基于非集計(jì)模型的公交與非機(jī)動(dòng)車通勤出行選擇研究

顧 宇，林 麗，吳 杰

（南京林業(yè)大學(xué)汽車與交通工程學(xué)院，南京 210037）

隨著我國城鎮(zhèn)化進(jìn)程的不斷加快，居民出行方式也逐漸向機(jī)動(dòng)化方向轉(zhuǎn)移，私人汽車大量進(jìn)入普通家庭，我國的大多數(shù)城市出現(xiàn)了不同程度的交通擁堵問題，突出表現(xiàn)在早晚高峰居民通勤時(shí)段。因此，減緩私人汽車通勤出行增長速度，是緩解當(dāng)前交通擁堵的有效手段。以南京為例，在2008至2011年的通勤出行結(jié)構(gòu)見表1，非機(jī)動(dòng)車與公交通勤出行比例最大。非機(jī)動(dòng)車與公交車作為兩種重要的綠色交通方式，出行成本較低、人均占地面積少、環(huán)境污染少，在當(dāng)今節(jié)能低碳的號召下，是私家車通勤最佳的替代方式。

表1 南京居民通勤出行方式構(gòu)成比例 %Tab.1 Commuting trip proportion of Nanjing residents %

近年來國內(nèi)外研究大多集中在“公交優(yōu)先”條件下，分析影響小汽車與公交車的交通方式選擇因素。然而，考慮到我國自行車大國的國情，關(guān)于非機(jī)動(dòng)車與公交之間的方式選擇研究卻很少。本文以2009年南京市居民出行調(diào)查數(shù)據(jù)為依據(jù)，從居民個(gè)人屬性、家庭屬性、出行特性，以及出行意向等方面，分析影響非機(jī)動(dòng)車和公交車通勤選擇的因素。下面將對各影響因素進(jìn)行初步分析。

1 非機(jī)動(dòng)車和公交車出行方式選擇初步分析

根據(jù)南京市居民出行調(diào)查數(shù)據(jù)，共獲得有效樣本890個(gè)，分析影響居民選擇非機(jī)動(dòng)車和公交車的因素。調(diào)查結(jié)果顯示，選擇非機(jī)動(dòng)車出行624個(gè)，占70.11%，選擇公交車出行的為266個(gè)，占29.89%。下面就從個(gè)人屬性、家庭屬性、意向特性和出行特性，統(tǒng)計(jì)分析非機(jī)動(dòng)車和公交車方式選擇的各影響因素［1］。

1.1 個(gè)人屬性對出行選擇影響分析

被調(diào)查者中43.8%為男性，56.2%為女性，如圖1所示。從圖1中可以看出，男性選擇非機(jī)動(dòng)車出行的比例更高較女性高，而女性選擇公交出行的比例較男性高。從年齡角度，各年齡層次抽樣為19歲以下占10.47%，20～40歲占26.28%，40歲以上占62.39%。統(tǒng)計(jì)結(jié)果如圖2所示，年齡越大越選擇公交車出行者越多。

圖1 性別對出行方式選擇的影響Fig.1 The influence of gender on mode choice

圖2 年齡對出行方式選擇的影響Fig.2 The influence of age on mode choice

1.2 家庭屬性對出行選擇影響分析

如圖3所示，反映了家庭收入對出行方式選擇的影響，收入在2～10萬元的家庭，非機(jī)動(dòng)車與公交車選擇區(qū)分不明顯。收入低于2萬元的家庭，偏向于選擇公交出行，而收入高于10萬元的家庭則更多選擇非機(jī)動(dòng)車出行。如圖4所示，當(dāng)家庭非機(jī)動(dòng)車擁有量小于等于2輛時(shí)，選擇公交車出行較多，而家庭非機(jī)動(dòng)車擁有量大于2輛時(shí)，選擇非機(jī)動(dòng)車出行較多。且非機(jī)動(dòng)車擁有量越多，選擇非機(jī)動(dòng)車出行越多。

圖3 家庭收入對出行方式選擇的影響Fig.3 The influence of family income on mode choice

圖4 非機(jī)動(dòng)車擁有量對出行方式選擇的影響Fig.4 The influence of the amount of non-motor vehicle on mode choice

1.3 意向特性對出行選擇影響分析

居民對私人小汽車的看法統(tǒng)計(jì)如圖5所示，反應(yīng)被調(diào)查者的主觀感受對出行方式選擇的影響。可以看出，持“適度發(fā)展，限制使用”看法的居民選擇非機(jī)動(dòng)車出行的略多。此外，該意向特性對選擇公交或非機(jī)動(dòng)車出行的影響并不顯著。

圖5 私人小汽車的看法對出行方式選擇的影響Fig.5 The influence of the attitude to private car on mode choice

1.4 出行特性對出行選擇影響分析

如圖6所示，表明出行時(shí)耗對居民出行方式的影響。當(dāng)通勤時(shí)耗在30 min以內(nèi)時(shí)，大部分居民愿意選擇非機(jī)動(dòng)出行，而通勤時(shí)耗大于30 min時(shí)，選擇非機(jī)動(dòng)車出行者減少。且通勤所需時(shí)耗越長，選擇公交車出行者越多。

圖6 出行時(shí)耗對出行方式選擇的影響Fig.6 The influence of the time and cost on mode choice

2 非集計(jì)模型研究分析

2.1 logit模型的基本原理

非集計(jì)模型是以個(gè)人為單位構(gòu)造選擇模型的方法。非集計(jì)模型的理論基礎(chǔ)是消費(fèi)者在選擇時(shí)追求“效用”最大化這一假說［2］。

若令Uin為個(gè)人n選擇分肢i時(shí)的效用，An為出行者n的選擇方案集合。則該出行者n從選擇方案集合An中選擇分肢i的條件為Uin＞Ujni≠j，j∈=An。

式中:Vin為出行者n選擇第i種方式效用函數(shù)的固定項(xiàng);∈in為出行者n選擇第i種方式效用函數(shù)的隨機(jī)項(xiàng)。Vin表達(dá)式如下:

通常假設(shè)Vin與其中包含的影響變量之間呈線性關(guān)系;K為變量的個(gè)數(shù);θk為第K分變量對應(yīng)的參數(shù);Xink為第n個(gè)出行者選擇第i種出行方式的第K個(gè)影響變量 （如通勤時(shí)耗，家庭收入等）。

則出行者n選擇第i種出行方式的概率Pin為

在本文中，可選出行方式為公交車和非機(jī)動(dòng)車，即i=1，2.二項(xiàng)BL模型的形式如下式［3－4］:

2.2 BL模型的變量選擇

按照對居民出行方式選擇有影響的變量構(gòu)成（見表2）的BL模型進(jìn)行參數(shù)估計(jì)，即可得到城市居民公交車與非機(jī)動(dòng)車出行方式選擇模型。

表2 BL模型變量設(shè)置表Tab.2 Variable settings in BL model

2.3 BL模型的參數(shù)標(biāo)定結(jié)果

借助SPSS統(tǒng)計(jì)分析軟件，可以標(biāo)定出效用函數(shù)中未知參數(shù)的值，結(jié)果見表3所列。采用Wald統(tǒng)計(jì)量，解釋模型中各變量是否與選擇非機(jī)動(dòng)車的概率有顯著的線性關(guān)系。顯著水平取α=0.05，當(dāng)顯著性檢驗(yàn)值小于0.05時(shí)，說明該變量的影響程度是顯著的［5］。

2.4 模型結(jié)果分析

從以上模型參數(shù)標(biāo)定結(jié)果可以看出，性別、家庭非機(jī)動(dòng)車擁有量、對私人小汽車看法、出行時(shí)耗對通勤者在非機(jī)動(dòng)車與公交車的選擇中有顯著影響。性別的影響系數(shù)為－2.005，說明女性選擇公交出行概率較男性高，且相同條件下，女性選擇公交車出行的概率是男性的7.4倍。對小汽車的看法持“適度發(fā)展，限制使用”態(tài)度的通勤者偏向于選擇非機(jī)動(dòng)車出行，且同等條件下，持“適度發(fā)展”態(tài)度的出行者選擇非機(jī)動(dòng)車出行的概率是持“嚴(yán)格控制”態(tài)度者選擇非機(jī)動(dòng)車出行的2.7倍。出行時(shí)耗的影響系數(shù)為－0.100，說明出行時(shí)耗越長，人們更愿意選擇適合長距離通勤出行的公交，但其影響程度不大。

表3 模型標(biāo)定結(jié)果Tab.3 Parameter estimates

通過以上分析，可以得出公交出行向非機(jī)動(dòng)車出行轉(zhuǎn)移效用函數(shù)方程為:

式中:X1為性別;X2為年齡;X3為家庭收入;X4為家庭非機(jī)動(dòng)車擁有量;X5、X6分別為對私人小汽車的態(tài)度，若為“嚴(yán)格控制”態(tài)度者均取0，若為“鼓勵(lì)發(fā)展”，X5取1，X6取0否則X5取0，X6取2;X7、X8分別為城市公交滿意度為“1”或“2”;X9為三年內(nèi)是否購買小汽車;X10為出行時(shí)耗。

3 出行方式分擔(dān)預(yù)測與檢驗(yàn)

根據(jù)建立的的公交車和非機(jī)動(dòng)車選擇模型，即可預(yù)測南京市居民公交車和非機(jī)動(dòng)車選擇情況［6－7］。本文用2011年南京市居民出行調(diào)查數(shù)據(jù)對該模型的預(yù)測結(jié)果進(jìn)行檢驗(yàn)，選取867個(gè)人出行數(shù)據(jù)進(jìn)行預(yù)測。結(jié)果見表4，實(shí)際選擇非機(jī)動(dòng)車出行且預(yù)測正確的樣本為595個(gè)，實(shí)際選擇公交車且預(yù)測正確的為107個(gè)，模型的總體預(yù)測正確率可達(dá)80.97%。說明，該模型對南京市居民選擇公交車和非機(jī)動(dòng)車的預(yù)測準(zhǔn)確率較高。

表4 模型預(yù)測結(jié)果檢驗(yàn)Tab.4 Verification of the predicted results

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