AATTIISS环境下驾驶人交通信息行为研究进展

戢晓峰，阮鸿柱

(昆明理工大学交通工程学院，云南昆明65050)

0 引言

先进的出行者信息系统(Advanced Traveler Information System,ATIS)能为出行者和交通管理者提供实时、动态的交通信息服务，优化出行决策，并提高路网的时空资源利用率。但交通信息也会产生负面影响，相关研究认为ATIS出现信息缺乏、噪声信息、信息过剩等现象时，驾驶人会表现过激反应、集聚反应等[1]。ATIS环境下的驾驶人交通信息行为主要表现为选择ATIS作为交通决策依据，并由此体现出的信息行为动态调整过程[2]。随着ATIS的快速发展，国内外学者对ATIS环境下的驾驶人交通信息行为机制进行了持续探索，从交通信息需求[3]、交通信息感知[4]、交通信息搜寻[5]、交通信息决策[6-7]以及交通信息行为影响因素[8]等方面进行了研究，并集中于交通信息决策行为[9]。ATIS的信息载体有车载导航系统、交通广播、可变信息板(VMS)、移动终端等，驾驶人实际出行中面临着多源、异构、海量的交通信息环境[10]，系统分析ATIS环境下的驾驶人交通信息行为具有重要的理论和现实意义。

国外相关研究已开展数十年，而中国近十余年才开始关注此领域，且对驾驶人交通信息行为的一些基本概念还缺乏共识，对ATIS环境下的驾驶人交通信息行为研究也缺乏系统总结，相关理论研究与ATIS快速发展及大规模建设严重不匹配。鉴于此，本文从信息行为学的视角出发，从交通信息理论内涵、交通信息行为具体表征、交通信息行为影响因素三个方面对国内外研究进行系统梳理。

1 交通信息行为理论内涵

1.1 信息行为理论

信息行为包括了所有与信息资源和信息渠道相关的人类行为[1]，是人类进行各种交流活动中所必需和必然产生的行为。通过描述与解释信息行为的形成机制和影响机理，能提高信息服务水平。自20世纪80年代信息行为领域从以系统为中心转变为以用户为中心的研究范式以来，学者更多考虑用户认知与信息偏好对信息行为的影响，关注信息需求[12]、信息行为内容[13]、信息行为的影响因素[14]等，大多采用结构化问卷调查、实地观察、实验模拟等采集数据。

图1 ATIS环境下驾驶人交通信息行为概念模型Fig.1 Aconceptual model of driver behavior underATIS

信息行为学理论包括理性行为理论和计划行为理论，前者认为个人通过对行为的主观判断形成独立的行为意图，个人行为意图决定了其特定的行为[15]；后者则认为个体行为并不完全取决于行为意图，还应由个体的行为控制力决定，行为意图、主观规范、感知行为控制力是信息行为的主要影响因素[16]。显然，信息行为学理论发展集成了情报学、传播学、心理学、系统科学等相关理论，具有扎实的多学科理论基础和良好的应用前景。但信息行为学对交通行为领域的涉及颇少，随着信息行为学研究的深入，将其与交通行为领域进行融合，必将引起研究者与管理者的重视。

1.2 交通信息行为内涵分析

ATIS环境下驾驶人的交通信息行为是指驾驶人对交通信息的感知、搜寻、选择以及决策等行为。由于驾驶人作为交通信息的使用者，同时也是直接受益者，因此交通信息行为研究符合以用户为中心的信息行为研究范式，显然属于信息行为学的研究范畴。本文据此建立ATIS环境下驾驶人交通信息行为概念模型，如图1所示。

随着ATIS的发展，驾驶人对其信息需求表现出多元化倾向，从静态信息到动态信息，从群体式诱导到分布式诱导，个性化交通信息日益受到驾驶人重视[17]。近年来，学者针对驾驶人交通信息行为开展研究，将计划行为理论[18]应用于驾驶人交通信息行为研究[19]。虽然一些学者在驾驶人交通信息搜寻、选择、决策等方面取得了相关成果，但仍未能对驾驶人交通信息行为进行系统分析。

2 AATTIISS环境下驾驶人交通信息行为的影响因素

2.1 个体特征

驾驶人依据出行经验形成对当前交通环境的感知，在出行需求的驱动下主动搜寻交通信息，结合个人心理因素对交通信息进行选择，并产生对此次出行的预期与出行决策。驾驶人的个体特征与ATIS环境相互作用，激发驾驶人的信息需求和动机，影响驾驶人的信息感知、搜寻、选择以及决策等行为。在ATIS环境下，不同社会属性驾驶人的交通信息行为呈现特有的规律，分析个体特征对交通信息行为特性的影响有助于采取针对性的信息发布策略。

心理因素是造成交通信息行为差异的重要原因，对交通信息感知良好的驾驶人根据交通信息而改变出行决策的可能性更高，但出行经验较为丰富的驾驶人根据交通信息改变出行决策的可能性较低[20]。驾驶人会根据自身感知评判交通信息的价值、可靠性以及效用，也需要出行经验和持续的信息更新来提升对路网的认知。在ATIS环境下，一旦交通信息被获取，就有可能改变驾驶人出行路径的备选集，从而改变交通状态认知[21]，进而改变其决策行为。例如文献[2]发现当驾驶人在不熟悉的交通环境中，会积极搜寻交通信息来降低出行过程中的不确定性，同时不断进行记忆更新。文献[23]引入反馈与学习机制，以驾驶人作为交通信息感知单元，分析其根据不同的交通信息服务改变出行路线或者调整出行方式的选择倾向，验证了驾驶人的学习水平将明显影响其信息决策行为。目前关于心理特性对驾驶人交通信息行为的影响机理已有初步认识，但是采取何种指标刻画驾驶人的信息认知模式与学习能力仍需进一步研究。

2.2 AATTIISS环境

驾驶人交通信息行为同时受信息内容、信息质量、信息价格、ATIS市场渗透率以及信息源等因素的影响。其中，交通信息内容、质量的差异性对驾驶人的选择行为影响显著，而ATIS信息费用比信息质量更能影响驾驶人的交通信息决策[24-25]。文献[26]分析了交通信息对采用混合方式出行驾驶人行为的影响，结果表明，尽可能提供内容丰富的交通信息将有助于改善驾驶人凭经验或习惯出行的行为方式。但交通信息也会对驾驶人产生负面影响，如信息缺乏、噪声信息、信息过剩。这些不良反应将导致驾驶人对ATIS的信任度降低，进而降低智能交通系统(Intelligent Transportation System,ITS)的整体运营效率。国内外学者对ATIS市场占有率问题进行了广泛探索，分析了信息价格、信息质量对ATIS市场占有率的影响，并证实了存在最优的ATIS市场占有率，使驾驶人的总出行时间最小[27]。

同样，交通信息源因素也会影响驾驶人交通信息行为，研究表明车载导航系统、VMS以及交通广播会对驾驶人交通信息行为产生显著影响，在行驶中的驾驶人更容易受VMS的影响[28]。但相关研究主要关注VMS、车载导航等信息源对交通信息行为的影响，面向智能手机的驾驶人交通信息行为研究仍较少。近年来，随着智能手机的普及，由于其具有个性化、便捷性等优势，已经被驾驶人日常使用并成为ATIS的重要组成部分。手机发布交通信息具有良好的用户基础，因其能加载动态交通信息日益被驾驶人认可。因此，基于手机的驾驶人交通信息行为研究已成为关注热点，例如文献[29]利用显示性偏好问卷调查分析手机发布实时交通信息对驾驶人行为的影响，验证了驾驶人依据智能手机发布的交通信息能有效优化出行决策并降低出行的不确定性。文献[30]指出智能手机提供的交通信息会对驾驶人出行方式选择产生显著影响。文献[31]以“交通引航者”软件为例，验证了手机的交通应用能有效提高驾驶人与ATIS的信息交互水平。同时，基于智能手机的社交平台、朋友圈等用户分享交通信息模式将极大改变驾驶人的信息搜寻、感知行为，研究表明当朋友圈的交通信息交互率达到75%时，不同出发时刻、路径的出行者的出行费用差异最小[32]。

基于以上分析可以预见，针对智能手机发布的动态、个性化交通信息，分析驾驶人对交通信息的偏好、选择，辨识驾驶人在多源信息环境下的信息响应机理，将成为驾驶人交通信息行为研究需要关注的方向。

3 AATTIISS环境下驾驶人的交通信息搜寻行为

信息搜寻行为来源于个体对需求的认知，是为了满足这种需要而激活个体经验或是在周围环境中有目的搜寻信息的行为过程[3]。为满足交通信息需求，驾驶人通过对ATIS环境的感知，会主动从出行经验和ATIS中获取交通信息，并对交通信息进行选择，选择结果将作为决策的重要依据，驾驶人的交通信息搜寻行为研究已经成为ITS的基础理论工作。文献[2]首次明确提出交通信息搜寻的概念；文献[34]分析了个体特征、信息源及环境等因素与搜寻行为之间的关系，基于结构方程建立了驾驶人交通信息搜寻行为模型。研究结果表明驾驶人个体在搜寻行为模式上存在显著差异性，主要受交通信息感知及信息源选择的影响。

ATIS环境下，驾驶人根据自身的信息偏好对交通信息进行选择。文献[35]建立了驾驶人交通信息偏好的结构方程模型，解析了个体特征、交通行为对交通信息偏好的影响机理。文献[36]研究了交通信息偏好与信息搜寻、信息决策的相互关系，指出驾驶人的交通信息偏好对搜寻行为具有较强的约束性。交通信息的可用性、便捷性影响驾驶人的搜寻行为，同时交通信息的可靠性直接影响驾驶人对出行时间的预期[37-38]。文献[39]首次采用出行时间描述驾驶人对交通信息的感知价值，分析了交通信息准确度对驾驶人交通信息感知价值的影响。现有研究表明，驾驶人的交通信息搜寻行为受个人属性、交通信息需求、交通信息环境等因素的影响，且影响因素及其作用机制难以量化，学者通常利用结构方程模型来描述各因素对信息搜寻行为的影响，因搜索引擎营销(Search Engine Marketing,SEM)具有灵活性大、模型解释性强、可移植性高等特点，对推动交通信息行为机理研究具有重要意义。

目前，刻画驾驶人交通信息搜寻行为过程以及搜寻行为影响机理的研究仍较为鲜见，交通信息搜寻行为贯穿整个出行过程且信息偏好极具模糊性，需在真实出行环境中采集信息搜寻行为特征数据，这给交通信息搜寻行为研究带来一定困难。

4 ATIS环境下驾驶人的交通信息决策行为

交通信息的有效传递能让驾驶人更了解交通系统状况，有效优化出行决策[40]。在以系统为中心的研究范式中，较为经典的两种模型是用户均衡模型与随机用户均衡模型，并在交通信息领域得到了广泛应用[41-43]。这些研究大多通过构建驾驶人决策行为机制的数值模型，解析驾驶人信息决策行为对ATIS市场渗透率、路网效益的影响。但多数研究未考虑驾驶人个体特征差异对交通信息决策行为的影响，对于驾驶人路径决策行为分析也仅限于理论模型研究。近年随着ATIS的迅速发展，学者开始关注真实交通信息环境下驾驶人的信息决策行为。

以用户为中心的研究范式中，传统的交通信息决策行为研究基于期望效用理论，而未考虑驾驶人在面对收益和损失时的行为差异，在模型中无法反映驾驶人的风险偏好态度，其严格的理性决策假设也限制了实际应用效果。随后出现了有限理性分析方法，如前景理论[4]、累积前景理论[45]、后悔理论[46]，广泛应用于交通行为分析领域，强调人的有限理性[47]，更合理地解释驾驶人的交通信息决策行为。

目前，交通信息决策行为的研究内容包括出行方式决策、路径决策及出发时刻决策，其中驾驶人交通信息决策行为研究集中于出发时刻决策和路径决策[6]。然而，在ATIS环境下，驾驶人放弃私人小汽车而去使用公共交通的可能性很小[48]，除非在恶劣的出行环境下，如糟糕天气造成的偶发性交通拥堵[49]。研究表明，驾驶人对私人小汽车出行方式较满意，只有1.4%的驾驶人接收到交通信息会改变出行方式[50]。但也有研究认为，驾驶人不一定认为私人小汽车给出行带来较大便利，造成研究结果差异的原因可能与城市的不同交通规则约束和拥挤程度有关。

国内外学者对出发时刻决策的影响因素进行了广泛研究，文献[51]发现驾驶人的个体特性、路网熟悉程度、交通信息质量以及出行目的是影响出发时刻决策的主要因素。文献[52]利用SP调查，基于混合Logit模型分析行程时间可靠度对驾驶人出发时刻选择的影响。研究表明，约56%的驾驶人会因交通信息而改变出发时刻[1]。近年来，也有研究考虑了不同路况信息对驾驶人出发时刻决策的影响[53]。出发时刻决策行为建模大多采用离散选择建模方法，其中巢式Logit模型、Probit模型、混合Logit模型以及多项Logit模型被广泛应用。随后，有研究发现NL模型在应用上仍有局限性[54]，文献[5]构建了基于广义极值理论的交叉巢式Logit模型，相比NL模型，该模型具有较优的统计学特征。文献[56]利用生存分析理论建立了驾驶人出发时刻决策模型。文献[57]根据生存分析中的加速失效时间模型，解析了驾驶人出发时刻决策行为的影响机制。

ATIS环境下的驾驶人信息决策行为研究集中于路径决策，利用数值解析、计算机模拟仿真、问卷调查等方法开展研究。在真实的出行环境中，驾驶人往往是对出发时刻、出行路径以及出行方式进行综合决策[58]，近年来也有学者在ATIS环境下研究多种交通信息决策行为的影响机制。文献[59]建立了多方式交通网络中的组合出行路径选择模型，基于Logit模型分析驾驶人的出发时刻和出行路径决策行为。

通过文献梳理可得出以下结论：

1）在以用户为中心的研究范式中，关于驾驶人有限理性的分析大多针对具体的出行情景展开，所得结论不一定可推广到其他出行场景。可以预见，对现实中的出行场景进行系统划分，分析驾驶人在有限理性框架下的信息决策行为将是未来长期的研究方向。

2）国内外学者利用数值解析方法对模型的构建以及模型的实用性等进行了广泛研究，但较少关注在真实的交通环境中检验和校准交通信息决策模型。通过GPS获取驾驶人信息行为数据，辅助出行调查来获取驾驶人的信息认知和偏好是一种验证信息决策行为模型较好的方法[17]，近期已有国外学者[60]进行了初步探索。

5 结论

为系统梳理ATIS领域的驾驶人交通信息行为研究进展，本文将驾驶人交通信息行为定义为ATIS环境下驾驶人对交通信息的感知、搜寻、选择以及决策等行为，对驾驶人交通信息行为内涵、信息搜寻行为、信息决策行为以及交通信息行为的影响因素等进行了综述。

1）由于驾驶人对交通信息的认知有一定的模糊性，现实交通信息环境中的驾驶人个体行为极具复杂性，应考虑驾驶人个体以及多源信息的异质性，探索合理的指标表征驾驶人对交通信息的认知模式，并合理划分不同类型的真实出行环境，进一步准确把握驾驶人交通信息行为机理。

2）ATIS环境会显著影响驾驶人的交通信息行为，无论是国内还是国外，相关研究关注VMS、车载导航等信息源对驾驶人交通信息行为的影响，基于智能手机的驾驶人信息行为研究仍较少。可以预见，在ATIS环境下充分重视智能手机发布的动态、个性化信息，刻画驾驶人对交通信息的偏好、选择，辨识驾驶人在多源信息环境下的信息响应机理，将成为需要重点关注的方向。

3）交通信息行为研究方向存在以用户为中心和以系统为中心的两种分析范式，以用户为中心的研究范式能有效考虑驾驶人个体差异性对信息行为的影响，而以系统为中心的研究方式能有效均衡驾驶人的出行成本与路网效益，两种分析方式存在较大的差异性，但都是以优化出行决策、降低出行成本以及提高路网效益为目标，寻求合理的手段使二者的研究成果互相验证，能进一步提高研究结论的可靠性与可移植性，将对提高ATIS服务水平发挥重要作用。

4）有关信息行为学在图书情报、认知心理学、社会心理学、消费者行为学等领域的重要理论成果本文暂未涉及。随着信息行为学研究理论的不断深入、研究方法的不断进步，其理论成果必将在交通行为领域得到广泛应用并产生深远影响。