基于全過程出行的城市內部公共交通選擇模型

王鈺文

(重慶交通大學 交通運輸學院，重慶 400074)

在出行需求快速增長的階段，僅依靠道路建設、智能交通等工程手段難以解決城市及區域交通發展的瓶頸問題，需從人的“心理-行為”視角解析交通系統現象、特征、規律，進而制定新的規則措施改善交通系統。該文基于全過程區域出行，根據城市內部公共交通出行行為影響因素，以乘客的需求為出發點，建立城市內部公共交通方式選擇模型。

1 問題描述與建模

1.1 問題描述

全過程區域出行包括區域間出行與城市內部出行。傳統的區域出行研究中，將城市作為節點，著重研究城市與城市間的出行方式分擔與運輸組織，未考慮城市內部出行間的相互影響。為此，該文基于全過程出行，探討影響城市內部出行的因素，建立城市內部公共交通出行選擇模型。

如圖1所示，一次完整全過程區域的城市內部出行包括多階段的出行服務及多種交通方式的組合。其中：階段Ⅰ為小區出行，從家出發至就近的公交車站或軌道交通站點；階段Ⅱ為出行者從就近車站出發，通過市內各種出行方式到達工作地、購物中心或對外交通樞紐站；階段Ⅲ為返回到達小區出行，此刻小區為最終目的地，與階段Ⅰ類似。

圖1 城市內部出行階段劃分模型

不同階段的出行方式選擇需考慮價格、時間、舒適性等因素，即乘客從交通源頭出發，無論是小區出行還是通勤與娛樂出行，都會存在多種交通方式，如軌道交通、常規公交、出租車、定制公交等，乘客追求的是高質量的出行模式，究竟何種交通方式更滿足乘客的出行需求是現今有待解決的問題。

1.2 影響市內全過程出行階段的因素

市內全過程出行階段影響因素包括出行者屬性和出行屬性。前者側重于考慮出行者的家庭規模、性別、年齡、職業、收入等；后者考慮出行方式特性，側重經濟性、準時性和便捷性(見圖2)。

圖2 城市內部出行階段影響選擇的關鍵因素

在出行者屬性方面，必須優先考慮城市的社會建設和經濟發展水平。一線城市人流密度大，車輛舒適感、路網密度、人口密度、通行能力等對于乘客的出行心理存在較大影響。二線及其他城市也會有相應影響因素，但遠小于一線城市。在考慮城市社會建設和經濟發展水平的基礎上，應注重職業、年齡、收入、是否持有駕照、家庭規模大小等因素對出行的影響。例如對同一等級的城市，一般而言，業務員、推銷員的汽車使用率高，因而他們的出行方式更多的是私家車出行，而較少選擇公共交通方式。出行者的出行選擇還會受家庭收入的約束，家庭支出越高，家庭轎車的保有率就越高，公共交通方式的利用率就會減少；家庭的總收入越高，會選擇更快捷的方式如軌道交通出行，而收入較低家庭更愿意選擇價格相對便宜的常規公交出行。

1.3 影響不同交通方式選擇的出行者心理因素

就基于全過程出行的出行方式特性(出行屬性)而言，影響交通出行方式的心理因素主要有經濟性、準時性和便捷性，乘客在選擇出行方式時往往存在兼顧以上3種特性的心理。而每種城市交通出行工具的影響方式各不相同，在分析出行者全過程城市內部出行行為時，需考慮其優缺點(見表1)，建立評價方式，為乘客的路徑選擇提供依據。

表1 城市內部主要公共交通出行方式優缺點比較

每種交通方式有其不同的特性，這些特性往往會成為影響全過程出行中城市交通屬性(經濟性、準時性、便捷性)的決定性因素。根據主觀概率法設置不同交通出行方式的權重(見表2)，其中：路線走向主要取決于路線的直線系數；乘客對站間距的要求視乘客的心理而定；出行總時長即乘客路途綜合花費時間；出行成本即單次出行所花費用；乘客的舒適度為乘客所感受到的舒適程度。以旅客的出行時間與平均運行速度作為衡量準時性的指標，路線走向、乘客對站間距的要求為便捷性指標，出行總時長、平均運行速度為準時性指標，出行成本、乘坐舒適度為經濟性指標。

表2 城市內部不同公共交通出行方式影響指標與關鍵因素

1.4 基于全過程出行的城市內部公共交通方式選擇模型建立

國內外學者基于不同的研究目的和指標特征，采用多種回歸方法(如Logistic回歸、線性回歸、負二項回歸等)研究居民的出行選擇方式。文獻[2-3]總結了居民出行滿意度的4種研究方法，分別為土地價格與交通可達性分析、住宅位置和交通聯合模型、居民搬家前后的交通行為研究及將受訪者報告的態度作為交通偏好指標研究。文獻[4]總結了直接提問法、統計控制法、工具變量模型法等居民出行選擇方法，認為縱向結構方程具有態度度量、多向因果及多時間點觀測優勢，考慮某一時間節點的擁擠程度、換乘時間、換乘次數等因素建立了不同分配模型，使其成為一種較理想的隨機平衡處理方法。

下面基于全過程出行機理中影響出行階段的心理因素，研究城市公共交通方式選擇模型。設定分值Q滿分為100，分數越高代表越易成為選擇的路徑。根據上述影響關鍵因素，得到如下表達式：

Q=0.250D+0.089Z+0.200T+0.167C+

0.167v+0.127S

(1)

假定研究的區域社會建設和經濟發展水平一致，不考慮道路流對交通環境的影響。Z、T、S的分值通過問卷調查法得到，問卷設置見表3。

表3 問卷調查設計

對于上下行一致的路線，假設該路線從出發地至目的地的運營距離為l，空間距離為d，直線系數分數修正參數為αn，軌道交通的修正參數值為1.28，常規公交與定制公交的修正參數值為1.16，則該線路直線系數分數D為：

D=100αnd/l

(2)

城市內部交通僅作為連接人們日?；顒拥姆绞健５土某鲂袃r格有助于降低出行成本，同時對公共交通出行方式的選擇具有較強的引導性。假設線路出行實際價格為f，線路最低出行所花價格為fmin，公共交通的出行價格分數C與實際價格的關系為：

C=100+fmin-f

(3)

假設某條公共交通路線實際平均運行速度為va，最大平均運行速度為vmax，l代表某種交通方式路線從出發地至目的地的運營距離，tmin代表最短出行時間，則該線路運行速度分數v為：

v=100va/vmax

(4)

vmax=l/tmin

(5)

2 實例分析

以重慶交通大學至較場口為例，該出行為城市內部全過程出行中的Ⅱ階段，屬于通勤或娛樂出行。目前主流的公共交通出行方式有兩種：一是乘坐軌道交通3號線從重慶交通大學站出發，在兩路口站換乘1號線至較場口站；二是乘坐308或313路公交車從七公里公交站出發，至終點站磁器街。2條路線上下行走向一致。

乘坐軌道交通的優勢是不受道路環境影響，運輸速度快、到點準時，能解決大運量乘客跨區域的出行難題。但其出行成本較高，從重慶交通大學出發需經歷一次換乘且需花費更高的價格；車廂擁擠程度較大時乘客舒適性會顯著降低。相較于軌道交通，乘坐公交車?？空军c較多，運行速度慢，發車間隔不均衡，受路況波動較大。但在同目的地狀態下路線的可達性好，不用進行站點換乘，且價格更低；平峰階段公交乘坐人次較少，乘客的舒適程度增強。2種出行方式下各影響指標對比見表4。

表4 軌道交通與公交出行方式關鍵指標對比

共發放調查問卷149份。為保證乘客有效問卷選項數據的可靠性，運用SPSS軟件進行問卷效度檢驗，結果顯示：KMO值為 0.865>0.6，Sig值<0.01，問卷具有良好的效度。軌道交通與常規公交兩種出行方式影響分值見表5。

表5 軌道交通與常規公交兩種出行方式影響分值比較

重慶交通大學地鐵站至較場口地鐵站的直線距離為7.4 km，公交運營距離為9.4 km，最大平均運行速度為25 km/h；軌道運營距離為11.1 km，最大平均運行速度為50 km/h。按式(1)計算對應項的分值，得到軌道交通與常規公交兩種主要出行方式的綜合分數分別為87.557、86.575。在相同的出行路線下，不考慮道路環境變化對交通造成的影響，多數乘客更樂意選擇軌道交通出行。

3 結語

基于全過程出行模式，以影響城市內部公共交通出行方式選擇的因素為研究對象，分析影響市內全過程出行階段因素與影響不同交通方式選擇的出行者心理因素，比較常見公共交通工具的優缺點，建立城市公共交通方式選擇模型，并以重慶交通大學站至較場口出行路線為例進行分析，說明出行者在選擇交通方式到達目的地時應考慮各種交通方式的優缺點與影響因素。

該文僅從理論定性的角度對影響因素進行靜態指標研究，對各種影響因素之間的相關性分析不足。雖然建立了理論模型，但各項影響指標的權重及分數設置偏主觀化，且建立的模型僅適用于同一等級的城市。影響程度除取決于靜態指標出行條件的影響因素外，還應結合更多的動態指標與數據進行分析，如根據道路網中的流量變化得到城市內部交通路徑選擇的影響因素，從動態上建立最佳出行選擇方式模型。