基于非集计的停车换乘率模型

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中图分类号：U293 文献标识码：A 文章编号：1007-0745（2014）01-0391-01

摘要：对出行者停车换乘行为进行分析，将出行者的广义出行费用分为时间费用、经济费用与体力精力费用，建立停车换乘率的非集计模型，对停车换乘枢纽的规模进行预测。

关键词：停车换乘非集计广义费用

Abstract：Analyze the traveler parking transfer behavior， composed of generalized travel cost can be divided into time cost， economic cost and physical energy costs。Set up the parking transfer rate of the disaggregate model， estimate the scale of the parking transfer hub。

Keywords： Park and Ride disaggregate model generalized cost

前言

停车换乘（park&ride）作为一种交通出行模式，通常是指在中心城区（或拥堵区域）设立停车设施，鼓励私人小汽车出行者在其停车，换乘公共交通进入市中心，以此来缓解城市的交通压力，促进城市公共交通系统的利用，是世界许多城市解决城市交通问题的一种交通模式[1]。

停车换乘设施规模是建设停车换乘枢纽的一个重要指标，其最重要的影响因素就是停车换乘率。本文对出行者出行行为进行分析，建立交通方式选择模型。交通方式选择涉及的因素多，加之出行者的习惯、喜好等难以测定的因素的存在，传统的集计建模方法难以准确描述出行者对交通方式选择的过程。非集计分析以实际产生交通活动的个人为单位，对调查得到的数据不进行任何统计处理而直接用于建立模型[2]。

本文采用非集计方法建立了交通方式选择MNL模型；并以所建模型为基础，将全程公交出行、全程驾车出行和停车换乘出行三种方式的广义费用，从而建立了二肢Logit模型，得到停车换车方式出行的概率，分析评价了停车换乘设施在调整交通方式分担率、降低道路饱和度，以及缓解道路拥挤中的作用。

1、停车换乘行为分析

城市市中心周边客流（主要指小汽车客流）将沿着主要车流通道方向流动，假设在主要通道方向上均设置P+R，在各P+R处截留部分小汽车客流，少部分小汽车客流直接进入市中心。出行者的出行方式有三种：一种是出行者全程开车从O点到D点，即全程驾车出行方式；二是从O点开车行驶到达换乘点，换乘公共交通到D点，即停车换乘出行方式；三是从O点乘坐公共交通到达D点，即全程公交出行方式。其出行描述如下图所示[3]。

1.1 停车换乘率的定义

换乘系数是出行者选择停车换乘方式出行的概率。停车换乘系数是确定P+R设施规模，评价P+R设施使用率的重要影响因素。某处P+R设施停车换乘率越高，其设计规模就越高，拦截进入市中心的客流就越多。

1.2 三种出行方式的广义费用

出行者在选择出行方式的时候主要从时间、费用和舒适度等方面进行考虑。所以停车换乘系数的影响因素为经济费用Ci、时间费用Ti、体力精力费用Fi。

（1）经济费用Ci

经济费用是指出行者从O点到D点所花费的直接经济费用。考虑到票价随时都受到物价水平、各运输方式间竞争关系而不断变动，因此用各种运输方式的票价率α乘以其出行距离来确定旅客出行费用。

Ci=α×li

其中票价率α的计算是根据各种运输方式的每人公里票价计算的。

（2）时间费用Ti

出行时间是指出行者从O点到D点所花费的所有时间。则时间费用为出行的时间与出行者的时间价值的乘积，如下所示：

Ti=β×（ti+t'i）

式中：ti为出行方式的旅行时间，t'i为出行者起讫点与第种运输工具衔接所需的时间（非在乘时间，包括换乘时间、候车时间等），β为出行者的时间价值。

（3）体力精力费用Fi

体力精力费用是指出行者完成从O点到D点的体力和精力消耗换算成的费用值，主要与换乘次数、人均空间面积等相关，不同交通方式的精力消耗不一样。

Fi=γ×（hi+ai）

其中hi为出行者的换乘次数，ai为出行者在交通工具中人均空间大小，γ为出行者的体力精力价值。

则各出行方式的广义费用为：

Ui=Ci+Ti+Fi=α×li+β×（ti+t'i）+γ×（hi+ai）

2、非集计模型

多项模型MNL（Multinomal Logit Model，MNL）是非集计模型中常用的模型之一。它的具体表达形式如下：

式中，Pi为出行者选择第种交通方式的概率，Ui为第i种交通方式的效用值。k为出行者可以选择的交通出行方式种类。其中，效用函数Ui为各种出行方式的广义费用值。

则出行者的出行选择模型为：

3、模型参数的标定与分担率预测

首先采用Matlab中的符号函数编写极大似然函数，再应用Matlab优化工具箱中的无约束最优化函数fminunc（采用DEP、BFGS两种基木算法）对对数极大似然函数进行参数估计求解运算[4]。

通过对模型的分析，可以得到不同系数下的不同的换乘系数。换乘系数是影响停车换乘设施规模的最主要的因素。

参考文献：

[1]贾洪飞，龚勃文，宗芳.交通方式选择的非集计模型及其应用[J].吉林大学学报（工学版），2007，06：1288-1293.

[2]张浩然，任刚，王炜.非集计模型在交通方式结构预测中的应用[J].交通运输系统工程与信息，2008，05：44-49.

[3]龚勃文.交通方式划分的非集计模型及应用研究[D].吉林大学，2007.

[4]张秋萍，陈义华.基于非集计模型的交通方式选择研究[J].铁道运输与经济，2010，01：75-78.