基于活動的出行鏈特征與出行需求分析方法研究.pdf

1、隨著我國城市社會經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，城市交通需求也呈現(xiàn)出多樣性特征，出行目的更加多元化，居民出行行為具有更多的選擇性和復(fù)雜性。城市交通現(xiàn)象的發(fā)生機(jī)理和交通需求分析對于城市交通系統(tǒng)規(guī)劃與管理理論研究具有極為重要的作用?；诔鲂械膫鹘y(tǒng)“四階段”集計交通需求分析模型的重要目標(biāo)是評價交通系統(tǒng)供應(yīng)能否滿足交通需求，而對于人的交通需求是怎樣發(fā)生的，其自身的社會經(jīng)濟(jì)狀況怎樣影響出行行為，人的出行模式如何隨決定這些模式的外在系統(tǒng)變化，則在傳統(tǒng)方法中難以反映

2、。因此，迫切需要將行為分析理論引入傳統(tǒng)預(yù)測模型，彌補(bǔ)傳統(tǒng)模型缺乏行為分析的不足?；诨顒拥某鲂行枨蠓治龇椒軌蚯宄J(rèn)識到人們對行為活動的需求導(dǎo)致了對出行的需求，始終把人放在建模的核心地位，側(cè)重于刻畫出行行為機(jī)理，模型結(jié)構(gòu)也更為靈活，在吸納政策因素方面比傳統(tǒng)方法有更大的包容性。 論文依托國家973計劃項目(2006CB705501)《城市交通需求生成機(jī)理與瓶頸識別》和教育部科學(xué)技術(shù)研究項目(105086)《城市交通系統(tǒng)的平衡機(jī)理與

3、控制研究》，對基于活動的出行鏈特征與出行需求分析方法展開研究，重點將以活動、出行鏈為單元的活動模型分析方法融入以單個出行為單元的傳統(tǒng)出行需求分析的生成、分布兩個重要階段。 論文結(jié)合中國城市特點，改進(jìn)傳統(tǒng)出行調(diào)查形成活動—出行鏈調(diào)查方案，通過設(shè)計出行鏈及其特征提取程序，分析了不同規(guī)模城市的不同行為聚類人群的活動—出行鏈特征及其與個人屬性的相關(guān)性。在此基礎(chǔ)上，剖析了基于活動模式的出行生成預(yù)測分析機(jī)理，建立了個體通勤出行典型活動模式離

4、散選擇模型，基于個體出行行為、以出行鏈為分析單元改進(jìn)傳統(tǒng)出行生成預(yù)測模型。論文針對工作者通勤出行典型活動模式中包含的工作活動和中途停留活動目的地選擇的不同行為，分別建立了引入規(guī)模變量的工作活動和中途停留活動復(fù)合選擇肢logit模型，以此建立反映個體目的地選擇行為、引入多個衡量目的地小區(qū)土地利用吸引度規(guī)模變量和離散定性變量的出行分布預(yù)測新模型。在對基于活動模式的出行生成預(yù)測模型和基于活動目的地選擇的出行分布預(yù)測模型應(yīng)用和集計的基礎(chǔ)上，論文

5、結(jié)合實例提出了基于活動的出行生成和出行分布分析方法。 活動—出行鏈基礎(chǔ)數(shù)據(jù)獲取和特征分析是活動方法建模的基礎(chǔ)。國外一般采用的活動日志調(diào)查在中國還沒有成功開展的經(jīng)驗，而傳統(tǒng)出行調(diào)查在中國城市仍有廣泛的適用性，同時國內(nèi)外研究中仍缺乏對不同規(guī)模城市活動—出行鏈特征的大樣本對比研究。為此，本文首先結(jié)合中國城市特點改進(jìn)傳統(tǒng)出行調(diào)查形成活動—出行鏈調(diào)查方案，并設(shè)計了活動和出行鏈及其特征提取程序，對沈陽、湖州、上虞三個不同規(guī)模城市的工作者、非

6、工作者、學(xué)生三類行為聚類人群的活動類型及其次數(shù)分布特征、出行鏈個數(shù)、長度及其分布特征、出行鏈結(jié)構(gòu)分布特征進(jìn)行了對比分析。通過辨別活動—出行鏈特征、分析活動—出行鏈特征與個人屬性的相關(guān)性、解釋活動—出行鏈發(fā)生的內(nèi)在原因的研究方法，把活動和出行移動放在鏈中進(jìn)行線索式跟蹤分析，而不是孤立地研究單個活動和出行。活動—出行鏈特征研究刻畫了居民活動的選擇和順序，體現(xiàn)了交通出行研究的連貫性和動態(tài)性。 以活動—出行鏈特征分析為基礎(chǔ)，論文定義包含

7、工作活動的出行鏈為主要出行鏈，其他出行鏈為次要出行鏈。并針對中國城市次要出行鏈相對較少的特點，根據(jù)主要出行鏈和次要出行鏈的組合模式定義了工作者通勤出行典型活動模式(hwh、hwh+、hw+wh、hwhwh、hwh+h、hwhwh+h)，剖析了基于活動模式的出行生成預(yù)測分析機(jī)理。以上虞市活動—出行鏈調(diào)查數(shù)據(jù)為實例，用交叉列聯(lián)表方法分析了活動模式與居民個人屬性、家庭屬性、區(qū)位屬性、交通方式屬性、工作時間安排屬性的相關(guān)性。以活動模式與各類屬性

8、之間的相關(guān)性分析為基礎(chǔ)，通過多項 logit(MNL)模型標(biāo)定得出性別、職業(yè)、年齡、教育程度、家庭工作人數(shù)、家庭年總收入、車輛擁有情況、工作地與居住地區(qū)位OD配對屬性、交通方式屬性、工作起止時間安排屬性等是影響個體活動模式選擇的顯著變量，建立了包含顯著特性變量的個體活動模式選擇MNL模型。以此建立了基于個體活動模式選擇行為、以活動模式中包含的出行鏈為分析單元的出行生成預(yù)測分析新方法。 論文從影響出行分布和活動目的地選擇的土地利用

9、吸引度、目的地區(qū)位屬性等變量出發(fā)，建立了引入規(guī)模變量的復(fù)合選擇肢logit模型，探討了標(biāo)定logit模型非線性效用方程的改進(jìn)Newton-Raphson算法和選擇肢抽樣算法。針對工作者通勤出行典型活動模式中包含的工作活動和中途停留活動目的地選擇的不同行為，以上虞市活動—出行鏈調(diào)查數(shù)據(jù)為實例，基于出行鏈層面建立了包含行政辦公(EMB)、商業(yè)金融(EMJ)、工廠作業(yè)現(xiàn)場(EMG)、其他類型設(shè)施(EMO)數(shù)等規(guī)模變量、行政中心(Center)

10、等定性啞元變量、性別等個人屬性與阻抗交互作用特性變量的主要活動—工作目的地復(fù)合選擇肢logit模型。并基于出行層面建立了包含行政辦公(EMB)、商業(yè)金融(EMJ)、學(xué)校教育(EMX)、其他類型設(shè)施(EMO)數(shù)等規(guī)模變量、商業(yè)中心(CBD)等定性啞元變量、漢森可達(dá)性(M)、阻抗(IMP)等特性變量的中途停留目的地復(fù)合選擇肢logit模型。以此建立了反映個體目的地選擇行為、引入多個衡量目的地小區(qū)土地利用吸引度規(guī)模變量和離散定性變量的出行分布

11、預(yù)測新模型。 以基于活動模式的出行生成預(yù)測模型和基于活動目的地選擇的出行分布預(yù)測模型為基礎(chǔ)，論文提出了基于活動的出行生成和出行分布分析基本框架，給出了基于活動模式的出行生成預(yù)測模型和基于活動目的地選擇的出行分布預(yù)測模型的應(yīng)用和集計公式。并以上虞市簡單活動模式(hwh)為例，以活動模式和目的地選擇建模過程中所用特性變量為基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，演示了基于活動的出行生成和出行分布分析方法。 論文的研究成果對建立適合我國國情的基于活動的出行