居民出行行為研究在交通網(wǎng)絡(luò)分析中的應(yīng)用綜述

周元

摘 要：交通是基于人的行為而產(chǎn)生的一種行業(yè)，交通行為學(xué)旨在對(duì)交通參與者的交通行為進(jìn)行研究，了解影響交通參與者進(jìn)行出行選擇和決策的相關(guān)因素，并利用相應(yīng)的模型和方法將這些因素相互關(guān)聯(lián)量化表示，從而為交通規(guī)劃、交通管理、交通安全相關(guān)措施的制定提供有力支撐，并對(duì)各類交通科學(xué)發(fā)展提供了新方向。本文將對(duì)交通行為學(xué)在交通網(wǎng)絡(luò)分析的應(yīng)用研究進(jìn)行梳理，并結(jié)合個(gè)人理解對(duì)其對(duì)城市交通發(fā)展產(chǎn)生的影響做出一定的分析評(píng)價(jià)及展望。

關(guān)鍵詞：交通行為學(xué);居民出行行為;交通網(wǎng)絡(luò)分析

中圖分類號(hào)：U239.5 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

0 引言

交通是人類社會(huì)最基本的活動(dòng)之一，交通工具的發(fā)展促進(jìn)了社會(huì)的進(jìn)步與繁榮，它以人作為交通的主體，起交通主體作用，基于人的需求，以多種交通方式為交通移動(dòng)的載體，以交通基礎(chǔ)設(shè)施作為基礎(chǔ)，以環(huán)境作為相互影響的背景，為勞動(dòng)生產(chǎn)、工作學(xué)習(xí)、貿(mào)易往來、科學(xué)文化活動(dòng)、社會(huì)交往和信息傳遞提供高效和便捷的條件。

長期以來，交通領(lǐng)域的各方面研究和應(yīng)用往往忽略或輕視人的因素，其后果往往是計(jì)劃趕不上變化。就交通規(guī)劃方面來說，自“四階段”交通需求預(yù)測法建立以來，交通規(guī)劃長期以此作為交通需求預(yù)測的標(biāo)準(zhǔn)方法，但存在著交通方式劃分方法不合理、以小區(qū)為單位而忽略了個(gè)體差異等諸多問題，這些問題在交通流的網(wǎng)絡(luò)分配上更為突出。隨著城市化的進(jìn)程加快，多種傳統(tǒng)集計(jì)方法無法解決的交通問題逐漸顯現(xiàn)以及經(jīng)濟(jì)學(xué)、心理學(xué)等學(xué)科在交通領(lǐng)域的應(yīng)用，不少學(xué)者開始考慮使用非集計(jì)的方法，以居民的出行作為研究對(duì)象以期利用更少的數(shù)據(jù)獲得更全面的研究成果。

1 居民出行行為研究在交通網(wǎng)絡(luò)中的應(yīng)用

1.1 基于出行行為的交通網(wǎng)絡(luò)均衡建模

交通網(wǎng)絡(luò)均衡即路網(wǎng)資源均衡使用，按照一定的規(guī)則將一定的交通需求分配到交通網(wǎng)絡(luò)上，而不會(huì)出現(xiàn)過飽和現(xiàn)象，這與交通參與者的路徑選擇有很大的關(guān)系，其主觀心理作用的不同可能導(dǎo)致不同的駕駛路徑。

Connors基于累積前景理論建立了固定需求條件下的用戶均衡模型，模型沒有考慮出行者對(duì)路網(wǎng)狀況的感知誤差[1];黃海軍等深入分析了固定需求網(wǎng)絡(luò)中用戶均衡的效率損失上界，進(jìn)一步界定了用戶均衡與系統(tǒng)最優(yōu)之間的關(guān)系[2];趙凜等對(duì)比了基于前景理論和期望效用理論的路徑選擇模型，提出前景理論可以更好的刻畫出行者在不確定條件下的路徑選擇決策行為[3];Hai Yang對(duì) UE、SO、CN 策略混合行為網(wǎng)絡(luò)均衡問題進(jìn)行了建模，考慮了不同行為策略下的路徑選擇問題[4];關(guān)宏志等基于出行者對(duì)路網(wǎng)信息的不完全掌握和選擇行為有限理性假設(shè)，運(yùn)用演化博弈理論，建立了交通選擇行為模型[5];張波等分別研究了累積前景理論和有限理性下的隨機(jī)用戶均衡交通分配模型，有助于更加精確地描述交通流的實(shí)際分布形態(tài)[6];Xu基于出行可靠性來設(shè)定參照點(diǎn)，運(yùn)用累積前景理論建立了一個(gè)用戶均衡模型[7]。

以上研究通過建立基于居民出行行為的路徑選擇模型，來分析不同的路徑選擇方案對(duì)整體路網(wǎng)的影響，進(jìn)而考慮如何改變其對(duì)路徑的選擇，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)路網(wǎng)均衡。研究中廣泛提到了前景理論、有限理性、期望效用理論等多種用以描述和界定交通參與者選擇行為的理論，基于不同的路網(wǎng)狀態(tài)和交通參與者對(duì)于路網(wǎng)狀態(tài)和出行信息了解程度的不同，應(yīng)選用不同的理論模型進(jìn)行分析。

1.2 交通網(wǎng)絡(luò)狀態(tài)對(duì)居民出行行為影響

也有學(xué)者從交通網(wǎng)絡(luò)狀態(tài)出發(fā)，運(yùn)用不同的理論分析在不同交通網(wǎng)絡(luò)狀態(tài)下出行者出行選擇行為。

逐日（day-to-day）路徑選擇模型是近年來研究的熱點(diǎn)，它指的是駕駛員第二天的出行路徑選擇是根據(jù)第一天的歷史經(jīng)驗(yàn)和已知的交通信息而做出的，而每日路網(wǎng)條件的變化則靠當(dāng)日發(fā)布的交通信息提供給駕駛員。Watling從連續(xù)性、離散性，確定性和隨機(jī)性將day-to-day動(dòng)態(tài)交通網(wǎng)絡(luò)模型分為四種類型[8];Friesz等提出了day-to-day的均衡模型（tatonnement models ）觀察路網(wǎng)從一個(gè)不均衡狀態(tài)如何轉(zhuǎn)變?yōu)榱硪环N狀態(tài)，以及分析這種轉(zhuǎn)變與發(fā)布的實(shí)時(shí)信息有何關(guān)系[9];Horowitz提出了離散的day-to-day動(dòng)態(tài)交通模型來分析出行者的路徑選擇和交通流的逐日演化特性[10]。Cascetta等對(duì)確定性模型和隨機(jī)過程的day-to-day模型進(jìn)行了研究，建立了逐日動(dòng)態(tài)交通分配模型[11];韓凌輝對(duì)不同交通網(wǎng)絡(luò)條件下出行車如何做出出行選擇行為進(jìn)行了研究，給出了準(zhǔn)確誘導(dǎo)信息下和非準(zhǔn)確誘導(dǎo)信息下的逐日動(dòng)態(tài)配流模型[12]。

以上研究從交通信息和交通網(wǎng)絡(luò)條件對(duì)駕駛員的影響入手，分析了駕駛員面對(duì)每日不同的交通網(wǎng)絡(luò)狀態(tài)和已知信息量情況下，對(duì)交通行為和交通出行路徑的選擇方式，并從人的學(xué)習(xí)行為引出了前幾日的交通狀態(tài)對(duì)駕駛員路徑選擇的影響。

居民出行行為和出行路徑的選擇對(duì)于交通網(wǎng)絡(luò)的均衡起著直接的作用，分析其對(duì)交通網(wǎng)絡(luò)均衡的影響，并基于出行行為進(jìn)行交通網(wǎng)絡(luò)預(yù)測可以對(duì)交通管理策略的制定和實(shí)施提供有效的依據(jù);而研究不同網(wǎng)絡(luò)狀態(tài)和交通信息對(duì)居民出行選擇的影響，則強(qiáng)調(diào)了交通信息和誘導(dǎo)的重要性。

2 結(jié)論

人是交通出行的主體，研究人的因素對(duì)于交通問題的解決至關(guān)重要，隨著交通科學(xué)、經(jīng)濟(jì)學(xué)、心理學(xué)、計(jì)算機(jī)科學(xué)等多學(xué)科的交叉應(yīng)用逐漸深入，居民出行行為對(duì)于交通領(lǐng)域的研究也越發(fā)深入，并不斷作用于交通的各個(gè)方面，為交通科學(xué)發(fā)展及交通智能化提供了可靠的依據(jù)。國內(nèi)外圍繞居民出行行為的分析也從無到有，不斷建立或?qū)ふ夷Ｐ蛠斫忉審?fù)雜出行行為規(guī)律，并不斷運(yùn)用于實(shí)踐，取得了較好的成果。目前，交通行為分析仍存在著對(duì)潛變量研究不夠全面、對(duì)人的行為理解不夠充分以及多因素多系統(tǒng)之間缺乏共同分析等問題，且亟待解決。未來，交通行為學(xué)也將繼續(xù)作為交通科學(xué)的一個(gè)分支，融入更多的相關(guān)科學(xué)為交通的科學(xué)發(fā)展、人的舒適出行提供更大的作用。

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