者对交通信息对出行者出行行为的影响研究展开了一系列的研究,并取得的较为成熟的研究结果。但从上述国内外的现状中,发现相关理论的研究相对零散,未能形成一个完整的理论体系;在研究方法方面采用不同的系统仿真方法和调查方法,使之产生了差异较大的

32、结果33。同时对模型解析的研究也存在较多的缺陷,例如影响因素考虑不全面、建模思路差别较大、数据样本量不足带来的模型精度偏低等诸多问题。1.4研究内容和技术路线第一章绪论,在阐述论文的研究背景、意义和目的基础上,总结分析国内外研究学者对出行者在交通拥堵信息下出行路径的研究现状,最后提出论文的研究内容和技术路线。第二章提出出行者在信息条件下的选择行为过程是在以往的经验进行静态选择和交通信息进行动态选择共同作用下完成的过程。同时,阐述出行者路径选择的行为准则及其相关影响因素,并对交通信息引导下的出行选择行为进行研究分析。第三章阐述SP调查方法的基本理论和方法,论证SP调查方法在论文研究调查中的合理性

33、和可行性。其次根据研究目的和研究内容设计调查的方案,并对调查数据进行筛选处理,形成模型基础数据库,再根据建模需要,提出数据预处理的步骤和方法,最后对样本数据进行特征分析,挖掘各个影响因素选择对出行路径内在关系。第四章根据出行者出行选择层次阶段不同,提取出不同层次有效数据,分别对出行前和出行途中两个阶段进行建模分析,再从模型标定结果分析交通信息条件下出行者路径选择的特征及各影响因素定性分析。第五章总结与展望,本章对论文的内容进行了回顾和总结,提出了论文研究的不足之处,并对进一步研究的方向提出了展望。论文的研究技术路线图如图1.1所示:6长安大学硕士学位论文 图1.1 技术路线图7第二章交通信息引

34、导下出行选择行为第二章交通信息引导下出行选择行为出行者在完成一次出行的过程中面临不同的选择,包括出行时间选择、出行路径选择、出行方式选择等,出行者会根据获取到的信息和自身的经验,做出合理的判断和选择,在某种程度上说出行选择是主观而不可控的。2.1出行选择行为理论所谓选择,就是为了解决某种问题而从多种替代方案中选择一种行动方案的过程。一般认为,选择理论基本假设包括:个人是自身最大利益的追求者;在特定情境中有不同的行为策略可供选择;人在理智上相信不同的选择会导致不同的结果;人在主观上对不同的选择结果有不同的偏好排列。可简单概括为理性人目标最优化或效用最大化,即行动者趋向于采取最优策略,以最小代价取

35、得最大收益。而运用于交通中选择行为理论是出行者希望在出行过程中能够达到在最短的出行时间内达到出行效益最优化的目标。出行选择行为理论的起步始于阿莱斯悖论和爱德华兹悖论提出。出行者出行选择行为主要包括出行与否、出行时间选择、出行方式选择、出行路径选择等多种选择。出行选择行为不仅受人、车、路、环境等多源信息的刺激和影响,而且有较高的实时性要求,因此这既要求出行者选择知识能自动获取与表示,又要求出行者选择知识具有较高的推理效率。出行选择行为是一个动态选择和反复调整的过程。一方面,出行者借助于自己的出行经历和获取的信息形成对交通环境的认知,并随着活动出行行为的展开更新自己的认知,判断是否需要以及如何调整

36、出行选择;另一方面,调整后的出行选择作用于交通系统,使交通环境的状态发生改变,这一改变以交通信息的形式传递到出行者,从而引发新一轮的认知更新和出行行为调整过程。2.2交通出行行为分析出行者的出行其实就是根据获取的道路交通信息和出行目的选择最佳出行组合,包括出行时间、方式、路径等,可以说是在特定的交通环境下出行者生理和心理的综合反映选择结果。出行影响因素众多,包括时间、费用、道路状况、拥挤程度、天气状况和延误时间等。可以说出行者在完成一次出行时,易受到交通信息和出行经验的影响,总是趋向选择认为出行时间最短、最不拥挤的路径、出行环境最好的。合理的出行选择有8长安大学硕士学位论文利于提高路网的整体效

37、益、保证路网畅通和改善道路交通环境。出行选择流程图如图2.1所示。 图2.1 出行选择流程图出行选择是出行者在完成一次出行时的动态选择和实施过程,是出行行为机理的重要组成部分,根据出行的各个阶段,将出行分为出行前、出行途中和出行后三个阶段。出行前的选择行为包括:出行与否、时间选择、交通方式选择和出行目的地选择等,同时各个选择因素并不是完全独立,而是相互制约、相互影响。在各种因素影响下出行者制定出最终出行计划,并在出行中执行、调整出行计划。出行中的计划选择包括出行路径选择、交通方式改变、停车换乘等。出行后的计划主要为经验积累,影响下次出行选择。出行选择结构示意图如图2.2所示。9第二章交通信息引

38、导下出行选择行为 图2.2 出行选择结构示意图时间、距离以及经济的效用是出行者选择行为的主要依据。所以将出行时间最短、距离最短、费用最低、时间可靠度最强以及广义费用最低等因素作为出行选择行为的主要准则。(l出行时间效用最大准则出行时间效用最大是出行者最常用的判断准则之一。出行时间即由起点至讫点整个过程中所消耗的时间。出行者在选择公交、出租或者自驾车时,总是考虑该交通方式的经济性、便捷性、安全性等,其中时间消耗是大多数通勤者在上班时考虑的主要因素,降低出行时间成为出行者最为关注的要素之一。(2出行距离效用最大准则10出行距离效用最大是衡量整个出行效用的重要权重之一。当出行者选择的路径在路网中相对

39、较畅通时,多倾向于选择最短路径道路,如果备选路径与初始路径存在较大距离差,那么出行者依然倾向于选择最短路径。(3出行费用效用最大准则出行费用效用最大是衡量整个出行效用的重要权重之一。经济消费主要为出行缴纳的管理费:公交车费用、车辆停车费用、城区内拥堵费用等以及燃油费、车辆维修费等。为减少经济浪费、达到经济效益最大的目标,出行者在行为选择时,常常选择出行条件好的方式。(4出行时间可靠度最强准则时间可靠度是指出行者完成一次出行时,在预期时间内完成的概率。从国内外研究学者的研究发现,出行时间可靠度可描述为同一相同出行行为在同天不同时或者同时不同天消耗出行时间的可靠性和稳定性。出行时间可靠度主要以各种

40、情况下出行时间标准差作为参考指标,值越小,可靠性越强。(5出行广义费用最低准则广义费用就是将两个或者多个选择因素进行线性或者非线性组合,根据权重标定广义费用。出行者的广义费用可以将出行准则中的两个或者多个进行组合,表达式可为:c *d t =+(0、1,+=1 (2.1其中,c 为出行广义费用;d 为出行距离;t 为出行时间,、分别为出行距离、出行时间的权重。当=0时,表示以出行距离效用最短为准则;=1表示以出行时间效用最短为准则;01时,表示以距离和时间的平衡效用为选择准则。此外,能全面定义广义费用方程式最典型的是CONTRAM 费用方程34,定义如下:*C a T b L c D d S

41、e R f P =+ (2.2其中:C 出行的广义费用;T 出行时间;L 出行距离;D 出行延误;S 换乘次数;R 危险度P 出行费用;af各个选择因素的权重。本节基于出行者出行选择行为准则,对影响出行者出行选择的因素进行阐述和解释,包括出行者个人属性、出行特性、道路属性以及交通环境状况。(l出行者特性出行者特性主要包括个人属性、个人经验以及偏好习惯等,有性别、年龄、性格、收入、职业、路网熟悉程度、延误时间的承受能力、道路偏好等。研究表明出行者对路网越熟悉,那么改变出行选择的可能性越低;而对延误的承受能力越低,改变选择的可能性越高。(2出行特征出行特征主要包括出行目的、时间和距离等。出行目的一

42、般分为九种:上班;上学;公务;购物生活;文娱;探亲访友;看病;回程;旅游;其它。出行目的决定了出行选择,例如上班、上学、公务等刚性出行注重时间效用;而购物、文娱活动等弹性出行注重费用效用。(3环境状况交通状况、道路状况、天气状况以及交通信息等都是出行者出行的主要环境因素。交通状况表现在道路拥堵程度和出行者改变出行选择概率成正相关关系;道路状况的好坏与改变选择行为成负相关关系;天气状况的好坏决定了出行者是否出行。(1信息质量交通信息系统通过向出行者提供交通信息来诱导出行者出行选择行为。出行者行为是主动的,出行者采纳信息与否或者对交通响应情况,很大程度上取决于对信息的信任程度。交通系统提供的信息与

43、实时交通状况没有任何差异是不可能,如果这种差异较为明显且时常发生,使得出行者不但没有受益,可能还被误导,从而降低了出行者对交通信息的信任度,降低了对信息的接受率,进而降低了整个交通信息系统效益。日本学者Iida等人通过实验分析法,得出信息质量降低,出行者对信息的依赖性也随之降低,即使改善了信息质量,出行者对信息的信任程度也难以再提高,难以提升对交通信息的评价,最终使交通信息系统利用率低下35、36。(2交通信息发布方式目前交通管理部门发布交通信息主要采取以下方式:可变信息标志、电话、车载导航系统、交通广播等多种渠道39。可变信息标志一种能实时根据路况信息改变显示内容的电子装置,一般以LED牌显

44、示,常设置于道路两侧,它通过以文字、符号和图形等形式显示实时的前方或者周边道路的信息,包括道路畅通情况、行程时间信息、天气情况等多种信息。可变信息标志以其清晰、直观、受众面广等优点广泛用于道路交通系统中。但也存在价格昂贵、信息量有限和视认性受能见度影响的缺点37。道路交通广播是电台通过向出行者发布实时交通信息形式,它主要有公用广播系统和路边广播系统,公用广播经济、简单、覆盖面广,但存在实时性和针对性较差的缺点;路边广播是为某个区域某条路段的出行者提供该范围的实时交通信息,故针对性相对较强,且具有高效、灵活、信息量大、不受能见度影响的优点。目前我国由于公用广播网发布的信息内容和信息量有限、实时性

45、和准确性不高,且位于路边广播系统的建设成本和维护成本较高,使得我国交通信息广播系统还处于试验性阶段。车载导航系统利用导航仪,利用无线电接收各类实时交通信息,在车辆上显示车辆位置、电子地图、最佳行驶路径、实时交通状况等交通信息,为出行者提供了有效的出行路径选择建议。在发达国家车载导航系统已得到普及和应用,而在我国还处于研究试验阶段,覆盖率不广。交通网站形象生动地向出行者提供图像、文字、音频、视频等多种形式信息,使出行者用之方便、直观,同时它发布的与出行者息息相关的所有静态信息和部分动态信息,故在用户中取得了很好的效果。在交通网站上获得的出行信息,出行者可打印存档,即使是在无网络的出行环境下也可以

46、随时查看。随着信息的发展,通过网络提供的广泛出行服务,可建立实用的出行交流平台进行自主交流,互相提供出行经验,例如在网络上广泛存在的有公交换乘查询、掌上公交、网上订票、BBS系统等多渠道。交通呼叫中心即为交通信息客户服务中心,它根据服务的客户不同分为经营者、政府管理者和普通使用者。客户通过该系统向提出服务请求,坐席通过系统收集到的信息查出客户需求信息,再通过语音播报方式、短信以及电子邮件等多种方式反馈给客户,客户根据接受到的服务为出行做出选择。交通呼叫中心的发布内容包括所有静态信息和部分动态信息,同时应用范围十分广泛。但也存在一些缺点,例如,自动语音服务存在操作繁琐,发布形式单一的确定。通过以

47、上分析,不同类型的交通信息在发布方式、发布信息的内容、应用范围以及信息发布效果各不相同,对出行者在出行选择行为为的影响程度也各不相同。因此在今后的交通信息研究中有必要针对出行者的实际需求问题进行进一步深入研究。(3交通信息发布位置交通信息的发布位置直接影响到出行者接受信息的效率,只有在合适的位置,出行者才能最大限度的接收到各种有效信息,交通信息才能起到较大的效用。例如,在路段发生交通拥堵后,如果交通管理者在拥堵路段上游合适的交叉口位置发布拥堵的交通信息,那么出行者在接收到信息后就有可能改变出行路径,从而分离交通量,改变该路段的交通需求,降低拥堵路段的压力。但是如果交通信息发布的位置太近,出行者

48、已进入拥堵区域,无法改变出行路径,则交通信息发布的效果是徒劳的;如果信息发布的位置太远,出行者可能要绕行较远的距离,增加出行时间,降低了出行效率。故要使交通信息发挥最大效用,设置合理的发布位置是至关重要。2.3出行者在交通信息引导下的选择行为交通信息服务系统从本质上讲,它是向出行者提供实时准确的交通信息,来调整各个出行者的出行路径、出行方式以及出行时间。通过出行者改变的选择行为,使整个交通网络系统的交通流分布得更加合理,从而以达到疏导交通、保持最佳通行能力、提高道路交通安全性、提高社会经济效益等目标。(1出行者、交通信息、实时路况信息对出行选择的作用出行者出行主要受到出行者个人属性、实时交通信

49、息及实时路况的影响,三者共同影响着出行者的选择行为。出行者做出的最终出行选择,反应在路网利用上,使路网的交通流重新分布,进而影响着交通信息和道路使用率的变化38。三者对出行选择过程影响作用如图2.3所示。 图2.3 出行者出行选择过程一方面,出行者在自身经验的基础上,结合实时路况交通信息,做出出行者自身认为有效的选择。在实时交通信息影响下,出行者做出合理的出行选择不仅可以避免道路拥堵,节约出行时间,减少出行费用,还可以提高路网的利用率。另一方面,出行者出行选择目标反应在路网交通流的实时变化上,可以说实时的路网状况是每个出行者做出选择之后的实时演变。三者的影响机制为:出行者在交通管理者发布的实时

50、路况信息引导之下,做出改变或者取消出行计划,从而导致路况信息的变化。同时,交通管理者发布的交通信息会根据路网状况、出行者的选择机制以及出行者对交通信息的遵循状况,采取合适的方式发布,以期达到系统最优目的。因此,出行者、实时交通信息、实时路况信息是一个相互作用的有机整体共同影响出行选择行为。(2交通信息作用基本模式交通信息系统实现的一个前提条件是出行者必须是一个正常思维能力的人,能够主动搜集交通信息,并通过接收到的交通信息后做出思考和判断,再进一步做出相应的选择,完成特定出行。出行者在交通活动行为的基本模式如图2.4所示39。原因出行者目的 图2.4 交通信息作用的基本模式(1相同的出行信息产生

51、不同的选择行为由于出行者的家庭经济、受教育程度、个体思维方式以及个人偏好的不同,在接收到不同或者相同的交通出行信息时,会表现出不同的反应。例如,完成一次出行时有两种选择行为,这两种行为在道路交通状况、行驶时间和距离等客观因素都相同或者相似时,不同的出行者即使是在获得相同的交通信息,也可能有不同的出行选择行为40。出行者接收相同信息做出的不同选择行为关系如图2.5所示。 图2.5 相同的出行信息产生不同的选择行为(2不同的交通信息引导相同的出行行为第二章交通信息引导下出行选择行为出行者对不同的出行交通信息,但是有着相同的出行行为,那么在选择出行时可能选择同一出行行为,关系如图2.6所示。 图2.

52、6 不同的交通信息引导相同的出行行为在交通信息引导下出行者对其利用的程度不同,出行选择产生了三种不同的现象: (1信息过剩现象出行者经常会获得过量的实时交通信息,从而不知所措,不能正确有效地删除、筛选无效信息,产生了信息过剩现象。信息过剩问题的产生不仅仅是信息发布的位置、方式等问题,其中也有出行者对交通信息处理能力问题。部分出行者能够根据自身需求对接收到的信息进行筛选、剔除不合理成分,保留有效的成分,从而最终做出正确的选择行为。而有些出行者由于自身经验不足或能力欠缺,无法筛选出有效的信息,不能从交通信息中获得效益,出行时则更多的凭借以往经验,从而产生信息过剩问题。(2信息过激现象信息过激现象是

53、出行者接受导行信息引导后,集中地表现为选择某种行为,易造成某区域某路径的交通压力明显增强、负荷变大、产生拥堵的现象。故出行者进行某种选择行为时很大程度上与出行者出行的心理判断存在很大的关联,只有正确预测在同等情况下其他出行者可能做出的选择,出行才能避免短时大量积聚、信息过激现象。但在现实条件下解决这一问题还是存在一定的困难。(3信息集聚现象出行者希望从获得的交通信息上选择出最优的路径出行方法,那么有相似偏好的出行者很可能会在短时大量倾向同种行为。因此在交通信息引导下,出行者不同的偏好和理解力会逐渐减少,进而加剧了道路的交通拥挤现象41。2.4小节本章首先在分析选择理论的基础上,阐述了选择行为,

54、其次分析了出行者的出行选择准则、相关影响因子以及交通信息属性对完成一次出行过程中的影响,得出完成一次的出行选择流程图。再次探讨了出行者、交通信息和实时路况信息三者之间对出行选择行为的相互作用和相互影响,得出在交通信息作用下出行的基本模式。最后研究了交通长安大学硕士学位论文信息与出行选择行为内在的因果联系,分析了在个体和系统两个层面上交通信息发挥的积极作用。第三章交通出行调查方案设计与数据分析第三章交通出行调查方案设计与数据分析调查是数据来源的主要手段,是分析事物内在特征的主要根据,只有在通过调查数据反映事物的现象,才有可能从调查的数据中进一步挖掘事物的内在联系和深层次的本质问题,才能优化系统模

55、型,为系统建立合理有序的结构。所以调查是研究分析某种事物的前期工作和关键环节,调查方案设计和调查范围的合理性与否直接关系到调查数据的准确度和精度,进而关系到研究的合理性和措施的可行性。3.1出行调查方法介绍(1RP调查RP调查是调查者对已经发生的情景做出相关调查,了解已发生的事件相关影响因素和不同层次水平,并对其进行评价描述、优先等级排序、打分或者各选项的整体偏好。以个体完成的事情作为调查研究的内容是RP调查最主要的特点,同时也是被调查者实际行为再现的调查手段,具有参考性较高,可靠性较强的优点。但RP调查无法对先前未存在的因素条件做出直接观察及以调查成本高的缺陷,使得RP调查运用有一定的局限性

56、。(2SP调查SP调查来源于经济学领域,该调查方法从人们追求效用最大化和经济理性化的假设角度出发的。SP调查最初是市场经营者为了解消费者对于不同产品、不同的服务可接受的满意程度,SP调查作为市场调查研究的有效工具,可以直观的了解到被调查者的意愿,进而更好地为产品拓展空间,提升其服务价值。SP调查的最大特点是它能根据被调查者对某一假想未发生的事件进行意愿选择。SP调查中每个选择肢特性值是被调查者做出意向的假定值。SP调查方法对于分析对象区域内没有发生、无法获取数据的调查是相当有利的,它可以任意设定未来可能存在的某种状况进行假定选择,从而克服了RP调查中出现的意外选项问题。同时,由于该调查方法可以

57、调查不同的被调查者在相同条件下做出的不同选择,因此可以分析研究个人属性与选择结果之间的关系,分析差异性和不同个人属性选择某种方案的概率,建立相关概率模型42。RP调查和SP调查对比分析如表3.1所示43。长安大学硕士学位论文表3.1 RP调查和SP调查对比分析 3.2基于SP调查的交通出行调查方案设计(1调查问卷的目的完成一项调查,首先要设计该项调查的问卷表格,再从表格的各个选项提取出相应的数据信息。获得数据信息调查的最终结果,为了将数据最大限度运用于论文研究内容,需明确该次调查目的,数据种类,进而根据数据的来源设计相应的问题。同时为了更好的让被调查者更好的明白每个选项的意图,需要在问卷的显目位置对某些问题做出具体解释,说明其作用,必要时可用简要例子示范。本次论文做出的相关调查旨在研究交通拥堵信息对出行者选择行为的影响,因此设计的选项必须是能反映影响出行者的选择因素。(2调查问卷的内容出行者的选择行为是主观因素个体出行经验累积和客观因素道路交通信息提供实时道路状况双重影响下做出的选择。根据主观因素和客观因素,将影响因素按照个人属