基于分层Logit模型的交通方式选择行为研究

非集计模型

第３４卷第４期武汉理工大学学报（交通科学与工程版）

ＪｏｕｒｎａｌｏｆＷｕｈａｎＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙｏｆＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙ

（ＴｒａｎｓｐｏｒｔａｔｉｏｎＳｃｉｅｎｃｅ＆Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ）Ｖ０１．３４Ｎｏ．４２０１０年８月Ａｕｇ．２０１０

基于分层Ｌｏｇｉｔ模型的交通方式选择行为研究＊

姚丽亚１’∞

（北京理工大学机械与车辆学院”北京１０００８１）孙立山∞关宏志趵北京１０００２２）（北京工业大学交通工程北京市重点实验室鼬

摘要：为了减少传统模型的非相关选择方案相互独立特性引起的预测误差，按照交通方式服务对

象的不同，将交通方式划分为公共交通和私人交通两类，具有类似性的出行方式归并为一个层次，

采用分层Ｌｏｇｉｔ模型的形式，利用北京市实际调查数据对模型进行标定．通过计算得到对方式选择

层次ｌ和层次２有影响的离散变量分别为年龄、是否有私家车、支付方式以及年收入、出行目的；

连续变量为时间和费用．结果显示模型具有较高的精度．

关键词：方式选择；预测误差；效用；非集计模型；分层Ｌｏｇｉｔ模型

中图法分类号：Ｕ４９１．１ＤＯＩ：１０．３９６３／１．ｉｓｓｎ．１００６～２８２３．２０１０．０４．０２３

近年来国内外学者致力于交通方式划分方法

的研究并取得了一定进展［１｛］．出行者对于交通方

式的选择不但与交通方式的服务水平有关，还与１基本思路自行车和步行是适合于短距离出行的非机动出行者的个人属性以及出行特性有关［３－４］．非集计

模型可以较好地考虑以上因素，为交通需求预测

提供更为容易描述交通行为的解决方法［ｓ。８］．基于

非集计模型，建立同时考虑多种方式的交通选择

模型中，有多项Ｌｏｇｉｔ（ｍｕｈｉｎｏｍｉａｌｌｏｇｉｔ，ＭＮＬ）

模型和基于分层Ｌｏｇｉｔ（ｎｅｓｔｅｄｌｏｇｉｔ，ＮＬ）模型等

选择［９－ｉｏ］．在多数情况下，ＭＮＬ模型较传统的集

计模型在预测精度上有了显著提高，但由于非相

关选择方案相互独立性（ｉｎｄｅｐｅｎｄｅｎｃｅ

ｅｖａｎｔ出行方式，由于本文研究目的是合理分配有限的道路资源，确定大城市公共交通方式合理比例，为私家车、出租车配备合理面积的停车场、待客点，使得单位面积的道路资源发挥最大的效率，因此不将自行车和步行这两种占用道路资源较少的出行方式作为研究对象．本文所研究的交通方式主要包括公交、地铁、私家车、出租车４种．对于这４种方式，按照所服务的对象不同可分为公共交通和私人交通两种．

私家车、出租车由于是针对个体的服务方式，具备

不需要等待、不需要衔接、能够提供门到门服务的

特点，但人均占用的道路资源多，在本研究中被看

作私人交通方式；公共交通具备大容量、批量运送

乘客的性质，针对的对象是群体，人均占用道路资

源少，公共交通包括多种交通方式，而公交和地铁

承担了公共交通中绝大部分的客运量，因此本研

究选取这两种方式作为公共交通方式．按照以上

思路，得到交通方式选择树示意图如图１所示．本

文根据非集计模型的效用理论，首先对水平２的

模型进行标定，将得到的参数代入水平１，再对水ｆｏｒｍｉｒｒｅｌ—ａｌｔｅｒｎａｔｉｖｅｓ，ＩＩＡ特性）等问题，在实际应用中经常由于选择方案的相互关系，出现模型过大评价类似性较高的选择方案的被选概率，而过小评价类似性较低的选择方案的被选概率的问题，因此ＭＮＬ模型适合于各选择方案相互独立的情况．而ＮＬ模型则有机会有效地克服ＭＮＬ模型存在的问题，适合于选择方案中某几个选择肢具有类似性的情况．本文基于研究的实际问题，按照交通方式的属性对其进行划分，发现某些交通方式具有很强的类似性．因此拟建立基于分层ｌｏｇｉｔ模型的交通方式划分模型，为各交通方式客流需求预测工作提供了依据．

收穰日期：２０１０—０３一１０

姚丽亚（１９８０一）：女，博士，讲师，主要研究领域为交通运输规划与管理’国家自然科学基金项目（批准号：５０４７８０４１，５０６７８００４）、北京市自然科学基金项目（批准号：８０５３０１９）资助

非集计模型

第４期姚丽亚，等：基于分层Ｌｏｇｉｔ模型的交通方式选择行为研究’ ７３９ 平１的模型进行标定，得到各交通方式的选择１堡

概率．Ｖ二＝÷ｌｎ∑ｅｘｐ（２１ｙ川。）ｉ）（６）

’、ｌｒ＝１

／八＼出行方式Ｕ。。＝Ｖ（，Ｉ。）。＋ｋ＋ｅ（，ｌ。）。＋ｅ。（７）

式中：【，。。为出行者咒选择了方案ｒＴｎ时的效用；

水平２【州私人交通公共交通

／＼／＼ Ｖ川，，。为出行者行选择了方案聊时，效用由于

，－ｍ和ｍ的组合而变化部分的固定项；Ｖ。为出行

水平１ＩⅢ】私家车出租车公交地铁者咒选择了方案御时，效用中与ｒ无关，而仅随

图１交通方式划分选择树示意图优变化部分的固定项．ｅ（柏，。为在选择了优的条

件下选择了册的效用的概率项，设其服从均值

２ＮＬ模型基本原理为０，方差为斫的二重指数分布；ｅ。为出行者竹

选择了ｍ的效用的概率项．

非集计模型的理论基础是以出行者追求选择

结果的效用最大化这一假说．出行者在特定的选３调查数据初步分析

择条件下，选择效用最大的方案．非集计模型的效

用函数由固定项和概率项组成为获取北京市居民出行方式选择特性的数据，

Ｕｉ，。＝Ｖ｛．。＋￡。。（１）分析各变量对于方式选择的影响，掌握出行者对于

式中：【，。为出行者以选择第ｉ种方案时的效用函各种交通方式的选择偏好，在北京市各轨道交通站数；、厂。为出行者咒选择第ｉ种方案时的效用函数点周边居民小区进行问卷调查，调查内容包括出行的固定项蛾，。为出行者咒选择第ｉ种方案时的效者特性（出行者的性别、年龄、职业、收入、是否有私用函数的概率项．家车）、出行特性（出行目的、出行距离）以及交通方

当假设ｅ服从二重指数分布、且各变量两两式服务水平（交通方式的时间和费用）．

相互独立时，可以得到出行者７＂／选择方案ｉ的概通过对数据进行初步分析发现：性别、职业等率为Ｐ湘＝＃因素对于方式选择结果影响不大．４５岁以下的人

（２）群更倾向于选择地铁；公费的人群倾向于使用出

ｙ篇ｅ¨．。租车；有私家车的人倾向于使用私家车；年收入高

式中：Ｐ抽为出行者咒选择方案ｉ（ｉ一１，２，…，Ｎ）的人群倾向使用私人交通；出行目的为上班上学的概率；Ｎ为可供选择的方案个数．的人倾向使用公共交通．

分层Ｌｏｇｉｔ模型的分层原则是将被认为选择计算各因素的相伴概率如表１所列，计算结方案的类似性较大作为一个层次，将不同类型的果与上述分析吻合．

选择方案作为不同的层次．其基本公式如下表１各因素相伴概率表

Ｐ。。＝Ｐ（，Ｉ。）。Ｐ。（３）属性性别年龄职业私家车收入出行目的支付方式

式中：ｒ＝１，２，…，Ｒ。；ｍ＝１，２，…，％；Ｐ。。为出水平２０．０５１０．０６３ｏ．０７１ｏ．０７３０．０２９０．０３５０．９２７

水平ｌ０．０６３０．０４２０．０８２０．０３８ｏ．０８５０．０５８０．０４６…… 此处隐藏：9036字，全部文档内容请下载后查看。喜欢就下载吧 ……