大型机场小汽车短时停车行为研究

秦焕美，囤莹莹，陈艳艳

(北京工业大学 交通工程北京市重点实验室，北京 100124)

近年来，随着经济的突飞猛进以及航空业的蓬勃发展，航空出行需求急剧增加，以广州白云国际机场和上海浦东国际机场为例，2018年，广州白云和上海浦东国际机场旅客吞吐量分别为6 979万人次、7 405万人次，位于全国排名第三、第二。在机场逐步向大型化发展的同时，小汽车保有量的快速增加使得航空出行中小汽车出行比例明显增加，根据调查，2015年广州白云和上海浦东国际机场的小汽车出行比例分别为16%、30%。与此同时，机场旅客停车需求增长迅猛，而由于大型机场停车设施供给规划的不足，停车设施相对不完善，出现了供需失衡，使得国内大型机场停车难、停车拥堵、乱停车等问题凸显，停车成为限制机场路侧交通系统整体效率发挥和影响机场服务水平的主要因素[2]。

机场出行者的出行行为具有一定的特点，其出行目的地明确，且一般位于城市外围，与市中心区域有一定距离[3]，其出行方式主要包括小汽车、轨道交通、机场巴士、出租车等，而小汽车出行相对其他方式具有舒适、灵活、方便的优势，使用比例较高[4]。在交通需求管理措施中，停车收费价格是调控出行需求的重要手段，一般来说，提高停车收费价格会减少小汽车出行数量，而提高公共交通的服务水平，也可以吸引更多的小汽车出行者选择公共交通，进而起到减轻交通拥堵、缓解停车难问题的作用[5]。

目前，部分学者对机场出行者的出行行为进行研究。Bdd[6]提出，机场出行者的构成主要是接送客人者、出差者和旅游者，其中接送客人者占大部分。Huanmei Qin[7]等分析北京首都国际机场长短时停车需求特征，并建立分层Logit模型探究出行特性与停车行为间的关系。狄智玮等[8]通过研究 Agent的理论结构，构建机场旅客出发时间和出行方式的联合选择模型，结果显示，公共交通的选择比例会随公共交通费用变化，且出行者的出发时刻会随公共交通发车时间间隔变化。Akar[9], Antolín[10]建立BL模型，分析机场出行者出行方式选择偏好，发现年龄、收入及随身携带行李数量对出行方式选择有重要的影响。Roh等[11]建立MNL模型，对短途和长途出行者出行方式选择偏好分别进行了分析，研究发现长途出行者更偏向选择费用低的出行方式。

本文基于在广州白云国际机场和上海浦东国际机场的小汽车出行者的意向调查，着重分析大型机场中小汽车短时停车行为特征和方式，考虑停车收费价格和轨道交通服务水平时，建立机场短时停车者出行方式选择模型，期待小汽车出行者更多地选择公共交通出行，可缓解大型机场的停车问题提供参考借鉴。

1 出行方式选择机理及建模方法

1.1 出行方式选择机理

到达机场的出行过程中，出行者采用何种交通方式，对通行效率与机场的交通状况均有较为重要的影响。出行者到达机场的出行方式主要包括机场巴士、轨道交通、小汽车、出租车、专车(快车、拼车)。

出行者到达机场的出行方式，是出行者生理、心理状态共同决定的。选择出行方式因素主要有出发地、目的地、出行目的、到达机场的驾车时长、预计停车时长、期望步行时长、停车费支付方式、同行人数、收入、拥有小汽车数量、性别、年龄。

基于上述变量，建立出行方式选择模型，得到出行方式与各种影响因素之间的关系，并通过对可变影响因素的调节，引导出行者选择合理出行方式，缓解机场内部交通问题。

1.2 选择出行方式建立模型

非集计模型[12]在交通行为分析方面有着精度高、数据利用率高等特点，其中，BL模型是非集计模型中的一类离散选择模型，其效用函数可分两个部分，非随机变化(固定项)和随机变化两部分(概率项)，效用函数的数学表达式为：

Uin=Vin+ξin.

(1)

式中：Vin为出行者n选择方案i的效用函数的固定项，即为效用的可观测部分；ξin为出行者n选择方案i的效用函数的概率项，即为效用的不可观测部分，可以反映决策者的随机偏好。

根据效用最大化理论，出行者n选择第i种出行方式的概率Pin为：

Pin=Prob(Uin>Ujn;i≠j,j∈An)=

P(Vin+εin;i≠j,j∈An).

(2)

假设ε服从参数为(0,1)的二重指数分布，即可推导出Logit模型。BL(Binary Logit)模型的选择方案集合中仅有两个选择，当效用函数为线性时，各项的选择概率分别由下式给出：

(3)

(4)

式中：P1n，P2n分别为出行者n的选择方案1和2的概率。

本文依据非集计模型，采用最大似然估计法对建立模型进行参数标定[13]。

2 案例分析

2.1 大型机场短时停车出行调查

为了充分了解大型机场小汽车短时停车特征和影响因素，本文对广州白云国际机场和上海浦东国际机场进行出行方式意向调查。

2.1.1 调查地点

1)广州白云国际机场。广州白云国际机场距离广州市中心约28 km，调查地点为T1航站楼的P1停车场和P4停车场。其中P1停车场定位为国际到达停车场，步行6 min即可到航站楼；P4停车场定位为国内到达停车场，步行15 min即可到航站楼。短时停车收费价格：前15 min内免费停车；前2 h为10元/h；第3～10 h为5元/h；第10～24 h按10元/h计算，最多收取60元。目前往返该机场的接驳交通方式主要有省内/市内大巴、出租车、轨道交通、机场穿梭巴士等。

2)上海浦东国际机场。上海浦东国际机场距上海市中心约30 km，调查地点为P1、P2两个停车楼和P4停车场，其主要提供短时停车服务，步行20 min可到航站楼。停车楼和停车场的短时停车收费标准均为前20 min免费停车，前2 h为10元/h，超过2 h后为5元/h，24 h之内，计费时长上限为10 h，最多收取60元。目前往返该机场的接驳交通方式主要有机场大巴、出租车、轨道交通、磁悬浮、穿梭巴士等。

2.1.2 调查内容

调查内容主要分为3个方面：

1)记录出行及停车信息，包括出发地、目的地、出行目的、到机场的驾车时间、预计停车时间、期望步行时长、停车费付费模式、同行人数等。

2)基于停车收费和轨道交通服务水平的出行方式选择调查。

为了分析停车收费价格和轨道交通服务水平对于机场小汽车短时停车的出行方式选择的影响。假设停车收费价格为10元/h、20元/h、30元/h三个水平，同时考虑到现有大型机场轨道交通服务水平对出行方式的影响，假定不变和提高两个水平，进而得到6种假设情景组合。若轨道交通服务水平不变且停车收费为10元/h时，与现状基本一样，所以删除这个组合，得到5种组合。调查小汽车出行者在5种情景下到达机场的出行方式，包括机场巴士、轨道交通、私家车、出租车和专车，选择情景如表1所示。

表1 不同情景下的出行方式选择意向表

3)个人社会经济属性信息，包括职业、收入、家庭拥有小汽车数量、性别和年龄等。

2.1.3 调查实施

调查是在机场停车场内随机询问小汽车停车者，调查时间为2016年8—9月，广州白云国际机场样本量为297，有效样本为140；上海浦东国际机场样本量为290，有效样本为154。

2.2 大型机场短时停车者出行调查分析

2.2.1 出行及停车行为对比分析

由图1可以看出，两个机场短时停车的小汽车出行者主要从市区出发，广州白云和上海浦东国际机场分别占到了65%和56%。如图2所示，小汽车出行者的出行目的地主要为国内，其中，广州白云国际机场，达到89%，上海浦东国际机场占65%。

图1 出发地分布图

图2 目的地分布图

如图3所示，对于广州白云国际机场，短时停车的小汽车出行者的出行目的主要以公出为主，占80%，上海浦东国际机场出行目的更具多样化，因公出行、探亲看病娱乐和旅游分别占到了43%、35%和22%。图4显示，两个机场的小汽车出行者的驾车时间大多分布在0.5～2 h，其中0.5～1 h的最多，广州白云、上海浦东国际机场分别占55%和46%。

图3 主要出行目的分布

图4 驾车时间分布

由图5可以看出，小汽车出行者的预计停车时长主要在1 h内的短时停车，上海浦东国际机场比例较大，占到82%，广州白云国际机场占62%。如图6所示，小汽车出行者的期望步行时长均在10 min范围内，广州白云和上海浦东国际机场分别占97%和71%。

图5 预计停车时长分布图

图6 期望步行时长分布图

从图7可以看出，机场小汽车出行者的停车费支付方式一般是自付。如图8所示，广州白云国际机场的同行人数一般为1人，占到了49%，上海浦东国际机场的同行人数一般为0和1人，分别占到了37%和27%。

图7 停车费支付方式分布

图8 同行人数分布

2.2.2 出行方式选择意向对比分析

考虑到选择机场巴士、出租车、专车选择比例较小，此处仅分析停车价格和轨道交通服务水平变化下，轨道交通和小汽车这两种出行方式的变化比例。

从图9、10可以看出，在轨道交通服务水平不变(情景2和情景4)的情况下，选择小汽车出行比例较高，当停车收费价格由20元/h(情景2)变到30元/h(情景4)，广州白云国际机场的小汽车选择比例降低了9%，选择轨道交通的比例上升9%。上海浦东国际机场的小汽车选择比例降低了11%，选择轨道交通的比例上升5%。

图9 不同情景下广州白云国际机场出行方式选择

图10 不同情景下上海浦东国际机场出行方式选择

在轨道交通服务水平提高的情况下(情景1、情景3和情景5)，尤其是停车价格较高为20元/h(情景3)和30元/h(情景5)时，对短时停车的小汽车出行者的影响较大，广州白云国际机场选择轨道交通的比例分别为28%和32%，比轨道交通服务水平不变时，高出15%和10%，上海浦东国际机场选择轨道交通的比例分别为27%和29%，比轨道交通服务水平不变时，高出21%和18%。从上述分析可看出，提高轨道交通的服务水平以及小汽车的停车价格，可以有效地改变出行者到达机场的方式选择。

2.2.3 个人社会经济属性信息对比分析

大型机场短时停车的小汽车出行者的收入分布中，广州白云和上海浦东国际机场出行者月收入在5 000～10 000元的均占43%，在10 000元以上的占45%和34%。家庭拥有小汽车数量分布中，两个机场小汽车出行者家庭大多拥有1辆小汽车，广州白云国际机场所占比例最大为90%，上海浦东国际机场为72%。年龄分布中，广州白云国际机场主要集中在30～50岁，占84%，上海浦东国际机场主要集中在20～40岁，占79%。性别都是男性居多，广州白云和上海浦东国际机场分别占90%和87%。

2.3 大型机场出行者出行方式选择模型

2.3.1 变量设置

出发地、目的地、停车费支付方式、性别、出行目的为分类变量，变量设置如表2、3所示，其他变量为连续变量。轨道交通服务水平不变时设为0，提高设为1。考虑到选择机场巴士、出租车、专车选择比例较小，方式选项仅包含轨道交通、小汽车两种方式。影响因素设置中，轨道交通服务水平放在轨道交通方式选择肢的效用函数上，其他因素放在小汽车方式选择肢的效用函数上[15]。

表2 分类变量设置(1)

表3 分类变量设置(2)

2.3.2 模型建立和分析

表4 大型机场小汽车出行者出行方式选择模型

两个模型结果显示，停车收费价格和轨道交通服务水平都是重要的影响因素。且轨道交通服务水平的影响程度更大。停车收费价格的系数均为负，说明停车收费价格越高，对于短时停车的机场小汽车出行者越容易放弃小汽车出行，从而转向选择轨道交通出行；轨道交通服务水平的系数为正，说明轨道交通服务水平提高会促使更多的人选择这种出行方式，且轨道交通服务水平对上海浦东国际机场的小汽车出行者影响程度更大。

对于广州白云国际机场的出行方式选择，出行目的、停车时长、步行时间、同行人数、年龄、拥有小汽车数量也是重要的影响因素，且出行目的、停车时长、步行时间的显著性较高，其影响程度大于停车收费价格和轨道交通服务水平两个因素，说明广州白云机场短时停车者自身出行需求对方式选择起到重要影响。出行目的为因公出行、步行时长较长者偏向选择小汽车出行；停车时长、同行人数多、年龄小和拥有小汽车数量较少的小汽车出行者更愿意选择轨道交通出行。

对于上海浦东国际机场的出行方式选择模型，出行目的、驾车时间、停车时长、步行时间、支付方式、收入和性别也是重要的影响因素。出行目的为因公出行和探亲看病娱乐、驾车时间越长，停车时间越短、停车费单位报销者、步行时间越短，收入越高的男性出行者越会选择小汽车出行。

此外，对模型进行敏感性分析，对于广州白云国际机场的小汽车出行者，当停车价格由10元/h上升到20元/h时，会有28%的出行者放弃小汽车出行，转向轨道交通出行；当机场内部停车价格由20元/h上升到30元/h时，会有27%的出行者放弃小汽车出行转向选择轨道交通出行；对于上海浦东国际机场，机场内停车价格提高，两种出行方式选择比例仅有小幅度变动，说明该机场出行者对停车价格的敏感性较低。

3 结 论

目前航空出行中小汽车出行比例明显增加，机场旅客停车需求增长迅猛，大型机场停车难、停车拥堵、乱停车等问题凸显。本文基于对大型机场的出行行为调查，对机场短时停车者的行为特征进行了对比分析，建立机场短时停车出行者的出行方式选择模型，对模型标定和分析，得出以下结论。

通过对广州白云国际机场和上海浦东国际机场的出行行为特征对比分析，发现机场小汽车出行者的出发地主要为市区，到达机场的驾车时长主要分布在0.5～1 h，停车费支付方式均以自付为主。此外，广州白云国际机场的小汽车出行者因公国内出行的比例明显高于上海浦东国际机场。

根据大型机场小汽车出行方式选择模型，机场内部停车价格和轨道交通服务水平对出行方式选择都有重要影响。机场内部停车价格越高，短时停车的小汽车出行者选择轨道交通出行的比例越大。轨道交通的服务水平提高，可以有效吸引短时停车的小汽车出行者转向轨道交通出行，尤其对于上海浦东国际机场的效果更好，从而减少小汽车出行比例。因此，对于机场短时停车的小汽车出行者，提升与机场接驳的轨道交通服务水平，可以有效地减少小汽车出行比例，缓解机场停车压力。