（道路与铁道工程专业论文）城市公共交通分担率预测方法研究.pdf

摘要 摘要 公共交通分担率预测是四阶段法公交需求预测中的重要组成部分，其预测 结果对城市公共交通规划和综合交通规划均具有较大影响。而目前国内常用的 交通分担率预测方法多是源于国外的规划理论，在实际应用中存在较多问题。 因此，在详细分析现有理论应用存在问题以及我国城市交通基础信息特点的基 础上，论文建立了以居民公交出行调查数据为依据，基于转移曲线法的公交分 担率预测实用方法。 论文首先分析了影响我国城市居民交通方式选择行为的各类因素，并结合 居民出行心理特征，对居民出行的深层规律进行一定程度探讨。 其次，分析探讨了常用的一些分担率预测模型、方法的特点，提出了论文 的基本研究思路，即采用非集计与集计理论相结合的思想，确立了首先根据公 交出行主要影响因素对居民进行详细分类，再对不同类别居民根据现有公交出 行特性分类曲线确定公交出行比例的预测方法。 论文还利用灰色系统理论，提出了公交出行主要影响因素筛选的灰关联度 分析方法，并结合实例，介绍了公交分担率曲线构造方法。 论文所提方法以现有公交出行调查数据为基础，解决了国内常用方法缺乏 事实依据，主观性太强的问题，也克服了历史数据缺乏的困难。本方法具有构 造形式简单，且能够反映未来公交环境、个人特性，出行特点等因素的变化对 公交出行行为的影响，并易于为酱通规划技术人员所掌握的特点，可被用于公 交规划及公交规划动态调整的分担率预测工作。 关键词：公共交通分担率，影响因素，出行心理，灰色关联度，转移曲线 a b s t r a c t a b s t r a c t t h ed e f i n i t i o no fp u b l i ct r a n s p o r tp a r t a k i n gr a t ef o r e c a s t i n gi so n eo ft h em o s t i m p o r t a n tp a r to ff o u r - s t a g ep u b l i ct r a n s p o r td e m a n df o r e c a s t i n g , t h ef o r e c a s t i n g r e s u l th a sa ni m p o r t a n te f f e c to nt h eu r b a np u b l i ct r a n s p o r tp l a n n i n ga n dt h e i n t e g r a t e dt r a f f i cp l a n n i n g y e ta tp r e s e n tt h et r a n s p o r tp a r t a k i n gr a t ef o r e c a s t i n g m e t h o du s e dg e n e r a l l yi n l a n dm o s t l yr o o t sf r o mf o r e i g np l a n n i n gt h e o r y , i te x i s t sa f e wp r o b l e m si np r a c t i c a lu s e t h e r e f o r eb a s e do nt h ep a r t i c u l a ra n a l y s i sa b o u tt h e p r o b l e mo fp r e s e n tt h e o r ya n dt h ec h a r a c t e r i s t i co fi n t e r n a l u r b a nt r a f f i cb a s i c i n f o r m a t i o n ，t h ep r a c t i c a lf o r e c a s t i n gm e t h o di sp u tf o r w a r do i lt h eb a s i so fs o m e p u b l i ct r a n s p o r ts u r v e yd a t aa n ds h i f tc n r v em e t h o d i nt h ep a p e r f i r s t s o m ek i n do ff a c t o r sw i t hi n f l u e n c et oi n t e m a lu r b a nr e s i d e n tm o d ec h o i c e h a v eb e e na n a l y z e di nt h ep a p e f a n dr e s i d e n tt r a v e ld e 印r u l eh a sb e e nd i s c u s s e db y m e a n so fr e s i d e n tp s y c h o l o g yc h a r a c t e r i s t i c s e c o n d ，t h ec h a r a c t e r i s t i c so fs o m eu s u a lm o d e l sa n dm e t h o d sf o rp a r t a k i n gr a t e f o r e c a s t i n ga t ed i s c u s s e da n dt h eb a s i ci d e a i sp u tf o r w a r d ，t h ec o m b i n a t i o no f a g g r e g a t ea n dd i s a g g r e g a t et h e o r y , t h ep u b l i ct r a n s p o r tp a r t a k i n gr a t ef o r e c a s t i n g m e t h o di nt h ep a p e rc o p i o u s l yc l a s s i f i e st h er e s i d e n t si na c c o r d a n c ew i t ht h em a i n i n f l u e n c ef a c t o r so fp u b l i ct r a n s p o r tt r i p ，a n dt h e no b t a i n st h et r i pr a t ew i t ht h e p r e s e n tp u b l i ct r a n s p o r tc h a r a c t e r i s t i cc u r v e o fd i f f e r e n tr e s i d e n tc a t e g o r i e s f i n a l l y , t h eg r e yi n c i d e n c ed e g r e ea n a l y s i sm e t h o di sp u tf o r w a r dt os e l e c tt h e m a i np u b l i ct r a n s p o r tt r i pi n f l u e n c ef a c t o r s ，t h em e t h o dt oc o n s t r u c tp u b l i ct r a n s p o r t p a r t a k i n g r a t ec ：l t l l n ei sr e c o m m e n d e dc o m b i n i n gw i t ht h ee x a m p l e b a s e do nt h es u r v e yd a t ao fp u b l i ct r a n s p o r t ，t h em e t h o di nt h ep a p e rs o l v e st h e p r o b l e m so fi n t e r n a lu s u a lm e a s u r e ，s u c ha sf a c tg i s tl a c ka n d t o os t r o n gs u b j e c t i v i t y a n ds 0o n i ta l s og e t so v e rt h ed i f f i c u l t yo fh i s t o r yd a t al a c k t h em e t h o dh a ss i m p l e f o r ma n di ti sa b l et or e f l e c tt h ei n f l u e n c et op u b l i ct r a n s p o r tt r i pd u et oc h a n g eo f s o m ef a c t o r s ，f o re x a m p l ef u t u r ep u b l i ct r a n s p o r tc o n d i t i o n ，i n d i v i d u a lc h a r a c t e r i s t i c , t r i ps p e c i a l t y , f u r t h e r m o r ei tc a nb em a s t e r e de a s yf o rc o m m o np l a n n i n gt e c h n i c i a n ， a b s t r a c t s ot h em e t h o dc a l lb eu s e di np u b l i ct r a n s p o r tp l a n n i n ga n dp u b l i ct r a n s p o r tp l a n n i n g d y n a m i ca d j u s t m e n tt of o r e c a s tp a r t a k i n g r a t e k e yw o r d ：p u b l i ct r a n s p o r tp a r t a k i n gr a t e ，i n f l u e n c ef a c t o r ，t r i pp s y c h o l o g y ，g r e y i n c i d e n c ed e g r e e ，s h i f tc u r v e 独创性声明 本人声明所呈交的论文是我个人在导师指导下进行的研究工作 及取得的研究成果。尽我所知，除了文中特别加以标注和致谢的地方 外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为 获得石家庄铁道学院或其它教育机构的学位或证书而使用过的材料。 与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明 确的说明并表示了谢意。 签名：壹! ：盐日期：1 2 ：! ：! ! 关于论文使用授权的说明 本人完全了解石家庄铁道学院有关保留、使用学位论文的规定， 即：学院有权保留送交论文的复印件，允许论文被查阅和借阅；学校 可以公布论文的全部或部分内容，可以采用影印、缩印或其他复制手 段保存论文。 ( 保密的论文在解密后应遵守此规定) f t 期：2 2 ：i ：! ， 第一章绪论 1 1 研究背景 第一章绪论 1 1 1公共交通分担率预测的意义及存在的问题 公共交通分担率预测是公共交通规划“四阶段”预测模型中的关键环节， 合理的公共交通分担率预测对于城市公共交通系统规划具有重要意义。而且公 共交通作为城市综合交通方式中的一种，与其他交通方式共同构成统一的城市 交通系统，因此公共交通分担率预测还会对城市综合交通规划中其他交通方式 的分担率预测造成较大影响。 影响居民公共交通方式选择的因素纷繁芜杂，包括从宏观社会经济发展政 策到微观的个体出行选择行为等众多方面【”。合理的公交分担率预测可以预知由 于未来各类影响因素变化而引起的公交出行情况的反应，这可以为城市路网规 划和公交系统改造提供指导。所以，合理的公共交通分担率预测可以准确地把 握未来城市公共交通需求，对于进行城市公交系统规划与城市综合交通规划均 具有重要的意义。 公共交通分担率预测也是城市交通规划中的一个难点。由于影响居民公共 交通方式选择的因素众多以及各因素本身的复杂性，城市公共交通分担率预测 是一项复杂而困难的工作。目前采用的预测方法多数来源于一些发达国家的交 通规划研究，是基于发达国家的交通实践，而我国经济发展水平较低，城市交 通方式结构与发达国家差别较大；居民出行中非弹性出行比重大，居民出行方 式选择余地较小；而且我国城市交通结构正处于一个剧烈变化的时期，与国外 交通结构较为稳定的状况也有很大不同；同时我国进行交通规划的历史较短， 历史调查资料的短缺也成为制约各类模型方法应用的“瓶颈”。这就造成国外一 些方法在国内应用的“水土不服”，难以应用或使用中偏差较大。我国交通规划 实际工作中较多采用的“宏观指导微观预测”的方法1 2 l ，是以宏观预测值作为微 观预测的约束框架，但该方法宏观预测值的确定方式主观性太强，仅仅依靠专 家推测缺乏足够事实依据而造成较大的误差，对未来公交发展也很难起到具体 第一章绪论 的指导作用。故本文希望建立一种借助公交出行调查数据，构造形式简单，且 能够反映未来公交环境、个人特性、出行特点等影响因素变化对公交出行行为 的影响，并易于为普通舰划技术人员所掌握的公交分担率实用方法。 1 1 2 国内外研究概况 公交分担率预测实质上就是预测未来公共交通可以分担到多少客流流量， 通常是属于交通需求预测中交通方式划分预测部分的内容。交通需求预测技术 发展的历史已经长达半个世纪，早在2 0 世纪5 0 年代，一些发达工业国家为了 满足大规模城市道路交通规划及其建设的需要，就开始研究城市交通需求预测 技术，一些著名交通规划如芝加哥、伦敦、波士顿等城市交通规划相继问世， 但最初交通预测只是包括交通发生、交通分布、交通分配三个阶段。2 0 世纪6 0 年代后期，日本广岛都市圈的交通规划首次提出了对不同交通方式进行划分这 一新的预测内容。至7 0 年代初，已形成了较具代表性的“四阶段”规划技术p l ， 即交通生成、交通分布、交通方式划分、交通分配四个阶段。目前，国内外通 常所用的城市交通需求预测方法都是建立在“四阶段法”的基础上进行的。我 国对城市交通需求预测的研究起步较晚，现行的需求预测方法仍多数采用“四 阶段”模式。 交通方式划分足“四阶段”交通规划方法中的一个重要阶段。交通方式划 分预测方法主要可分为两大类1 4 l ：一类是以统计学为基础的集计方法( a g g r e g a t e m e t h o d ) 。这类方法一般以交通分区为研究单位，将分区中的个人或家庭的调查 数据进行统计处理，如求平均值、求比例等，再用这些统计值来标定方式划分 模型中的参数，这就是集计方法，得出的模型就是集计模型，例如目前常用的 转移曲线法、回归模型法、重力模型的转换模型等；另一类是以概率论为基础 的非集计方法( d i s a g g r e g a t em e t h o d ) 。这一类方法分析的对象是个体，它将个体的 原始资料不加任何处理直接用来构造模型。 国外学者早期主要从集计的角度研究交通方式划分问题，2 0 世纪5 0 年代发 展起来的p u g e ts o u n d 分类预测模型是美国最早的交通方式分担率预测模型之一 5 1 。但由于该模型需要进行大量的调查统计和分类工作，所以它不适用于对大、 中型城市以及交通方式结构有很大调整的城市进行交通方式划分预测。 2 0 世纪6 0 年代，很多学者提出了“转移曲线法( s h i f tc u r v em e t h o d ) ”，该方 法在6 0 、7 0 年代得到了广泛的应用。美国、英国、加拿大等国都有成套的城市 一2 一 第一章绪论 公共交通与私人交通的转移曲线。但是转移曲线的绘制需要大量的统计资料， 并进行大量的统计分析，而我国交通规划的历史较短，所掌握的交通资料较为 有限，同时交通方式众多、影响因素也变化较大，因此建立如国外形式的转移 曲线存在较大困难。 非集计模型是在2 0 世纪8 0 年代开始得到广泛应用的，相对于集计模型来 说，其调查数据可不通过统计处理而直接构造模型。最早人们提出l o g i t 模型和 p r o b i t 模型，l o g i t 模型具有物理意义明确且便于计算等优点，因此在实践中被 广泛应用。但l o g i t 模型存在一个致命的缺陷，即其效用随机项是单独假设的。 p r o b i t 模型虽然克服了l o g i t 模型这一缺陷，但是该模型往往需依赖于极其复杂的 m o n t e c a r l o 仿真算法或者多项式c l a r k 求解逼近算法i “，实用性较差。这两种模 型都存在明显的不足，于是人们又提出许多改进的l o g i t 模型。改进的l c l g i t 模 型可概括成两大类1 5 j ： ( 1 ) 分层类的l o g i t 改进模型。这一类模型是把一个多项的选择问题划分成若 干个二项选择问题，进而采用b n l 模型计算选择概率。选择模型本身并没有进 行改变和改进，因此也就无法从根本上改变l o g i t 模型所存在的缺陷。 ( 2 ) 直接类的l d 百t 改进模型。直接类改进模型如1 9 7 9 年g a u d r y 和d a g e n i a s 提出了d o g i t 模型，它的基本假设是：通过对人们进行交通方式选择的观察和分 析发现人们在进行交通方式选择时总是有一些基本选择项，而这些基本选择量 不会随着被选择对象的效用值波动而改变。此外，还有经过b o x c o x 变换得到 的b c l 模型和b c d 模型。b o x c o x 变换通过效用函数的非线性变换，可解决 l o g i t 模型的一大缺陷，即方式选择的概率只与方式之间的效用差值相关，而与 效用值本身大小无关。它再与d o g i t 模型结合，即可构造出同时克服l o g i t 模型 两大缺陷而又比p r o b i t 模型简单的b o x c o xd o g i t 模型( 简称b c d ) 。这几类l o g i t 改进模型虽然形式简单，计算方便，但是其参数的杯定过程均较为复杂，这在 一定程度上限制了方法的应用。 国内学者对于交通方式分担率预测的研究主要集中于对国外相关模型与方 法的继承与改善，使其能更好的与我国实际情况相适应，同时也提出了一些实 践性较强的预测方法。 1 9 9 7 年李旭宏提出通过城市交通方式的分类分析预测交通方式划分的方法 l 刀，将交通方式分为自由类、条件类和竞争类3 种，利用对出行调查等资料的统 计分析，建立起各种出行目的、某种交通方式所占出行比例与出行距离之间现 一3 一 第一章绪论 状关系曲线进行预测。 针对我国现实情况，陈学武、王炜1 8 】在1 9 9 8 年根据人们对交通方式选择的 内在规律进行出行方式分类划分，将城市居民出行方式主要分为纯体力交通方 式、半机动化交通方式和机动化交通方式三大类，再进一步分析计算，从而进 行交通方式预测。吕慎、过秀成【9 l 提出了分层次策略性交通方式划分法，在分析 城市客运交通结构时，根据城市各种交通方式的特征将其分成不同的层次结构， 两两比较分析，用分担率曲线法和h g i t 函数模型确定各种交通方式的合理比例， 并在全过程中体现城市交通发展政策的宏观控制性作用。方法根据公共交通方 式与城市中其他客运交通方式的关系，主要将城市交通方式分为三大类：非竞 争类、完全竞争类和合作竞争类，分三个层次逐步求解公共交通客流分担率。 1 9 9 9 年同济大学的王i e ( 6 1 针对交通方式划分预测方法存在的不足，并基于 对交通方式个体选择行为的微观经济解释，利用随机效用理论，通过方式效用 相关描述参数的引入，建立了广义l o g i t 方式划分预测模型。广义l o g i t 模型主 要从非集计模型的自由度这个角度来考虑模型的建立，是通过调整模型参数实 现在l d g i t 模型和p r o b i t 模型问的相互转换。因此，广义l o g i t 模型可以克服l o g i t 模型的一些缺陷，但是继承了p r o b i t 模型计算繁琐的缺点，且在不同集合的交通 方式选择上有很大的主观性。 1 2 研究的目的与意义 本文旨在通过对出行者出行心理、出行行为和出行习惯特性进行分析，研 究对出行选择起关键作用的影响因素及其影响效果，并以此为基础寻求建立公 共交通分担率预测模型及方法，解决公共交通需求预测问题。 公交分担率预测对于城市公共交通规划具有重要意义。在城市公共交通规 划中，确定了公交客运需求之后才能确定公交系统的形式、线网规模以及进行 场站和线路的布设。公交需求预测结果的准确与否对规划的科学性和合理性会 产生很大影响。公共交通分担率预测的结果则会直接影响到公交需求预测的准 确性，并进而影响城市公交系统的发展。 在进行现有公交系统的优化改造时，通常采用静态的现状o d 矩阵进行计算， 而无法考虑公交系统变化对乘客o d 矩阵所产生的影响。本文所建立方法可以预 测优化改造后公交出行o d 矩阵的变化，使改造方案更符合实际情况。同时，预 d 第一章绪论 测优化方案实施后公交分担率的变化也可以进一步对方案优劣进行评价。 1 3 主要研究内容 ( 1 ) 根据居民出行调查资料研究分析城市居民出行心理、出行习惯及出行方 式选择机理，探讨乘客对于不同交通方式的选择行为特性，从而确定影响交通 方式选择的主要因素及其影响效果。 ( 2 ) 结合城市交通舰划实际应用条件，分析目前常用的交通方式分担率预测 模型及方法的优劣。 ( 3 ) 利用灰色关联度分析方法对城市居民交通方式选择影响因素进行分析， 确定公交分担率的主要影响因素。 ( 4 ) 基于现状居民出行调查资料，分组利用非线性回归方法建立公交出行比 例与影响因素之间的关系模型。 一5 一 第二章城市居民出行方式选择影响因素分析 第二章城市居民出行方式选择影响因素分析 出行者对于公共交通的选择行为受到公交环境、个人特性、出行特点等多 种因素的影响，分担率预测的关键就是确定对居民出行行为影响较大的因素， 论文以定性与定量分析相结合的方法对其加以确定。本章主要对居民出行方式 选择行为及其影响因素进行定性分析以确定主要影响因素。 2 1城市居民出行方式选择行为分析理论基础 出行者对出行方式的选择行为比较复杂，除与交通方式类型有关外，同时 还和宏观交通政策、个人特性、出行特性，以及交通方式本身的运营特性有关l 埘。 从另外一个角度讲，交通方式选择实际等于评价各种交通方式对出行者具有多 大的吸引力，而这个评价是以出行者个体心理活动为基础，通过一定方法对居 民方式选择行为决策过程的模拟。 2 1 1 居民出行心理分析 所谓居民出行心理，就是出行者在出行过程中的心理活动规律和个性心理 特征【1 1 l 。行为心理学告诉我们，人们的行为选择通常是受其心理需求支配的， 交通行为是受人们的交通需求心理支配的。出行者在出行前要考虑起迄点之间 的各种可用的交通方式，然后通过对交通方式特性、个人需求特点及外界环境 条件进行判断，选出自己最满意的一种方式。所以说，个体的整个出行过程伴 随着对出行环境的心理判断活动，这些心理活动也将直接影响行为的结果。寻 求影响出行者方式选择行为的因素，实质就是考察出行者心理的影响因素。而 且居民出行心理也存在着共性和个性的区别： 2 1 1 1 居民出行心理共性 居民出行心理共性指的是在出行过程中，出行者所具有的共同的心理活动 特点。出行者的交通方式选择行为是基于自身心理判断的个体行为，而众多的 个体出行行为又存在着明显的相同点。这主要表现为以下几个方面： 一6 一 第二章城市居e c 出行方式选择影响因素分析 ( 1 ) 时效心理。交通是起点与目的地之间客货的运转方式，而不是目的。所 以旅客均希望能尽快到达终点，希望中途花费时间越短越好，出行眷总希望能 够获得准时快捷的交通服务。 ( 2 ) 安全心理。这是人的本能需求也是居民出行首先要考虑并期理得到满 足的需求，是衡量交通运输质量的首要标准。出行者总是通过对各种交通方式 的主观判断，选择其认为较安全的方式。例如，步行及自行车方式在交通中被 认为处于弱势地位，其安全性较差；公交车的车内安全环境会直接影响居民的 选择行为。 ( 3 ) 经济心理。出行者倾向于选择较为廉价的交通方式，希望以较低的花费 满足其基本需求并到达目的地。 ( 4 ) 便捷、舒适心理。出行者希望得到方便、舒适的交通服务，例如，乘坐 公交时较少的换乘次数，使用交通工具时较高的自由程度等。此外，乘坐交通 工具的舒适程度也会对方式选择产生较大影响。 2 1 1 2 居民出行心理个性 对于每个出行者来说，由于自身条件、出行条件、个人性格、爱好、观念 的不同，又必然会有不同的心理需求，这就是出行者出行的个性心理。出行者 出行心理个性主要受以下几方面影响： ( 1 ) 个人特性影响。出行者个人心理因素如动机、感觉、习惯等；个人因素 如年龄、性别、职业、健康状况；情境与环境因素如文化、社会阶层、社会群 体、家庭等均可对居民出行心理产生较大影响。 ( 2 ) 出行特性影响。不同的出行目的、出行时间、距离等因素会使出行者产 生不同的出行心理需求，并进而影响出行者对出行方式的选择。 个体在出行中的心理判断活动是一个极其复杂的过程，它并不是以上各影 响因素的简单叠加，而是出行者对出行环境、个人情况等因素的综合判断，而 且由于交通信息的相对不透明性，其判断决策又带有很大的随机性，但同时大 量出行者的出行行为决策也具有一定的统计规律性。 2 1 2 居民出行决策机制 2 1 2 1 最大效用原则f 1 2 , 1 3 l 出行行为的效用理论来源于经济决策中的消费者行为理论，也就是消费者 1 第r 二章城市居民出行方式选择影响因素分析 宁愿选择特定的商品而不要其他的，因为它能带给消费者最大的效用( 亦即满 足) ，即一个人的问题是在预算受到约束的条件下使效用函数达到最大。对于居 民出行来说，需求的“商品”就是起讫点之间为了特定的目的而采用不同交通 方式的交通服务，出行者总是希望以较少的耗费( 包括时间、金钱等) 获得最 大的满足。 2 1 2 2 补偿原则与非补偿原则【1 4 1 出行者对出行方式进行选择时，通常需要对多种因素进行判断，以确定选 择何种交通方式。但是这一决策过程并不是仅仅遵循最大效用原则。例如，一 个老年人一般不会选择一种舒适性非常差的交通工具，即使这种交通方式其它 性能很优越。也就是说，出行者对于交通方式的各方面性能均有一个最低允许 值，当某性能低于该允许值时，出行者将会放弃选择该方式，而无论该方式的 其它性能如何，这就是所谓的非补偿原则。只有当交通方式各方面属性大于最 低允许值时，出行者才会根据最大效用原则对各属性进行权衡，优劣属性之间 才具有补偿作用，此时出行者遵循补偿原则。这一最低允许值也因出行者的心 理、环境、个人情况的不同而不同。 2 2 城市居民出行方式选择影响因素分析 2 2 1 其它交通方式对公交的影响 城市居民可选择的交通方式有很多种，一般交通调查时分为8 1 0 种，例 如：步行，自行车、公交、助力车、出租车、摩托车，小汽车、单位车等。根 据各交通方式与公交之间相互竞争关系可将其分为两大类：非竞争类和竞争类 川。如图2 - i 所示。 2 2 1 1 步行 只要人们的身体条件许可，均可自由选择步行作为其出行方式。不同的出 行目的，人们选择步行的机会不同。一般来说，生活、娱乐等目的的出行，人 们更有可能选择步行。出行距离是影响人们是否选择步行方式的主要因素，当 距离短时，步行是一种好的方式；但当出行距离较大时，步行则需要较长的时 间和较多的体力，容易使人感到疲劳而较少采用。因此，随着出行距离的增加， 一8 一 第二章城市居民出行方式选择影响冈素分析 选择步行的人会减少。一般步行较适宜的出行距离在1k m 以内，而公共交通较 适于2 - 6k m 的中长距离出行，另外由于我国城市普遍缺乏自行车停车场，再加 上自行车盗窃犯罪猖獗，居民较多采用“步行+ 公交”换乘的出行方式，所以两 者之间具有一定的互补性而不存在明显竞争关系。通过对我国2 1 个城市步行与 公交分担率关系曲线( 图2 2 ) 的比较分析也可以看出这一点，图中两条曲线的 变化无明显对应关系。 图2 - 1主要交通方式关系分类图 旧 tr 武福 南无镇南中 长 厦赣 深 青大营 大 哈糕：石 海州汉州 一 尔丹家 尿 锡江 7 山 沙门 州圳 岛连 口 庆 滨江庄 i 1 2 3 4 567891 01 11 21 31 41 51 61 71 81 92 02 1 蓬 静 鞭 求 懈 捉 留 俄 12 345 6 7 891 01 11 21 31 41 51 6 1 71 81 92 02 1 城市编号 图2 - 2 国内城市步行与公交分担率比较图 一9 一 f 碉 i 垒銮f 一鹾 类争 类 竞 争 非 竞 厂之l 蒯或受 第二章城市居比出行方式选扦影响因素分析 2 2 1 2 竞争类交通方式 竞争类交通方式与公交之间存在较强的竞争性，出行者根据其不同情况衡 量选择。自行车在我国拥有率较高，根据2 0 0 0 年石家庄市交通调查数据为每百 人7 8 6 7 辆，除老人、小孩及不适合骑乘者之外，几乎可达到每人一辆。因此， 居民选择自行车出行不存在交通工具可用性的问题，即自行车拥有量不会对选 择行为具有太大影响。出行者对自行车和公交的选择一般是通过比较它们的便 利程度来确定，公共交通的服务水平对决策影响较大。如图2 3 所示，自行车与 公共交通之间存在较大竞争性，比较图中各城市之间的交通方式分担率可发现， 某一城市的相对较高的自行车分担率常常伴随着较低的公共交通出行比例。另 外与图2 2 相联系还可看出，我国城市除步行方式外的其他出行绝大多数集中于 自行车和公交车两种方式，这当然与我国经济发展水平较低，居民出行可选择 方式少有直接关系，这也反映了由于公共交通服务的落后，多数出行转向了自 行车方式。 8 0 篓6 0 妻4 0 长2 0 目 狡0 l2345 6 78 91 01 11 21 31 41 51 61 71 81 92 02 1 城市编号 图2 3 国内城市自行车与公交分担翠比较图 对于摩托车、出租车和小汽车等机动化交通工具来说，其便捷性、舒适性 和可靠性在一定程度上会优于公共交通，但由于经济的原因对这类交通方式的 选择更多受到交通工具可获得性的制约，因此交通工具拥有量与出行方式选择 有着较大的影响。根据英国专家研究表明，在1 9 8 0 年至2 0 0 3 年的2 3 年时间里， 英国平均每个家庭拥有的小汽车数量由0 7 6 辆增至1 1 1 辆，而同期普通公交出 行则下降了1 3 t ”j 。当然，交通工具拥有量对出行方式选择的影响是一个较为复 杂的过程。例如以上研究中也显示，同期伦敦市区轨道交通通勤出行增长了1 3 ， 这其中轨道交通在地区拥堵中能保证较高服务水平是其主要原因。 在摩托车和出租车的使用者中，公交服务水平对其选择行为具有一定影响， 一l o 第二章城市居比出行方式选择影响冈素分析 提高公交服务水平可使其在一定程度上向公共交通方式转换。但是，小汽车与 两者不同，因为在我国当前的经济条件下，小汽车仍然属于一种高档消费品， 其拥有者具有相当高的收入水平。在此情况下，小汽车拥有者为追求自由、便 利，即使在公交服务水平较高的情况下，也不存在大规模向公交转移的可能。 由于小汽车的舒适性及自由程度大大优于公交车，同时随着小汽车拥有实际费 用的下降和居民收入的不断增长，将存在公共交通出行向小汽车出行转移的趋 势。所以，未来小汽车拥有水平对公共交通具有较大影响。 2 2 2出行主体特性对出行方式选择的影响 出行者总是结合自身特点考虑选择合适的交通方式，在其特性方面，一般 考虑以下几点： 2 2 2 1 出行者年龄 与出行者年龄相结合的是其在个人体力、喜好、价值观念等方面的差异， 这就造成了不同年龄阶段出行者对于交通方式选择的不同。老年人、小孩由于 生活节奏慢及个人体力原因，短距出行常用步行。特别是老年人，其空闲时间 较多，步行正好可以满足休闲、锻炼的目的。据石家庄市2 0 0 0 年交通调查数据 显示6 一1 4 岁和6 0 岁以上出行占步行出行总数的5 2 4 4 ，老年人节俭意识较强， 因此在长距离出行中考虑出行成本，较多选择公共交通而不是出租车，公交车 使用者中5 0 岁以上人群占4 0 7 。2 0 岁以下年轻人体力充沛、性格好动，使用 交通方式交通方式选择中较少考虑体力因素；同时多希望出行过程自由随意， 倾向于选择私人交通工具，但由于年龄及经济原因，使用摩托车、私家车较少， 而使用自行车较多。 由表2 - 1 也可以看出，随着出行者年龄的增加，公交方式使用比例大体呈逐 渐增大的趋势，除公交方式外，老年人、小孩采用步行方式比例也较高；2 0 - 5 0 岁公交使用比例较为稳定，这部分人群出行方式多样，可选择机会较多，但由 于石家庄的经济条件及城市布局特点，其主要的出行方式是自行车，根据2 2 1 2 节的分析，公交与自行车之间存在明显竞争关系，所以公交服务水平的提高将 会吸引其中部分人向公共方式转移，从而显著提高公交出行比例。 2 2 2 2 家庭属性 第二章城市居民出行方式选择影响冈索分析 家庭属性包括家庭人口构成及居住分区特性等。家庭构成可分为独身、夫 妇家庭、有无小孩、父母子女同住、退休家庭等1 1 0 i 。家庭的构成对交通行为、 交通方式的选择等有很大影响。有小孩及老人的家庭，伴送及迎接到学校、医 院等的出行增加，同时也较多采用不耗体力的机动交通方式如小汽车或公交车。 另一方面，家庭成员的增加也使家庭出行中人数增加，这在一定程度上可提高 了使用小汽车的概率。但总体来说，未来家庭更趋于小型化，构成趋于简单化， 家庭构成对交通选择的影响响对较弱。居住分区特性主要指的是分区与各类交 通方式相关的性质，例如道路密度、公交网密度、公交站点覆盖率、停车场地 设施情况等，这些性质会对居民选择媚关交通方式造成较大影响。 表2 - 1石家庄市不同年龄组出行方式选择” 年龄步行， 自焉车公驴出舻摩蔫车私应车其憩车总计f 1 0 0 1 0 0 1 0 0 1 0 0 1 0 0 1 0 0 1 0 0 1 0 0 2 2 2 3 家庭收入 收入是影响交通方式选择的重要因素，对居民选择行为起决定性作用。例 如高收入家庭较多采用小汽车出行或乘坐出租车，即使公交服务达到较高水平 也较少利用普通公交。由表2 2 也可以看出，月收入在1 1 0 0 1 3 9 9 元范围之内的 中等收入家庭出行者使用公交的比例较高，月收入低于1 0 9 9 元的人群较多采用 更为廉价的交通方式，例如步行和自行车方式，表中显示这类人群步行和自行 车出行比例之和均在8 5 以上。随着收入的提高，出行者的交通方式选择分布 更为分散，存在由非机动方式向机动化交通方式转移的趋势。这在一定程度上 也表明，公交出行费用对于大多数低收入家庭的选择行为具有较大影响，公交 费用的降低可以使这部分人群由耗费体力的步行和自行车方式向公交转移。 同时，收入对于交通方式选择的影响也是多方面的。有证据显示，收入增 长会促进小汽车等私人机动交通工具拥有量的增长，提高其可用性。随着社会 经济的发展，交通机动化水平的提高是大势所趋，由于私人机动交通工具与公 交的竞争关系，这无疑会对公交需求造成负面影响。而同时收入的增长也会使 一1 2 一 舛&j挖缸勰拍弱 & j m鼹佗妮嚣舵融 l n n n n n n m n n i & i 互n 王控巧巧鸺孵趵巧乩蛇鹋好撕钉舵 2 2 王z l 王t 王龃酷弘饽竹孔引乃勰配豇孔 n埒n埒乃鲳盼驼 嚣嚣器阱强嬲骝舯 第二章城市居民出行方式选择影响因素分析 得整个交通方式结构发生变化，中高收入家庭选择私人机动交通工具的同时， 众多低收入家庭会倾向于由步行及自行车方式向公交方式转变。 表2 - 2 石家庄市人均收入与交通方式选择关系表“” 人均月收入 步行自行车 公交出租车单位车摩托车 | 元隅f | 隅f 其他 ， 0 5 5 0 6 6 0 4 8 o 5 2 5 2 0 合计 1 0 0 1 0 0 1 0 0 1 0 0 1 0 0 1 0 0 2 0 0 4 9 9 3 3 4 85 5 9 7 3 0 91 2 72 2 43 4 0 5 0 0 - 7 9 93 3 4 35 4 2 72 7 52 0 53 0 73 7 7 8 0 0 _ 1 0 9 93 5 1 35 1 1 33 4 71 4 44 4 83 8 7 1 1 0 0 1 3 9 93 1 0 54 0 7 61 9 5 30 9 0 4 0 2 3 2 3 1 4 0 1 ) - - 1 6 9 9 3 5 8 94 2 9 1 5 6 32 0 76 0 02 3 0 1 7 0 02 8 4 04 0 2 61 1 8 2o 5 21 4 6 44 3 6 另一方面也有证据表明收入增长可以增加居民平均出行距离和出行次数， 而中长途出行是公交的优势区段，这在一定程度上也会影响公共交通的分担比 例。 2 2 3 出行特性对交通方式选择的影响 2 2 3 1 出行目的 城市交通按出行目的不同主要可分为上班、上学、购物、生活、公务、回 程等。对于不同的出行目的，出行者会倾向于不同的交通选择方式。一般上班、 业务活动偏向于采用公共交通，因为其更具有规律性，受外界自然环境影响较 小，且较少耗费体力利于下一步工作的开展。而在公交的服务水平不高的城市， 此类出行会转向步行和自行车。由于目前城市中小学多数采取的就近入学的政 策，学校与家庭之问距离较近，所以上学采用步行方式的比例较高。购物、文 体游憩等活动要求轻松随意，多倾向于采用自由程度高的步行方式，如表2 3 。 表2 - 3 上海市分出行目的的交通方式选择表 2 2 3 2 出行距离 各种交通方式所适宜的出行距离是不同的。因此，随着出行距离的变化， 一1 3 一 第一二章城市居比出行方式选择影响冈素分忻 出行者采用的交通方式的比例会有所变化。如图2 4 所示，对于步行交通来说， 其主要依赖于出行者体力，出行比例随出行距离而变化的规律非常明显。步行 出行距离基本上集中在1 5k m 范围内，超出这一距离步行比例将会很低。自行 车作为我国城市交通的主要出行方式之一，在中、短程出行中具有较大优势， 其优势出行距离范围为3 4k m 。公交车、出租车、摩托车、单位车、私家车等 机动化交通方式远距离出行上具有依靠体力交通方式所不可比拟的优势，当出 行距离超出一定范围后，居民出行方式会逐渐向机动车转移。其中公交方式出 行费用低廉而且较易获得，随着出行距离的增加，步行和自行车方式向公交转 移的趋势会更加明显，公交出行比例会有较大增长。而与其它几种机动车不同， 摩托车优势出行距离为6 - - 9 k m ，超出这一距离，其出行比例会有一定程度下降。 零 婚 雩l 表 较 簧 俐 012345 6789 1 01 11 21 31 41 51 6 出行距离k m 图2 - 4 石家庄市不同出行距离各交通方式分担率“” 2 2 4 交通设施特性对交通方式选择的影响 2 2 4 1 交通费用 交通费用当中公交票价是相对容易识别和量化，也是最容易调整的因素。 故本文主要讨论票价对公交需求的影响。在通常情况下，票价与公交需求成反 比例变化：票价的增加将会导致公交乘客数量的减少，使乘客转向其他交通方 式，而不同类型的人群受到的影响是不同的。 ( 1 ) 小汽车拥有者。相对于其他人，小汽车拥有者普遍具有较高的收入，可 第二章城市居民出行方式选择影响冈素分析 选择的交通方式范围更广，对票价增加的反应较为强烈。从长远来看，公交票 价增加对其产生的影响要大于其它乘客。 ( 2 ) 年龄。票价影响对年龄的依赖性的证据还不够明确。一般来说，儿童、 老年人和残疾人收入不高，不常采用私人交通工具，行走不方便，为了实现必 要的出行，公交方式也许是唯一的选择。所以，他们对于票价增加的反应不如 青壮年强烈。 ( 3 ) 收入。收入越高的乘客就越有方便的条件选择小汽车、出租车等其他方 式出行，从而代替公交出行。因此，在某些条件下，他们对票价的变化更敏感。 而另一方面，他们也有更多的财力承担票价提高带来的影响。与高收入、时间 观念强的人相比，低收入人群在公交票价提高时，有可能不坐公交而选择自行 车。实际上国外研究已经证明，人们的收入越高，票价变化的敏感性就越大， 对于各类出行均有类似的倾向。 ( 4 ) 出行目的。工作或上学出行自由度较低，时间和目的地几乎没有选择， 这就造成工作和上学出行的票价变化敏感性比其它目的出行要低；购物、娱乐 出行则较为随意，其票价变化敏感性相应要高。 ( 5 ) 出行距离。一般短距出行敏感性较高，更多的人会转而选择自行车：而 对长距离出行来说，票价越高，乘客收入越高，其敏感性就越高；介于长距离 和短距离之间出行，其敏感性会下降。 2 2 。4 2 行程时间 行程时间是指从出行起点到终点之问所有时间的消耗。一次出行中可用交 通方式之间的时耗差别，是影响交通方式选择的重要因素之一。一般情况下， 在相同的出行距离内，旅客均倾向于采用花费时间较少的方式。出行时耗不仅 包括交通工具的行驶时间，还包括两端步行时间、存放时间( 对于私人交通工 具) 、等候时间和换乘时间( 对于公共交通工具) ，而后一部分的时间消耗基本 上取决于交通供应。例如公交车行程时问( t 。) 计算公式( 2 - 1 ) 可表示如下 n r 一+ + 6 0 手+ ( 2 - 1 ) y 公 式中，伊出行距离( k i n ) ； ，由起点步行到车站和由车站到目的地所需时间。 对于公共交通而占，出行时间中车内时问与车外时| b j 的比值也在一定程度上代 一】5 一 第二章城市居民出行方式选择影响因素分析 表了服务水平。当然出行者选择交通工具并不是仅考虑其行程时间的绝对值， 而更多是在众多可供选择的交通方式中，考虑互相之间的相对关系，期望在