雾霾对居民出行方式选择行为的影响研究

刘梦琴

(长安大学汽车学院，陕西 西安　710064)



雾霾对居民出行方式选择行为的影响研究

刘梦琴

(长安大学汽车学院，陕西 西安710064)

摘要：以北京市为例，运用RP/SP组合调查方法向交通出行者发放500份调查问卷，并利用非集计模型理论及方法，建立包括居民个人属性、出行特性以及空气污染程度在内的三因素MNL模型，确定五种不同交通方式对常规地面公交的相对效用，最后得出雾霾天气较正常天气时的全交通方式分担率和转移率。

关键词：交通工程；交通方式划分；居民出行；MNL模型；雾霾

1MNL模型的建立和标定

1.1MNL模型的构建

假设Vin和εin相互独立且均服从Gumbel分布，构建城市居民出行交通方式选择的MNL模型。

(1)

具体表达式为

(2)

式中：Pin为出行者n选择第i种交通方式的概率，j为交通方式；An为出行者n所选交通方式的集合。

假设有K个可观察变量共同决定效用的可测度部分V，一般用线性方程表示变量和效用之间的关系，则可得

(3)

式中：aj为第个交通方式固有的效用；xink为每个交通方式共有的观测变量；bk表示第k个变量对应的权重。

利用最大似然估计方法，设yjn=1,否则，yjn=0，则可得到自然对数似然值的计算公式为

(4)

将式(4)代入式(5)中，对LL最大化可求解aj和bk的解。本文利用STATA软件对模型进行求解。

1.2选择肢及特性变量的确定

为研究雾霾对居民出行全交通方式选择行为的影响，本文选取自行车(包括电动自行车)(=1)、常规地面公交(=2)、轨道交通(=3)、出租车(=4)、私人小汽车(=5)这5种常用交通方式作为选择肢进行分析。由调查数据和式(4)可得到5种交通方式的选择概率关系为

(5)

式(7)表示第i种交通方式对常规地面公交(i=2)的相对效用。初步对数据进行相关性分析，选取显著影响居民出行行为，能使选择方案产生效用差异的因子，最终确定出行者个人属性、空气质量等级以及出行者出行特性这三方面因素作为效用函数的特性变量。模型变量说明见表1，模型变量设置情况见表2。

表1　模型变量说明

表2　模型变量设置情况

1.3模型的参数标定与检验

首先采用STATA软件中的符号函数编写对数极大似然函数，并标定出多项Logit模型的参数。再应用STATA多项Logistic模块进行参数检验得到t检验值。最终代入模型的变量及其标定结果见表3。

表3　模型变量标定结果

根据统计学原理，从表4可以看出：大部分t检验值的绝对值均大于1.96，即有95%的可靠度认为所选特性变量会对选择结果产生显著影响。对模型整体优越程度而言，McFadden决定系数ρ2和修正系数ρ-2的数值在0.2~0.4之间时，表明精度良好。本文所建模型ρ2=0.293，ρ-2=0.271，McFadden决定系数较高，达到较为理想的拟合结果。

利用式(5)代入各种交通方式的效用函数，可以得到不同空气质量下全交通方式的分担率，如表4所示。

表4　不同空气质量对应交通方式分担率

1.4数据分析及建议

(1)雾霾天气对选择慢行交通出行的居民影响较大。出于对自身健康和安全的考虑，减少吸入含有PM2.5的污浊空气，居民会转而选择公共交通出行(自行车_cons =-6.382，分担率降低约5.2%)。

(2)雾霾对于女性居民的影响更大。调查中女性占31.2%、男性占68.8%，而选择出租车和私家车出行的女性约占43.8%，且对应Sex系数均为负值。可能由于女性更加娇弱，对空气污染更为敏感。

(3)雾霾严重时，会显著影响居民的弹性出行。75%的调查对象会放弃弹性出行或缩短出行时间；认为增加班次和提高到站准点率能够吸引居民乘坐公交车出行的约占65%，其次是提高车速、方便换乘。

(4)空气污染严重时，居民可接受车外暴露时间变短(20 min以内约占70% ，OT系数均为负值且显著)。由于公交车换乘接驳不便，步行和等待时间过长，加之雾霾天气能见度低、车速较慢、拥堵加重，导致公交准点率下降，使得有意向乘坐公共交通的潜在群体(约占16.2%)，转而乘坐轨道交通或出租车出行。

(5)由于私家车具有门到门的服务，可以有效隔离空气污染，因而受到居民青睐；然而当空气污染严重时，交通拥堵也随之加剧，出行时间大大增加，出于对时间成本的考量，部分私家车主会放弃私家车选择公共交通出行(私家车_cons =-4.26)

2结语

重点研究了雾霾天气对居民出行全交通方式选择行为的影响，并得出5种交通方式的分担率和转移率，为雾霾天气调整交通方式结构、引导居民低碳高效出行，以及增加公共交通分担率提供理论依据。若要了解不同种交通方式之间的相互影响特征，须结合出行者意向调查进一步分析得到。

参考文献：

[1]曹伟华，李青春.北京地区雾霾气候特征及影响因子分析[C].风险分析和危机反应的创新理论和方法——中国灾害防御协会风险分析专业委员会第五届年会论文集，2012.

[2]陈小鸿，陈非，等. 群体出行的交通方式选择行为研究[J].武汉理工大学学报(交通科学与工程版)，2010，34(5)：116-120.

[3]杜轶群. 雾霾对私家车主交通方式选择行为的影响[J].中国公路学报，2014，27(7)：106-110.

Research on impact of haze on travel mode choice behavior for urban residents

LIU Meng-qin

(School of Automobile, Chang′an University,Xi′an,Shanxi 710064,China)

Abstract:Taking Beijing City as an example, referring to 500 copies of questionnaires of residents' daily travel data based on the RP/SP combined survey, and characteristic variables affecting mode choice and the method of getting its values were determined. Then the MNL model supported by the theory of disaggregate discrete choice model was established, which includes residents' personal attributes, travel characteristics and the air pollution, it is also concluded the different rate of travel mode in haze weather and normal weather.

Keywords:traffic engineering; travel mode choice; multinomial logit model; resident trip; haze

中图分类号：U491.11

文献标识码：A

文章编号：1008-3383(2016)01-0146-02

作者简介：刘梦琴(1990-)，女，湖北咸宁人，硕士研究生，研究方向：智能交通与快速公交(BRT)。

收稿日期：2015-09-22