城市地鐵開通對通勤者出行方式選擇的影響

關士托，孫 健，徐 婷

(1.上海交通大學 a.船舶海洋與建筑工程學院交通研究中心；b.船舶海洋與建筑工程學院海洋工程國家重點實驗室，上海 200240；2.長安大學 汽車學院，陜西 西安 710064)

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城市地鐵開通對通勤者出行方式選擇的影響

關士托1a，孫 健1b，徐 婷2

(1.上海交通大學 a.船舶海洋與建筑工程學院交通研究中心；b.船舶海洋與建筑工程學院海洋工程國家重點實驗室，上海 200240；2.長安大學 汽車學院，陜西 西安 710064)

為分析西安地鐵2號線對沿線通勤者出行方式的影響，本文調查了2號線沿線通勤居民，從“人-車-路”多維角度分析影響城市通勤者交通方式選擇的因素，主要包括時間、經濟性及個人體驗等，并建立Logit模型對交通方式選擇進行預測。研究結果表明：西安地鐵2號線自2011年開通以來，超過半數的沿線通勤者從傳統交通方式轉移到地鐵出行，且對地鐵依賴程度逐漸上升，超過70%的通勤者選擇地鐵出行。研究成果可為西安南北客運交通走廊上常規公交線路調整及相關配套設施建設提供理論上的依據。

西安地鐵；出行方式；影響因素；Logit模型

0 引言

進入21世紀以來，城市交通問題日益嚴峻，對城市交通發展方向和出路提出了更高要求[1]。經過研究人員廣泛論證和政府相關部門的支持，發展軌道交通被逐步認為是解決快速城市化及機動化情形下交通問題最為有效的方式[2]。眾多學者曾研究過軌道交通對城市交通的影響。文獻[2]以廣州市為例研究了軌道交通對通勤者出行方式的影響。文獻[3]研究了成都地鐵1號線開通后通勤者出行方式分擔率的變化。文獻[4]研究了Nested-Logit模型在軌道交通銜接方式選擇中的應用。以往研究側重于平均分擔率的研究，對軌道交通影響最為顯著的沿線區域重視度不足，本文以西安地鐵2號線為研究對象，重點關注軌道交通對其沿線區域的影響。

西安市2006年啟動軌道交通2號線建設主線已于2011年9月建成通車，南延段也于2014年6月投入使用。至此，西安地鐵2號線成為北起“北客站”南至“韋曲南”，縱貫城市南北的交通大動脈。線路全長26.8 km，共設21座地下車站，平均站距1.34 km。另外，西安地鐵1號線1期工程于2013年9月建成通車，成為貫穿市區東西軸線的核心線路。兩條線路呈“十”字交叉狀，勾畫出西安地鐵網絡的基本框架。

時至今日，西安地鐵2號線主線已運營3年有余，深刻影響著居民的出行行為，并對市區南北客運走廊上的交通方式產生深遠影響。例如，原縱貫西安市區南北軸線的600路公交車因配車足、發車間隔小、運量大而一度被譽為西安公交“明星線路”，但地鐵開通后客流嚴重流失，以往運營模式難以為繼，不得不尋求變革。再者，以往城市自行車出行沒有政策支持和設施保障，如今，在地鐵站進出口附近均設立公共自行車服務點，以方便乘客換乘。

地鐵開通對西安市民的出行方式產生了多重影響，加之西安古城的不同于其他大中城市的特殊情況，如：因城墻限制，僅有限道路可進入市中心，城市道路棋盤形布局等，本文立足于西安城市交通自身特點，從實際數據入手，分析地鐵2號線開通對通勤者出行方式的影響。

1 出行方式選擇的影響因素分析

隨著軌道交通在中國大中城市的快速發展，勢必與常規公交之間發生客流競爭[5]。與此同時，在能源危機日益加劇的大環境下，軌道交通發展對于私家車出行者也會產生影響。對于摩托車、電動車、自行車、步行等出行者來說，軌道交通提供了可選擇的新型交通方式，會促使其放棄原交通方式，轉移到軌道交通[6-7]。

影響通勤者出行方式選擇的因素多種多樣且相互作用，最終形成個人判斷和選擇[8-9]。西安市作為中國著名文化古城，交通發展受歷史文化和城墻遺址的影響，造就西安居民對于交通認識和決斷的特點。

本文擬基于道路交通駕駛中的“人-車-路”因素的影響機制，分別來確定影響通勤者對于出行方式選擇的各類因素。

(1)人。這里，“人”的因素主要指個體特征，包括性別、年齡、健康狀況、經濟收入等；另外，也關系到每次出行不同屬性，包括出行目的、出行時間、出行距離等。

(2)車。車即交通工具，對于出行者的選擇具有決定性作用，該因素內在特征包括速度、舒適性、可靠性和安全性。

(3)路。道路狀況影響交通工具的運行，道路擁堵不僅延長出行時間，也會破壞人們的出行感受。當前西安城市道路交通中的擁堵問題較為嚴重，而地鐵路權專用的特點從根本上免除了路面擁堵的影響。

綜合以上分析，并參考相關研究成果，可概括影響通勤者對于出行方式選擇的因素為：時間、經濟特性和個人體驗3類。

本文采用基于意向的調查方法(SP)和實際選擇的調查方法(RP)進行數據收集，對西安地鐵2號線沿線站點抽樣調查。抽樣調查站點為小寨站、鐘樓站和鳳城五路站，調查時間為工作日15∶00～18∶00，共獲得205個樣本，對上述3類因素進行統計分析，結果如下。

1.1 時間因素

圖1 出行時間分布

地鐵的主要優點在于快速、省時和準時。根據被調查者個人感知，統計發現：西安地鐵交通具有時間優勢的調查對象占總調查對象的90%以上。

西安市在《西安市城市綜合交通體系規劃》中提出了核心區公共交通出行平均30 min內的目標[10]。圖1給出了出行時間比例分布統計。由圖1可以看出：受調查人群的整體出行時間呈向右偏斜的態勢，其中，大于30 min的出行占總出行量的66%，與《西安市城市綜合交通體系規劃》的目標具有較大差距。為實現規劃目標，西安進行了地鐵建設，2號線開通之后，為沿線通勤者提供了一種可選擇的交通方式，對通勤者出行時間產生影響。

常規公交的出行時間很大程度上受路面交通狀況影響，準時性難以保證；通常，私家車出行更加快捷，但也受路面交通狀況和控制設施的影響；其他出行方式在時間成本上各有不同。對地鐵而言，因時間因素而轉移到地鐵交通的乘客比例達51.6%。

1.2 經濟因素

西安公交票價相對于全國其他大中城市而言較低。市區內常規公交多數為1元票價制，部分空調線路和“K”字線路票價2元，地鐵起步2元(6站及以內)，5元封頂，且持“長安通”公交卡的乘客乘坐常規公交可享受5折優惠，乘坐地鐵享受7折優惠。具體地鐵票價及優惠政策見表1。

已有研究[11]發現：西安市地鐵票價在3.5～7.0元時，比票價小于3.5元或大于7.0元時更富有彈性，7.0元是西安軌道交通可能采取的最高票價。為達到吸引客流的目的，西安地鐵目前票價政策為：全程票價5.0元，而對于使用“長安通”公交卡的乘客來說，全程僅需3.5元。該票價政策具有良好競爭力，也契合西安市打造“公交都市”的初衷。

本次調查獲得了通勤者月收入和日交通費用兩類經濟數據，通過統計產品與服務解決方案軟件(SPSS)統計分析，發現兩者具有較為顯著的線性關系。表2給出了SPSS模型參數。

出行費用是出行方式選擇的重要影響因素[12]。調查發現：58.5%的出行者認為地鐵出行增加了出行費用，這與西安市目前實行持“長安通”卡乘坐公交5折優惠活動有關，說明通勤者對于經濟支出的敏感性。但因價格過高而未選擇地鐵出行的乘客僅占總人數的6%，可解釋為出行者在綜合各種因素之后，價格因素作用得到削減。

表1 西安地鐵票價政策

備注：中小學生卡5折優惠，長安通公交卡7折優惠。

表2 基于SPSS的模型參數估算

注：因變量為日交通費用。

1.3 個人體驗

通勤者對于交通方式的個人體驗不局限于舒適性、安全性等方面，還包括乘坐方便與否，這是較為重要的環節。調查發現：超過75.0%的出行者未選擇地鐵的原因是乘坐不方便，這與西安城市道路棋盤狀的布局有著直接關系。交通配套基礎設施不完善，道路非直線系數大，也是制約西安交通發展的重要因素。地鐵2號線從北到南近乎直線，且西安地鐵尚未成網，覆蓋面積較小。西安地鐵目前相對于傳統公交的各種不利因素中，乘坐、換乘不方便因素占75.8%。

調查顯示:作為出行者考慮的因素，舒適性相對于時間、票價等，并未被認為是影響決策的重要因素；但在實際選擇出行方式時，扮演著極其重要的角色，特別是對于老、弱、病、殘、孕等行動不便的人群。此外，安全性是個人無法左右的因素。對于地鐵和公共汽車而言，前者因為其路權專用，后者因為速度較慢，安全都無法構成主要問題；對于私家車、自行車、步行等出行方式而言，安全與否多與個人對于交通規則的遵守有關。因此，本調查未涉及安全性因素。

總之，個人體驗屬難以精確量化的指標，其影響因素眾多，作用復雜。例如，安全性好壞除了與車輛自身事故數量有關，還與媒體對公眾的引導相關；舒適性高低則因出行實際情況和因人而異[13]。但不可否認，個人體驗對于交通方式選擇仍具有一定的影響作用。

2 地鐵客流的來源分析

地鐵出行作為人們日常出行方式，西安軌道交通開通前，位于南北交通走廊上的乘客采用其他出行方式完成出行；地鐵開通之后，這些乘客部分分流到地鐵。其他城市軌道交通也存在類似現象，例如，上海軌道交通6號線開通前后，部分原有的道路公交客流向軌道交通客流轉移，造成居民出行結構發生變化[14]。圖2是西安地鐵2號線開通前后出行方式統計。由圖2可明顯看出：地鐵開通后原交通方式分擔比例均有所下降。

通過對調查數據統計分析發現：之前采用公共汽車出行、之后采用地鐵出行的乘客占到地鐵出行乘客總數的64%，說明地鐵開通對于常規公交產生了極大沖擊。地鐵客流的其他來源方式及比例見圖3。

西安市600路公交運行于南北交通走廊，其線路長度82%與地鐵2號線重合，貫穿城市南北中軸線，于2003年1月29日開通。起點為張家堡(鹽張村)，終點為陜西師范大學南校區，配車100輛，日客運量10萬人次，是西安各公交線路中配車數最多、駕駛員人數最多、營運里程最長、日客運量最多的線路之一，被譽為西安城市的“交通航母”。地鐵開通后，600路公交客流受到嚴重影響，原有運營模式難以為繼，公交公司不得不做出重大調整，包括將起點改為鳳城七路，配車削減50輛等，使得600路公交“風光不再”。

圖2 地鐵開通前后出行方式圖3 地鐵客流來源統計

由圖3還可看出：地鐵當前客流來源中，私家車也占據了較大比例，是地鐵客流第二大來源。通常認為私家車過度使用是造成城市交通擁堵的重要原因，私家車客流轉移對緩解交通壓力起到了積極作用，同時也佐證了大力發展軌道交通是走出當前交通困擾的論斷。

3 交通方式選擇預測

交通方式需求預測模型從數據使用角度可分為集計型和非集計型，其中，非集計模型中具有代表性的是Logit模型，它根據經濟學的基本原理，假定個人在可能的選擇方案中，選擇效用最大的方案[15]。Logit模型在交通方式預測中已得到廣泛應用[9]。

Logit模型一般形式為[15]：

(1)

(2)

式中：Pi為第i種交通方式的選擇概率；n為交通方式的個數；Ui為第i種交通方式的效用函數；k為第k個影響因子；K為影響因子的個數；μk為待定系數；Xik為第i種交通方式中第k個影響因子的值；εi為隨機效用項。

本文選用樣本中3種交通方式，1代表地鐵交通，2代表常規公交，3代表其他交通方式。代入模型可得到：

(3)

(4)

(5)

求解上式，需要對效用函數Ui進行標定。經過之前因素分析，確定月收入、日出行費用、出行時間和滿意度這4個因素進入模型，并進行數據篩選，對效用函數進行標定。

Ui=?i+θ1Xi1+...+θkXik+εi，

(6)

其中：?i為第i種交通方式的常數項；θ1，…，θk為效用函數影響因子的系數；Xik為第i種交通方式中第k個影響因子的值；εi為隨機效用項。

表3 模型擬合信息

表4 參數估計

注：參考類別為交通方式3，因為此參數冗余，所以將其設為0。

表5 交通方式分擔率

本文利用樣本調查數據，使用SPSS統計軟件進行統計分析，表3為模型擬合信息，表4給出了針對效用函數的參數估計結果。

表3顯示顯著性水平為0.017，小于0.05，模型較為顯著。得到其效用函數后，進一步計算各交通方式的分擔率，如表5所示。

研究結果表明：西安地鐵2號線沿線，地鐵的分擔率達到70.1%，在所有交通方式中占據絕對優勢。由于本次調查是在2號線各站點內外進行的，出行者優先選擇自己易得的地鐵交通，因此，得到地鐵如此高的分擔率不足為奇。另外，調查問卷中還涉及“關于更傾向于何種交通方式”的問題，結果顯示65%以上的出行者愿意采用地鐵出行，說明了地鐵這一新型交通方式對于西安人民出行的深遠影響。

4 結束語

發展軌道交通對于大中城市交通狀況改善起到了積極作用，西安市結合自身城市特點進行地鐵規劃和建設。本文通過對西安地鐵2號線相關因素進行分析，得出時間、經濟特性和個人體驗是影響通勤者交通方式選擇的重要因素。在此基礎上，利用調查數據從影響因素出發，得出地鐵沿線通勤者對于地鐵、常規公交及其他交通方式選擇的概率分別為：70.1%、23.3%和6.6%，從而充分說明了地鐵對沿線通勤者交通方式的重要影響，為后續西安城市交通政策實施提供參考。本研究不足之處在于，研究對象僅為地鐵2號線，調查樣本量不足，未涉及全市外部交通網絡影響，后續研究將考慮覆蓋整個西安城市交通網絡，得出地鐵對于整體城市交通的影響。

[1] Chen C,Chen J,Barry J.Diurnal Pattern of Transit Ridership-A Case Study of the New York City Subway System[J].Journal of Transport Geography,2009,17(3):176-186.

[2] 邱玲.軌道交通對居民出行的影響研究—以廣州市為例[D].廣州:中山大學,2007.

[3] 李淑朋.成都地鐵1號線對城市通勤者出行方式影響研究[D].成都:西南交通大學,2011.

[4] 王文紅,關宏志.Nested-Logit模型在軌道交通銜接方式選擇中的應用[J].城市軌道交通研究,2008,11(7):25-30.

[5] 馬超群,王玉萍,陳寬民,等.城市軌道交通與常規公交之競爭模型[J].交通運輸系統工程與信息,2007,7(3):140-143.

[6] Wang Y,Li L,Wang Z,et al.Mode Shift Behavior Impacts From the Introduction of Metro Service:Case Study of Xi’an,China[J].Journal of Urban Planning and Development,2013,139(3):216-225.

[7] 薛睿,張建華,孫健.公交服務可靠性研究[J].武漢科技大學學報:自然科學版,2014,37(5):391-396.

[8] 孫健,張純,陳書凱,等.基于季節模型及Kalman濾波的道路行程時間預測[J].長安大學學報:自然科學版,2014,34(6):145-151.

[9] Paulssen M,Temme D,Vij A,et al.Values,Attitudes and Travel Behavior:A Hierarchical Latent Variable Mixed Logit Model of Travel Mode Choice[J].Transportation,2014,41(4):873-888.

[10] 程慧.《西安市城市綜合交通體系規劃》出爐:構建主城區半小時生態圈[N].西安晚報,2014-05-06(5).

[11] 馬婷.西安市常規公交-地鐵交通客流轉移模型[D].西安:長安大學,2011.

[12] 姚麗亞,關宏志,嚴海,等.公交票價比對公交結構的影響及方式選擇模型[J].北京工業大學學報,2007,33(8):834-837.

[13] 閆衛坡.大城市公共交通出行指數分析研究[D].北京:北京工業大學,2012.

[14] 梁麗娟,吳嬌蓉,王昊,等.道路公交與軌道交通競爭選擇模型研究—基于上海軌道交通6號線客運走廊[J].城市軌道交通研究,2009,12(9):30-34.

[15] 關宏志.非集計模型:交通行為分析的工具[M].北京:人民交通出版社,2004.

國家自然科學基金項目(71101109,51308058);長沙理工大學公路工程教育部重點實驗室開放基金項目(kfj120108)

關士托(1991-),男,河南周口人,碩士生;孫 健(1977-),男,通信作者,安徽蕪湖人,研究員,博士,博士生導師,主要從事城市交通規劃與仿真、城市交通信號控制方面的研究.

2014-10-18

1672-6871(2015)04-0042-05

U491.1

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