出行方式链

出行方式链（共5篇）

出行方式链 篇1

兰州轨道交通运营里程持续快速增长和既有线路能力的提升很大程度上满足了快速增长的出行需求。轨道交通具有快速、大运量、准时等优势,但由于其可达性较低,“最后一公里”换乘问题较为突出。轨道交通与其他交通方式的衔接成为建设者亟待解决的问题,本文利用SP调查问卷对兰州市居民出行特征进行调查,统计、分析居民出行时的出行特征,最后确定站点两端的主要衔接方式,同时为站点建设两端的衔接设施提供建设性的意见。

1 轨道交通方式出行链

目前交通领域的学者把轨道交通出行链定义为:一次以轨道交通为主要出行方式的多方式出行链条,该出行包括三段:出发地到轨道交通站点(轨道交通前端出行)、轨道交通系统内部出行、轨道交通站点到目的地(轨道交通末端出行)。

上班轨道交通出行链:指出行者从家出发至单位这一过程,包含了轨道方式出行的所有出行,构成了一条轨道交通上班出行链。

下班轨道交通出行链:指出行者从单位出发至家这一过程,包含了轨道方式出行的所有出行,构成了一条轨道交通下班出行链。

简单型轨道交通出行链:指轨道交通出行前后端出行方式除步行外,只有一种辅助方式的轨道出行链。

复杂型轨道交通出行链:指轨道交通出行前后端出行方式除步行外,有两种及以上辅助方式的轨道出行链。

2 出行者的出行选择特征调查

2.1 调查方法的概述

2.1.1 SP调查方法的应用

SP调查方法是基于假设的条件,通过设计不同的情景,来获得被调查者对于自己主观偏好的意向调查。由于SP意向调查可以对尚未建成的设施或者尚未实施政策进行预测,因此SP意向调查在交通专业领域有较为广泛地应用,尤其在交通数据采集方面。

SP调查方法更加灵活,一次可以处理多个变量。即在实际调查中,更容易得到居民的多个出行特征。在相同成本的前提下,SP调查方法的效率更高同时获得足够的数据,更好地分析居民出行时的出行特征。

2.1.2 SP调查问卷的设计方法

SP调查问卷的设计主要有三种方法:全面设计、正交设计和均匀设计

2.1.2. 1 全面设计

全面设计是将每个变量的各种可能水平取值做全组合,让被调查者对每一个组合进行判断。

2.1.2. 2 正交设计

正交设计可以用来进行多因素试验,其具有“均匀分散、整齐可比”的特点。

2.1.2. 3 均匀设计

均匀设计方法是在正交设计的基本思想上发展形成。它只考虑了正交设计中的“均匀分散”这一特性,因此大大缩短了试验数,并且没有降低调查的精度。

本论文的SP调查方法是通过采用均匀设计来完成的。

2.2 出行者的出行选择特征调查

2.2.1 调查时间

调查时间为:2015-10-27,2015-10-28(周二、周三)下午17:00-19:00

2.2.2 调查地点

为了能更好地分析出行者的选择特性,对于调查地点的选择,考虑以下原则进行选取:

1)由于枢纽站点的衔接形式较为复杂,衔接特征不具有一般性,因此调查站点选取非枢纽的一般站点作为待选研究对象。

2)调查站点在高峰时段需具有一定量客流,以保证调查样本。

根据上述原则,本次调查共选取三个站点分别为兰州西站、中山桥站、培黎广场站。

2.2.3 筛选的原则

1)基础数据的完整性

2)模型所用数据的有效性

3)模型所用数据的合理性

通过以上三个原则对数据进行筛选后,获得各站点的调查样本量,如表1所示。

2.2.4 轨道出行者个人特征分析

轨道出行者个人特征包含换乘者的性别、年龄、职业、受教育程度、交通工具拥有情况、月可支配收入等。

对调查所得数据中出行者个人基本信息情况进行统计,如表2所示。

以下是各特征的分析情况:

根据性别分布图,被调查者男女比例没有明显差异,如图1所示。

对于年龄的分析特征如图2所示,年龄主要集中于23~30岁年龄的人群,占比42%,其次是31~45岁,占到了30%。说明轨道交通使用者以23~30岁的人群为主。

根据受访者受教育程度分布如图3所示,本次调查的出行者以本科学历为主,比例高达3 7%;其次,是大中专学历的占据35%,对于硕士以上学历占的比例较少。由此可见,地铁出行者主要以中高学历为主。

通过分析被调查者月可支配收入情况分布如图4所示,不难发现被调查者的月可支配收入主要集中在3 001~5 000元,其比例高达44%,所占比例最高。对于高收入人群的出行,选择轨道交通出行的比例最低仅占4%。

根据职业分布如图5可见,受访者中企事业单位人员居多,所占比例达到42%。对于政府职员和离退休人员选择轨道交通出行的比例较少占5%。

对调查者的交通工具的拥有情况进行分析如图6所示,有71%的被调查者拥有小汽车;68%的被调查者家庭拥有自行车。

2.3 出行者轨道两端方式选择影响

通过分析地铁前后端交通方式发现如图7所示,对于轨道交通出行的前后端交通方式选择差异不大,步行均为主要的衔接方式,前后端步行衔接比例为58%,55%;其次,公交车也占有较高的衔接比例分别为25%,30%。

根据调查统计如图8所示,81%的被调查者早晚出行方式完全一致,即早晚均选择同一轨道交通站点,并且早高峰的前端交通方式即为晚高峰的后端交通方式,相反早高峰的后端交通方式即为晚高峰的前端出行方式,因此不难解释地铁前后端出行方式不具有较大差异,如图9所示,但同时仍有19%的出行者早晚出行方式并不相同,因此对其差异原因进行了进一步询问及分析。

根据不同性别的出行者对轨道交通前后端方式选择的分布情况,对于步行、公交车、自行车,性别的影响因素很小,而对于私家车而言,男性的比例明显高于女性,即男性选择小汽车换乘比例较高,如图10所示。

通过不同年龄的出行者对轨道交通前后端方式选择的分布统计如图11所示可以发现,各方式的年龄构成基本一致,但其中由于私家车的使用受驾驶年龄的限制,因此不存在18岁以下及61岁以上人群,同时18~22岁人群的选择比例也相对小于其他方式的比例。

根据不同学历的出行者对轨道交通前后端衔接方式的选择分布如图12所示,不难发现,步行、公交车的学历分布情况基本一致;自行车较其他方式而言,以高中以下学历和大中专学历为主;私家车则以本科和硕士及以上人群为主。

通过对不同月可支配收入下出行者选择轨道交通前后端方式的分布情况如图13所示,可以看出收入差异对地铁前后端衔接方式选择存在一定影响。其中,选择公交车的以月可支配中入在3 001~5 000元的中层收入人群为主;自行车中月可支配收入为1 501~3 000元人群比例明显高于其他方式占比;选择私家车的衔接的人群以中高收入人群为主,即月可支配收入主要集中在5 001~8 000元及8 000元以上人群。

2.4 链条结构分析

由图14可得,上下班轨道出行链比例基本一致,分别为50.59%,49.41%。上班轨道交通出行链略高于下班轨道交通出行链,上下班轨道出行链比例的差异,主要是由于出行者在下班的途中可能会链接其他目的出行,从而未选用轨道交通进行出行。

轨道交通出行链简单链与复杂链比例如图15,通过简单链、复杂链选择情况不难发现,91%的出行者采用简单型轨道交通出行链出行,而仅9%的出行者使用复杂轨道交通链出行。由于复杂链结构较为复杂,组合模式较多且群体较少,故大多数居民选择简单链进行出行。

2.5 调查后得到的结果

本研究给出了明确的轨道交通出行链的定义,并通过对兰州市的兰州西站、中山桥站、培黎广场站这三个站点进行调查问卷的形式获得居民出行的数据,对数据进行分析处理后,得到了出行者的选择出行特征以及适用于出行者的出行链条的相关特征。具体成果包括:

2.5.1 出行者个人基础特征:

1)多为年龄在23~45岁的青年;

2)以企业公司员工为主;

3)中高学历人群;

4)中收入人群。

2.5.2 出行基础特征:

1)出行多以工作为目的的通勤出行为主;

2)出行时间以50~60min为主。

2.5.3 轨道出行链特征:

1)轨道交通出行前后端方式基本一致;

2)以简单型轨道出行链为主;

以上就是对调查数据处理分析后得到的出行者的出行特征和选择的链条结构。

3 结束语

本文通过调查问卷的形式获得了兰州市典型站点出行者的出行特征和轨道出行链特征,并对统计数据进行分析。现对站点周边衔接设施的建设提出三点改进建议:

1)目前培黎广场站没有建设规范的自行车停车场,需对站点出入口周边合理规划自行车停车场以满足部分出行者对自行车衔接需求。

2)出行者一般采用简单型的链条出行,目前人行道存在自行车乱停乱放以及摊位占道等问题,需要加强对站点周边人行道的管理,保证人行道的有效步行空间。

出行方式链 篇2

论文摘要：本着节能环保对未来出行的最佳方式进行探讨，提出长途出行应采用高铁和真空管道磁悬浮列车两种方式;针对未来城市人口和私家车将成数倍增加，而使城市交通供需矛盾日趋加剧，提出了采用可节约能源20多倍和交通资源1倍多的节源环保型电动微轿车作为自助刷卡租用自驾车的一种短途换乘方式。

论文关键词：磁悬浮列车，交通资源，节源环保，电动微轿车

人类必须的三大生活“吃住行”随着社会的发展进步，其侧重顺序也将发生根本变化，随贸易、旅游、交往等的发展和频繁需求，人们对出行交通的便捷、舒适、安全及准点率均寄予厚望，但随之出现的大量交通堵塞、航班延误与人们的意愿背道而驰。并且结合能源危机、环境保护呼声的日趋高涨，未来出行究竟哪种方案既能更节源环保，又能更易被广大民众所选择，为未来的相关决策调控作参考，在此值得预测探讨。显然，出行分长途与短途，而在快速长途行程前、后也均需通过短途的换乘方式，并且该短途换乘方式的选择往往会在整个行程的时间中占取相当比例。而单独的短途行程又与该短途换乘存在完全类似的方式。所以为表述方便，在此，就按长途行程和短途换乘两大方式来讨论。

一、长途行程的方式

长途行程的方式虽有飞机、火车、轮船、汽车多种。针对远程，在此主要讨论飞机与火车的比较。对于旅程超过1000公里时，目前人们较多地选择航空。但随着高铁的发展，该选择将有改变的趋势。目前民航班机的飞行时速大约为800公里/小时，加上起降时间，特别是登机前的一系列安检手续等，所以从进机场到出机场扣除空中飞行时间就要化去约3个小时。即航班行程的实际时速随旅程的不同需打一个较大的相应折扣。

对于火车，目前高铁动车组(高速轮轨列车时速)已可达350公里/小时。而世界第一条商业运营的上海磁悬浮列车最高时速为430公里，目前磁悬浮列车最高时速在日本山梨县载人实验运行中已达580公里/小时。据分析，磁悬浮列车是借助于电磁力将车辆悬浮在轨道上方，由于没有车轮与轨道接触所带来的阻力，在高速行驶时就像一架超低空飞行的飞机，预估时速可达600～1000公里。但由于存在地面空气摩擦阻力，按车辆动力学，空气阻力随行驶速度成二次方增加，而为空气阻力所耗功率将随行驶速度以三次方倍增加，所以地面稠密的大气层将使行驶速度超过一定值时，其能耗、噪音会急剧增加，难以被市场所接受。

据分析，理想的真空管道磁悬浮列车的理论极限速度接近于第一宇宙速度(7。9公里/秒=2。844万公里/小时)，即真空管道磁悬浮的运输时速可达2万公里。乍一听，这确如同天方夜谭，可以想象，如此高的车速，即使列车能达到，乘客也会因各种因素而难以接受。据报道，目前世界上有美国、瑞士、中国3个国家正在研究真空管道磁悬浮技术。由于美国搞的是高真空管道交通，而瑞士是把真空管放在地下隧道中，两种方案均存在成本、难度极高，使其难以进入实际应用，所以美国和瑞士还处于理论阶段。而我国采用了降低要求和分步实施的方案，使该项目能尽快进入试验阶段。即将管道内只降低约0。5个大气压，以适当控制其成本，来较大地减少空气对机车的阻力。而时速提高又分三步进行：第一步采用普通真空高铁，使时速达到500～600公里，技术上预计可达到运营要求。第二步采用低真空磁悬浮，使时速达到1000公里以上。第三步采用高真空磁悬浮，时速可望超4000公里。

为保持真空管道内相应的真空度，管道与管道间的接头处必须密封严实，管道沿线需有多个抽气泵站。并还需为维修、检查等情况时预留其可打开的通道口，而这些通道口在正常运行期均为密闭，确保不漏气。更难的是在沿线各车站车辆进出的管道处也需实施防漏气密封措施。另外，在管道中虽是真空状态，但在其中运行的磁悬浮列车内仍须保持适宜人乘坐的大气环境，因此车辆也必须具有良好的密封。据分析，真空管道磁悬浮列车与现有磁悬浮列车相比，主要增加真空管道的造价，但运行时由于减少了空气阻力，将极大地减小其能耗费用。按理论计算即使时速达4000公里时，其能耗也不到民航客机的1/10。

可以想象，如能使真空磁悬浮列车时速达到1000公里(常人可接受的范围)以上，民航就有被淘汰的趋势，这对民航业可能是一种不中听的打击。但是世界的石油资源终将趋于枯竭，并随着现已可达到的高铁时速350公里和磁悬浮时速500公里的进一步实施推广，人们对民航的选择将会从旅程1000公里提升为公里以上。更可以利用卧铺在车上睡一夜，早晨到达目的地正好办事。而从节能要求来说也更应提倡人们采用能耗低的交通方式。针对节能环保要求，结合科技发展趋势，国家对铁路运输业与航空业的建设投资应有相应调整。

但再结合太阳能技术发展，在此也对飞机能耗的改进提点技术设想：根据飞机航行时要求在天气睛好，即基本在烈日当空下飞行。而庞大的机身、机翼等部位上若能覆盖一层太阳能电池板，按空气动力学将太阳能电池板定做成与其机身、机翼等部位的弧形类似形状。如此庞大的太阳能电池板在高空烈日下将能接受大量太阳能用作发电。即成为太阳能与发动机相结合的混合动力飞机，如此，即可适当减小发动机功率和油箱体积，适当增加蓄电池。而覆盖在机身的太阳能电池板还可起到一定的隔热效果，以减少客舱的空调能耗。由于太阳能是世界上最清洁，用之不竭的能源，一架太阳能混合动力飞机所起到的节能减排效果能抵于几十辆电动汽车。有关科研机构应尽早对其实施有所计划。

二、短途换乘的方式

短途换乘主要在城市区域内进行，要求以交通畅通为前提。但由于我国城市人均可用交通资源(据分析比发达国家相差十几至几十倍)甚为紧缺，并随城市人口扩展和汽车保有量迅猛增加，城市交通供需矛盾和交通拥堵正日趋加剧。为此作者通过多年来对各种交通问题的长期观察和结合相关理论的深入分析研究，提出了改善交通必须从提高汽车对交通资源的人均利用率和改进交通服务设施两者双管齐下地进行。并对此具体提出了多项改进措施，由于实施中涉及到汽车制造、交通管理等多个专业，需要多个政府部门协调而存在相应难度。但面对当前日益突出、牵扯多方利益而阻碍城市发展的交通难题，相信通过各方多种呼吁，政府必能尽早研究实施。如此各种短途换乘方式在交通畅通前提下就能真正被各类人群所接受。

在此限于篇幅仅对各项改进措施简述如下：通过汽车性能优化来减小转弯半径及滞留时间、提高汽车通过性和道路通行能力;推广可提高交通资源利用率1倍多的节源环保型电动微轿车作为普及型私家车;通过优化公交线路布局、多形式快速公交专车及改善公交设施等多项改进公交服务措施来提高公交车的载坐率;推出增加相应辅助设施与服务功能的高效出租车以提高其车载率;通过互通交叉立交桥、环岛形交叉路口、智能交通灯控制、经喇叭形延伸扩展交叉路口等多项措施解决最易引起拥堵的交叉十字路瓶颈口;推出可专载行人和非机动车的低平板轮毂式电动过渡车以解决交叉路口机非交织混行问题;建造占地面积小的立体车库以解决市区停车难;充分发挥交警在交通管理中的`重要作用，将工作变被动为主动来提高实效性。

短途换乘方式主要有出租车、公交车、自驾车或自行车等，对此在前述为改善交通所提的多项改进措施中均有相应阐述。由于人们对此除了希望便捷、舒适、安全和准时，还有随机性与个性化要求，为能同时满足该多项要求，特提出一种可供自助刷卡租用的自驾车，所以在此重点说明该自驾车短途换乘方式。该车以前述可提高交通资源利用率1倍多的3人座节源环保型电动微轿车为基型。其自动租用方式可参考杭州早已推出的采用公交信用卡自动借用公交自行车的服务形式。即凭具有数年无相关违章驾驶记录的驾照和身份证，预交相应保证金办理电动微轿车自动租用信用卡，而电动微轿车租用点主要设在火车站、飞机场，并在市区设置多个蓄电池快速更换服务站(由于所配蓄电池容量不大，若采用专用器具更换约2分钟就可完成，比传统加油还快)。用户最终按所驶里程数缴纳租金。当然该电动微轿车还须配有GPS自动导航系统，使外地游客也能以自驾游方式便利地到达随意要去的地方。可以想象该电动微轿车租用服务的实施和推广，将为我们的出行带来极大的方便，并为节能减排、资源共享以及推广电动汽车等都将开辟一种良好的先河。由于该车成本估计仅为1。5～3万元，即可便于实施。

为弄明白电动微轿车为何成本能如此低，以及它的结构、性能特点和运行成本等。还需先概况说明如何提高电动汽车性价比的有关研究，这也是对电动汽车迟迟未能普及商品化的原因分析。现所研发的电动汽车由于受传统汽车设计思路所束缚，其结构没能从充分发挥电机驱动应有的各种技术优势作突破性改进，使性价比也难有突破性提高。通过对发动机与电动机的调速动力特性分析比较，说明电动汽车用电机驱动相对发动机有数千倍的调速比、数百倍的快速响应性、相当的短时过载能力以及节能等诸多优势。而电机各项优势的充分发挥，必须通过对电动汽车的结构作突破性变革与优化，以此达到简化机械机构、降低成本和车载自重、节能减噪、提高动态响应及控制性能，即提高电动汽车性价比来使其尽快普及商品化。

作为新兴的机电一体化电动汽车的研发，除了运用传统汽车理论——车辆动力学，更应以电机拖动理论及其控制理论为基础，并还需遵循交通管理理论及技术与市场经济须互为促进的规律。电动汽车的最大不同点是以电机驱动为动力源，所以须按电机拖动理论找出最适合汽车多变行驶工况特点的电机类型和最佳驱动结构形式。为改善整车性能和电机控制要求，按控制理论分析，需提高汽车对驱动、制动和转向三大执行机构的快速响应性，利用当今迅猛发展的微电子等技术，通过检测反馈控制来极大地提高性能。为使汽车高效、便捷功能真正发挥，须以交通畅通为前提，按交通管理理论分析，即需从提高交通资源利用率来考虑车型。为使技术与经济互为促进发展，需按现有技术绕其瓶颈找出即刻可使电动车普及商品化的突破口。

汽车驱动、制动、转向三大执行机构即是制约整辆汽车性能的主要环节，其快速响应性也是决定操控汽车安全稳定行驶的重要因素。针对传统汽车的发动机驱动、由液压等方式制动和转向助力因摩擦阻尼使动态响应均较慢，从而制约整车性能难以有效提高。为此综合多项技术深入分析与研究，利用电机的电与磁转换是按光速进行的动态响应过程，提出能全面提高电动汽车驱动、制动、转向三大执行机构的快速响应性和性价比的四项发明专利：兼有电动、发电回馈和电磁制动功能的磁阻式轮毂电机;具有启动绕组的单相开关磁阻式多功能轮毂电机;基于直线电机控制的汽车转向系统;四轮毂电机驱动四轮转向电子差速控制系统。汽车驱动电机采用结构简单、坚固可靠、电机与控制器综合成本低、调速性能好、效率高等优点的变磁阻电机，它与交流变频或永磁无刷等电机相比，特别具有高起动转矩、可控起动电流和较高的短时过载能力，更适于汽车重载起步，频繁起停、升降速的多变工况以及蓄电池需避免大电流输出等各种特殊要求。通过结构改进又提高了电磁制动效能，而发电回馈—电磁制动相结合反复进行的制动过程，类似于防抱死制动系统ABS或驱动防滑转控制ASR的制动过程，提高了安全制动效果。而采用“零传动”方式的轮毂电机直接驱动车轮，极大地简化机械传动结构，降低了成本和车载自重，提高了车轮控制的快速响应性、驱动效率和制动能量回收率，有利于节能减噪，还腾出许多空间便于汽车总体布局。鉴于轮毂电机功率受结构体积限制，采用四台轮毂电机替代常规的一台电机以实现小马拉大车，而四轮驱动提高了地面附着力以增强操控车辆行驶稳定性等。为电动汽车确立了最佳电机驱动方式。

高储能装置可用燃料电池或各类蓄电池等。鉴于现有技术主要为蓄电池，并应尽可能采用对我国有得天独厚资源优势的锂电池。另据报道有一种即可作充电电池，也可作燃料电池的锂—空气电池，按理论分析作充电电池用，比能量可高于现有锂离子电池十几～数十倍，而作燃料电池用，能量密度和更换时间均有望优于传统的加油方式，但要进入实际应用还有待时日。

由直线步进电机控制的四轮驱动四轮转向电子差速转向系统是在四轮毂电机驱动基础上，结合另两项专利技术而组成。由直线步进电机直接带动转向机构的左右横拉杆，使控制更直接，动态响应更快，且省去了大量机械或液压部件，使结构更简捷。利用直线步进电机的控制特点，可方便地充分满足转向力随车速变化的各控制要求，并提高了转向精度和其性价比。采用四轮转向又可极大地减小低速转弯半径、提高高速转向稳定性和响应快速性。

数字化整车控制系统采用数字化液晶显示、多CPU微机总线控制方式，分为基本型和高性能型。基本型仅满足电动汽车基本控制要求，使其尽快进入实际应用。高性能型采用多传感器进行四轮驱动四轮转向与电子稳定系统ESP相结合的控制方式，由于采用多功能轮毂电机四轮驱动结合直线电机控制四轮转向可极大地提高汽车驱动、制动、转向三大执行机构快速响应性，按所测信号通过微机控制即可及时准确调整前、后、左、右各车轮的驱动力、制动力、转向角，从而全面提高汽车行驶的稳定性、操控性、安全性以及转向性能，并极大提高整车性价比。

由四大基础部件组成的电动汽车充分发挥了迅猛发展的微机控制、传感测量和电机驱动等各项技术优势，也更便于实施专业化流水生产模式来极大地提高性价比。这也是未来各类电动汽车的最佳结构，掌握该四大核心部件的关键技术是赶超世界领先，提升未来汽车业竞争力的基本前提，以此即可摆脱我国汽车业长期受国外技术的束缚。

纯电动汽车按现有技术，由于受轮毂电机功率和蓄电池比能量、比功率的限制，特别适于微型车制作。而我国家庭正呈小型化结构，随生活水平提高私家车销量将占最大部分。又针对我国交通资源紧缺特点，提出了可提高交通资源利用率1倍多的3人座节源环保型电动微轿车，即该车设置为前排驾驶1人座，后排2人座，驾驶位于车前正中央，对车两边瞭望视觉一致，更便于把握方向和安全行驶。车宽定为0。8～1M，它小于公交车一半，大于轿车一半。如此，将现有车道宽3。5～3。75M一分为二即可节约交通资源。该车在车道宽减半为1。75～1。87M，而侧向净宽还有0。75～1。07M的节源型车道行驶。它与公交车各行其道，即可提高该车的快捷性和安全性。也使公交车自然有专用车道，为改善公交服务及整个交通畅通建立了必要前提。该车尺寸缩小后也利于解决停车难。为满足各类层次人群需求，又提出3排5座加长型;为购物可方便改装的皮卡型;配有专供领导办公用的各种无线通讯设施的2排2座专车型等多项款式。

对于电动微轿车因轮距减小会降低侧翻阈值，需通过四轮毂电机驱动电子差速转向等措施来降低车辆质心高度，使其具有与豪华轿车相同或更好的侧向稳定性。该车载荷与正面迎风面积(随车宽)的减小，将使滚动和空气两种常存阻力都减少许多。而坡度和加速两种短时阻力可利用电机的短时过载能力。现以3人座的基本型电动微轿车为例，说明其规格、性能和成本。它由最佳结构的四大基础部件加车身与内饰组成，结构与造型可参考前述附图。车的长/宽/高约为2800×900×1400mm，车的自重约为280kg，允许加载220kg，即车辆额定负荷500kg。由四台功率均为800W的多功能轮毂电机驱动，蓄电池容量约为5。4kWh。参考电动自行车重40kg，加载1人重75kg，即车额定负荷115kg，电机功率为200W，蓄电池容量为430Wh。两者相比：车载负荷增加4。4倍，电机总功率增大16倍，蓄电池容量增加12。6倍。按此配置估计车速可达市区实际可能行驶的60km/h，续驶里程可达100公里，利用电机短时过载能力可使0～50km/h的加速时间≤8s。该车蓄电池如采用锂电池需三块体积约为400×300×70mm(如同厚坐垫)、重量约为18公斤。如此体积、重量的蓄电池若采用专用器具更换约2分钟就可完成，即为解决纯电动汽车续驶里程的致命缺陷提供了有效途径。各部件按一定批量生产，车的总成本估计为3万元，其中锂电池占2万元。若采用铅酸蓄电池，其价格为4800元，车的总成本可降为1。5万元，但蓄电池体积和重量均需增加近3倍，就较难适用快速更换法，而且蓄电池寿命及性能也相应下降。并且该四大基础部件还将随生产批量增加，及生产工艺的成熟完善，价格还会随之大幅下降。该车的百公里耗电约6度，合电费约3元，如采用谷时充电仅为1。8元。即比现有轿车油耗费可节省近30倍。加上蓄电池折旧费，使整个养车费比传统轿车还省许多。如此就能被广大民众接受而快速普及推广，并经技术与经济良性循环得到发展。

值得可庆的是：即将出台《新能源汽车产业发展规划》的意见征询稿，其中也已提到：“要建立和完善小型低速纯电动汽车标准法规体系”。针对该类所谓非道路车辆，从反对到鼓励的过程，也说明国家已切实体验到：纯电动微轿车即有适合我国家庭小型化的市场优势，又可打开纯电动汽车能量不富裕的瓶颈口。对纯电动汽车车速和续驶里程两项指标，按现有技术，它与电机功率和蓄电池容量确是一对矛盾。两项指标增加必增加车载自重和成本，且车载自重增加也使动力性大打折扣，即会引起相应的恶性循环。而由四大基础部件组成的电动汽车最佳结构优点之一是简化结构而减轻车重，相对动力性起到相应的良性循环。所以该两项指标的提升也应遵循技术与市场经济须互为促进的规律。回顾当初发动机技术还不成熟时，其车速也均较低。反过来目前要人们再来接受较低车速确有难度，但在城市区域现可行驶的实际车速也只能是60km/h。即按实际可能行驶路况，对车速和续驶里程相对电机功率和蓄电池容量的匹配应有一最佳选择。且恰如其分的指标对节能起到更直接效果。

根据技术发展需先易后难、循序渐进，使技术与经济互为促进以形成良性循环的发展规律。而所述电动汽车最佳结构的四大基础部件也更易在该小而全的微型车上实施，通过突破性结构改进以极大提高性价比。所以电动微轿车是未来电动汽车最佳结构的发展雏形，它以安全经济实用适于向民众推广为前提，是一种高起点、低要求的现实型发展模式。这即为尽快掌握未来汽车关键技术建立必要的技术储备，也使电动汽车尽快普及商品化找到突破口。该廉价的节源环保型电动微轿车即适用于我国家庭普遍为1～3人的工薪阶层和欲添置第二辆私家车的需求，也为1～3人内的大部分出差旅行通过自助刷卡租用提供良好的换乘方式。可极大提高电动汽车的应用面，通过技术与经济良性循环促进电动汽车发展，以尽快解决节源环保交通等难题。

综上所述，由于从节能环保、安全舒适来说，高速列车比飞机或汽车都更好。所以未来出行最佳选择可能为：旅程大于1500公里以上，最好采用时速能达800公里以上的真空管道磁悬浮列车;旅程在100～1500公里间，采用时速达350公里的高铁列车较佳;而两种长途行程都需要的换乘方式或在100公里内的短途行程，可采用自助租用自驾电动微轿车、电动出租车和公交电动车，并结合适于更短途的公交自行车进行。

参考文献

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城市通勤出行链模式选择行为研究 篇3

关键词：通勤出行链,出行链模式选择,多项Logistic模型

目前, 我国的城市化进程迅速加快, 社会经济、科技、文化的发展日新月异, 这些变化都深刻影响着城市形态的发展以及城市居民的交通出行, 我国城市正面对着日趋复杂严峻的城市交通局面, 尤其是工作日的通勤出行及其所带来的交通拥堵是城市管理与决策者们所面临的主要问题, 这就需要以出行者的通勤出行行为研究为基础制定政策、管理好城市居民日常的交通出行、解决城市的交通拥堵问题。而在通勤出行行为研究中, 通勤出行链模式选择反映了出行者一天工作中的活动安排情况, 因此, 研究通勤出行链模式选择对于建立基于活动的交通需求预测模型、制定交通管理政策具有重要借鉴作用。本文拟细化通勤出行链的模式划分, 将通勤出行链模式分为五类 (H W H、H W H W H、H W H+、H W H W H+、H W+W H) , 并加入出行方式这一个影响因素, 考虑出行方式选择对出行链模式选择的影响作用, 利用多项Logistic模型建立通勤出行链模式选择模型, 对出行链模式选择行为进行研究, 总结出行链模式选择行为中的特征。 (H表示家, W表示工作, +表示其他非工作的出行活动;HWH表示工作中无外出模式, H W H W H表示一天工作, 中途回家再返回单位工作, HWH+表示上下班途中有其他非工作出行活动, H W H W H+表示一天工作, 中途回家再返回单位工作, 并且在上下班途中有其他非工作出行活动, H W+W H表示工作中外出 (不含回家) 并返回单位。

1 城市通勤出行链模式选择模型建立

Bowman与Ben-Akiva在建立基于活动的交通预测模型中将年龄、出行费用、出行时间、出行距离、家庭收入作为影响出行链模式选择的因素[1]。Xin Ye、Ram M.Pendyala等在研究出行方式与出行链的复杂程度之间的关系时将出行方式作为出行链模式选择的影响因素[2]。宗芳、隽志才等在建立基于活动的日计划模型中将性别、职业、有无驾照、是否单身、年龄、家庭月收入、家庭是中是否有六岁以下儿童、家庭中的车辆情况作为影响活动模式的因素[6]。周钱、李一等在对出行链的类型与数量的研究中将性别、年龄、个人收入、家庭人口总数量、家庭车辆数量作为其影响因素[7]。杨敏、王炜等在研究通勤出行链模式选择行为的研究中将家庭工作人数、家庭年总收入、性别、职业、年龄、居住位置、受教育程度作为其影响因素[5]。姚广铮、孙壮志等在节假日出行活动模式的研究中将性别、是否本地游客、家庭车辆情况、职业、年龄、有无驾照、教育程度作为其影响因素[8]。从已有研究文献来看, 出行链模式选择行为可以归纳为受到个人属性、家庭属性、出行特征三大方面的影响。其中, 个人属性包括性别、年龄、职业、有无驾照、个人收入、教育程度、有无月票等因素;家庭属性包括家庭收入、家庭车辆情况、家庭人口情况、居住位置等因素;出行特征包括出行方式等因素。利用东莞市居民出行调查数据和SPSS软件中的多项Logistic回归模块进行计算, 对模型似然比检验中显著性水平不符合检验要求的自变量逐步剔除, 最终通勤出行链模式选择模型中的自变量包括家庭中的摩托车数量、工作地至最近公交车站的步行时间、家庭中小于等于12岁上学孩子数量、个人的性别、年龄、职业以及主要使用的交通方式, 模型中自变量定义及取值见表1所示。

2 模型标定结果分析

Logistic模型是目前许多软件中的MNL模块为了各选项之间比较方便和提高运算效率而采用的一种计算方法[9]。将通勤出行链模式选择集合{H W H、H W H W H、H W H+、H W H W H+、H W+W H}作为多项L o g i s t i c模型的选择肢。以第1种出行链模式 (HWH) 为参考选项, 则后4种出行链模式选择概率可表示为:

其中i=2, L, 5, 分别表示除H W H以外的4种出行链模式。αi是第i种模式的常数项, kβi是相应变量Xki的系数, Xki表示选择第i种出行链模式的第k个变量, iV表示各种出行链模式对HWH的相对效用, 并且,

由式 (1) 及式 (2) , 我们可以分别计算出选择H W H、H W H W H、H W H+、H W H W H+、H W+W H模式的概率。

表2至表4中结果为应用SPSS软件多项Logistic回归模块计算得到的模型拟合信息结果和各自变量的参数估计值, 其中B为对应自变量的参数估计值, Std.E为标准差, Sig.为显著性水平。模型拟合信息表中显著性水平小于0.01, 表明本模型具有显著性意义。似然比检验结果中显著性水平小于等于0.05, 表明本模型中回归系数均有显著性意义。

以HWH模式作为参考, 由表4中显著性水平检验值可知:通勤者选择H W H W H模式的显著影响因素为工作地至最近公交站的步行时间、个人主要使用的交通方式 (mode=私人小汽车, 单位配车, 出租车, 公共汽车) 以及个人的职业;性别、家庭中小于等于12岁的孩子数量 (child12=0, 1) 以及个人的职业 (job=个体经营者) 对通勤者选择HWH+模式的影响显著;个人的职业 (job=个体经营者) 对通勤者选择H W H W H+模式的影响显著;通勤者选择H W+W H模式的显著影响因素为性别、个人主要使用的交通方式 (mode=私人小汽车、单位配车) 、家庭中小于等于12岁的孩子数量 (child12=0, 1) 以及个人的职业 (job=个体经营者) 。

假设某男性年龄为20~40岁之间, 在行政事业单位工作, 家庭中有两辆摩托车, 工作地至最近公交站的步行时间小于等于5分钟, 个人主要使用交通工具为摩托车, 家庭中有两个小于等于12岁的孩子, 则该人选择H W H W H的通勤出行链模式的概率最大, 为0.41。若上述某一变量取值发生改变时, 则该人选择通勤出行链模式的概率变化情况如下。

当通勤者由男性变为女性时, 选择H W H W H模式的概率下降, 而选择H W H+的出行链模式的概率增加, 说明男性相对于女性更倾向于选择H W H W H的通勤出行链模式;当个人主要使用交通方式为机动化程度较高的交通工具时 (私人小汽车、单位配车、出租车、公共汽车) 时, 该人选择H W H与H W H W H+的概率值最大, 表明使用机动化程度较低 (自行车、步行) 的交通方式更倾向于选择H W H W H的通勤出行链模式, 而使用机动化程度较高的交通方式 (私人小汽车、单位配车、出租车、公共汽车) 更倾向于选择H W H与H W H W H+的通勤出行链模式;当家庭中小于等于12岁孩子数量增加时, 选择H W H W H模式的概率有所减少, 表明家庭中小于等于12岁孩子数量较少的通勤者相对于家庭中小于等于12岁孩子数量较多的通勤者倾向于选择HWHWH的出行链模式;当通勤者的职业为企业单位及服务人员时, 选择H W H W H模式的概率有所下降, 选择其他出行链模式的概率有所增加, 当通勤者的职业为个体经营者时, 选择HWH模式的概率增加到0.48, 达到最大, 表明行政事业单位人员相对于企业单位及服务人员更倾向于选择H W H W H的通勤出行链模式, 而从事个体经营的通勤者更倾向于选择H W H+的通勤出行链模式。

3 结语

本文开展了基于城市居民出行调查数据, 利用多项Logistic模型建立居民通勤出行链模式选择模型的研究工作。本文中建立的出行链模式选择模型将通勤出行链模式分为五类 (H W H、H W H W H、H W H+、H W H W H+、H W+W H) , 并考虑了出行方式对出行链模式的影响作用。通过对模型结果的分析, 总结了通勤出行链模式的显著影响因素以及通勤出行链模式选择行为中的特征包括。

以H W H模式作为参考, 通勤者选择H W H W H模式的显著影响因素为工作地至最近公交站的步行时间、个人主要使用的交通方式以及个人的职业;性别、家庭中小于等于12岁的孩子数量以及个人的职业对通勤者选择H W H+模式的影响显著;个人的职业对通勤者选择H W H W H+模式的影响显著;通勤者选择H W+W H模式的显著影响因素为性别、个人主要使用的交通方式、家庭中小于等于12岁的孩子数量以及个人的职业。

男性相对于女性更倾向于选择HWHWH的通勤出行链模式;使用机动化程度较低 (自行车、步行) 的交通方式更倾向于选择H W H W H的通勤出行链模式, 而使用机动化程度较高的交通方式 (私人小汽车、单位配车、出租车、公共汽车) 更倾向于选择H W H与H W H W H+的通勤出行链模式;家庭中小于等于12岁孩子数量较少的通勤者相对于家庭中小于等于12岁孩子数量较多的通勤者倾向于选择H W H W H的出行链模式;行政事业单位人员相对于企业单位及服务人员更倾向于选择H W H W H的通勤出行链模式, 而从事个体经营的通勤者更倾向于选择HWH+的通勤出行链模式。

参考文献

[1]J.L.Bowman, M.E.Ben-Akiva, Activ-ity-based disaggregate travel demandmodel system with activity schedules[J].Transportation Research Part A, 2000 (35) :1～28.

[2]Xin Ye, Ram M.Pendyala, GiovanniGottardi, An exploration of the rela-tionship between mode choice andcomplexity of trip chaining patterns[J].Transportation Research Part B, 2007 (41) :96～113.

[3]陈团生.通勤者出行行为特征与分析方法研究[D].北京交通大学博士论文, 2007.

[4]杨敏, 陈学武, 等.通勤简单链和复杂链的选择行为研究[J].武汉理工大学学报 (交通科学与工程版) , 2008, 32 (2) :191～194.

[5]杨敏, 王炜, 等.工作者通勤出行活动模式的选择行为[J].西南交通大学学报, 2009, 44 (2) :274～279.

[6]宗芳, 隽志才, 等.基于活动的日计划模型[J].吉林大学学报 (工学版) , 2007, 37 (6) :1294～1299.

[7]周钱, 李一, 等.基于结构方程模型的交通需求分析[J].清华大学学报, 2008, 48 (5) :879～882.

[8]姚广铮, 孙壮志, 等.节假日出行活动模式与个人属性相关性分析[J].交通运输系统工程与信息, 2008, 8 (6) :56～60.

出行方式链 篇4

传统的交通规划所采用的模型主要是20世纪50年代起源于美国的“四阶段”模型。基于出行的“四阶段”模型把出行分成发生、分布、方式选择以及交通分配四个步骤,然后以交通小区为单位,用集计数据进行模拟。“四阶段”模型在以交通基础设施建设为主的城市交通规划中发挥了重要的作用。然而,随着交通需求管理政策的日益广泛应用,“四阶段”模型暴露出明显的不足。针对“四阶段”方法的局限性,交通研究人员提出了基于活动的方法,该方法认为居民一天出行的需求源于居民一天的各种活动所构成的出行链[1]。相对于基于出行的“四阶段”法,基于活动的方法具有如下优点[2]:(1)考虑了时间维因素,活动和出行决策都是动态的;(2)以活动和出行模式为研究对象而不是以单个出行为研究对象;(3)考虑各种活动-出行之间的相互联系,一次决策受过去和预期事件的影响;(4)考虑了时空约束对活动和出行的影响。

近二十年,基于活动的出行行为建模方法在国内外已做了大量的分析研究。如荷兰开发了基于往返行程的系统[3],Ben-Akiva和Bowman开发了日活动计划系统[4],Gliebe和Koppelman开发了基于效用的日时间比例参与模型[5],另外,比较典型的还有基于活动的仿真系统STARCHILD[6]、基于规则的多代理系统Albatross[7]、基于微观仿真的综合计量系统CEMDAP[8]。然而,这些研究在进行交通分配时大多忽视了出行链行为,而认为出行链中的每次出行是独立的。William等[9]提出了一个基于活动的时间相关的交通分配模型,然而该模型中路径选择行为并没有考虑到预先确定的相关活动,另外,求解算法烦琐,计算量大,不适用于实际交通网络。Maruyama等[10,11]提出了一个基于出行链的静态模型,该模型假设用户对路网信息有完全的了解,用户不能改变路径来减少整个出行链上的成本,但忽略了停驻点及停驻时间的影响。Abdelghany[12]等提出了一个基于活动/出行的仿真分配模型,模型仿真出行者如何选择路径以最小化他们的总出行成本,该模型假设出行者对路网信息有完全的了解,然而现实中,出行者对路段的出行成本只能是估计,而且不同出行者的估计值也会不同,因此本文放松出行者对整个出行链路径信息完全了解的假设,提出了一个基于出行链的随机动态交通分配模型。出行链模式由出发地点、出发时间、中间停驻点、停驻时间、目的地定义,定义的出行链输入到模型中,模型选择路径以最小化出行者整个出行链上的感知成本。针对所提出的模型,结合时间相关的K最短路算法和连续平均法,设计了一个基于仿真的迭代求解算法,最后通过一个算例验证了模型和算法的有效性。

1基于出行链的动态随机用户均衡

传统的基于出行的四阶段模型在进行交通分配时常采用用户均衡的假设,即在静态条件下用户对路网信息有完全的了解,当用户不能改变自己的出行路径而减少其出行成本时达到用户均衡状态。后来,学者放松了出行者对路网信息完全了解的假设,提出了随机用户均衡,即当达到均衡时,出行者不能通过改变自己的路径来减少他们感知的出行成本。静态模型(确定性和随机性)适用于长期的规划分析,但由于它不能描述网络中的拥挤情况,认为整个规划时期路段交通流量和OD需求是常量,显然这和实际交通情况是不相符的。如果时变的OD需求是已知的,就可以分析各个时间段的路网状况,这就导致了时间相关的用户均衡问题[12]:即在任何出发时间间隔,没有出行者能通过改变出行路径来减少他们所感知的成本。

为避免基于出行的四阶段模型的缺点,越来越多的交通规划人员开始采用基于活动的模型进行交通需求分析与预测。活动链可以描述一个人一段时间内不同活动的顺序,也可以反映一个人在空间上的活动规律。为满足相应的活动所经过的路径常称为基于出行链的路径,如图1所示,假设一个人的一天的活动顺序为:家-单位-商店-家。设p为2个连续停驻点之间的一条路径,该出行链对应的路径为:p1→p2→p4;p1→p2→p5;p1→p3→p4;p1→p3→p5。

扩展基于出行的用户均衡到出行链的情况下,可得到基于出行链的时间相关的随机动态用户均衡:即在任何出发时间间隔,没有出行者能通过改变出行路径来减少他们所感知的整个出行链上的成本。

2 模型系统结构

研究动态交通分配通常有两类方法:解析法和仿真法。解析法有严格的数学定义,对动态交通分配有很精确的描述,可以研究解的存在性、唯一性、稳定性。但由于交通系统动态性能的复杂性,对其进行精确的建模很难求解。采用仿真方法能克服解析模型的缺点,再现交通流在交通网络中运行的复杂动态特性。因此,采用仿真的方法求解基于出行链的动态随机交通分配问题。求解基于出行链的动态随机交通分配问题,本质上是求解每个发车间隔分配到各条路径的交通量,所选择的路径能满足出行者完成其相应的活动。模型系统主要分三个模块:(1)交通/活动仿真模型;(2)出行者行为模块;(3)路径处理及交通分配模块。交通/活动仿真模型用于再现交通流在交通网络中运行的动态特征,描述交通流传播及时间-空间互动关系,评价交通网络相关特性;出行者行为模块在一个效用最大化框架下,描述出行者的路径选择决策;路径处理模块用于求解符合条件的路径选择集合。

2.1 交通/活动仿真模型

根据对交通系统描述细节的程度,交通仿真模型可以分为宏观、中观、微观三种。中观交通仿真模型适用于面向交通诱导系统的仿真开发与研究,实现在较大范围内模拟各种属性的特定车辆在路网中运行的状况,所以本文采用中观交通仿真模型。

交通仿真模块主要包括路段车辆行驶模块和交叉口处车辆行驶模块。在路段上,位置相近、交通流特性相似的车辆组成一个交通单位。计算交通单元内部的车辆速度时首先计算头车和尾车的速度,然后排列在中间的车辆分别根据其与头车尾车的位置采用线性加载的计算方法来计算各自的速度。

交通单元头车速度采用单元跟进计算公式来求得[13,14]:

公式中各参数含义如下所示:uij为向j方向行进的行车单元i的头车的单元跟进速度,即交通流ij头车速度;vj0为领导行车单元的尾车的速度;vmax为路段自由流速;λi=(dij/dupper);dij为头车ij距向方向j行进的领导行车单元尾车的距离;dupper预置极限距离。

交通单元尾车速度采用速度-密度函数来计算得到[13,14]:

$v{}_{i0}=V{}_{\min }+(V{}_{\max }-V{}_{\min })\left(1-\left[\frac{{\rm K}{}_i}{{\rm K}{}_{jam}}\right]{}^{\alpha }\right){}^{\beta }$ (2)

式(2)中各参数含义如下所示:vi0为交通单元尾车的速度;ki为交通单元的交通密度;kjam为路段的阻塞密度;vmax为路段的自由流速;vmin为路段的最小流速;α、β为待标定参数。

在每一个更新阶段中,仿真器依据路网中所有路段的通行能力计算平均车头时距。平均车头时距决定车辆被允许进入路段的时间,如下所示[13,14]:

tn=tn-1+1/Q (3)

式(3)中:tn表示下一辆车进入路段的最早时间;tn-1表示上一辆车进入路段的时间;Q表示交叉口的实际通行能力。

只有当系统的仿真时间大于等于式(3)中决定的tn时,车辆被允许进入此路段;否则,车辆在节点处形成排队。系统会在每一次更新中检查路网中的所有路段所含有的车辆数,如果路段上最后一个交通单元的尾部到达了此路段的边界,车辆也不被允许进入此路段。

当车辆到达中间停驻点时,车辆暂时驶离路网一段时间(等于车辆在中间停驻点的驻停时间),这段时间该车辆对路网中其他车辆不产生影响。当仿真时钟推进到停驻时间完成时,车辆重新驶入路网。

2.2 出行者行为模型

用一个有向图G(N,A)表示交通网络,N为所有节点集合,A为所有路段集合,I为所有出发节点的集合,h为每次出行对应的出行链,H为出行者可选择的出行链集合,h∈H,出行链由一系列中间停驻点表示:Qh={n1,n2,…,ns,…},其中,Qh为出行链h对应停驻点的集合;s为停驻点序号;令τ为出发时间间隔,l为一个出行链对应的一条路径,对于出行链h相应的路径l,C${}_{t,ihl}^{\tau }$为具有出行链h在时刻τ从i出发选择路径l的实际成本,总出行成本为:C${}_{t,ihl}^{\tau }$=∑C${}_{hl,p{}_k}^{\tau }$,Chl,pk为出行链h在时刻τ从i出发选择路径l中路径pk的实际成本。

每个出行方案由出发地点、出发时间、一系列活动停驻点及目的地构成,每次活动对应一个给定的活动持续时间。在该模型里,每个出发时间间隔,出行者选择路径以最小化他们整个出行链上的感知成本。

令C${}_{a,ihl}^{\tau }$为具有出行链h在时刻τ从i出发选择路径l的感知成本。则:

C${}_{a,ihl}^{\tau }$=C${}_{t,ihl}^{\tau }$+(1/θ)ε${}_{ihl}^{\tau }$∀i,j,τ (4)

式(4)中,ε${}_{ihl}^{\tau }$为出行链出行成本相关的误差项,假设Ε(ε${}_{ihl}^{\tau }$)=0或者E(C${}_{a,ihl}^{\tau }$)=σ${}_{ihl}^{\tau }$。换句话说,也就是平均感知成本等于实际的出行成本。θ为一常数,它起到将出行成本转换成效用的作用。

出行者在出发时刻τ选择路径l的概率为:

P${}_{ihl}^{\tau }$=P(C${}_{t,ihl}^{\tau *}$≤C${}_{t,ihl}^{\tau }$,∀l)∀i,j,τ (5)

换句话说,公式(5)表示在出发时刻τ某一路径被选择的概率等于该路径的交通时间被认为是最小值的概率。

根据ε${}_{ihl}^{\tau }$所服从分布的假设不同会产生不同的随机网络配流模型。当假设ε${}_{ihl}^{\tau }$服从正态分布时,可以得到probit模型;当假设ε${}_{ihl}^{\tau }$服从Gumbel分布时,可以得到logit模型。在确定了ε${}_{ihl}^{\tau }$的分布后就可以计算出路径选择的概率,从而可以计算出路径的分配流量:

f${}_{ihl}^{\tau }$=q${}_{ij}^{\tau }$P${}_{ihl}^{\tau }$,∀i,j,τ (6)

式(6)中:

q${}_{ij}^{\tau }$:从i出发具有出行链h的出行者数量;

f${}_{ihl}^{\tau }$:具有出行链h,在τ时刻从节点i出发选择路径l的出行者数量。

2.3 路径处理模块

基于从仿真器得到的路段出行时间,路径处理模块求解路径相关特性(如路径出行时间等)。每个出行链对应多条路径,由于出行者对路径成本感知的不同,他们并不都是选择最优的路径出行,也可能选择非最优的路径出行,因此,这涉及到出行链可选路径集的确定问题。出行链可选路径集的确定分两步,第一步计算两个停驻点之间的最短路径集,第二步组合第一步得到的子路径集从而得到该出行链对应的可选路径集。在进行路径选择时,路径集中每条路径分配给特定的选择概率,路径集之外的路径不被选择。第一步中两个停驻点之间的可选路径集的求解采用K最短路算法,K路算法[15]是在Dijkstra最短路算法的基础上进一步扩展得到的,其优点在于每次的计算都能够得到不止一条的最短路,并且能够根据用户不同需求得到不同的最短路个数。为提高模型计算效率,不是在每个仿真间隔重新计算K最短路路径,而是在预先设定的较长时段进行K最短路的计算。在设定的更新间隔内,K路径的出行时间通过每个仿真间隔的所得到的当前路段时间进行更新。

3 基于仿真的迭代算法

通过一个启发式迭代仿真程序来求解模型,该算法集成了连续平均法(MSA)和基于仿真的随机网络卸载方法。

算法主要步骤如下:

步骤1:初始化:设置迭代计数器n=1。基于初始的路段和节点出行特性,为每个出行方案找到一个初始的可行路径集,分配基于活动的初始需求到一个初始的可行路径集上。相应地,初始解由f${}_{ihl}^{\tau ,0}$表示。

步骤2:在给定路径分配模式下,运行交通/活动仿真器得到路段出行时间等相关信息。

步骤3:根据从仿真器得到的路段出行时间,调用路径处理模块分别计算每个出行方案的前K条最短路径集合。同时计算集合中每条路径的总出行成本。

步骤4:根据上一步计算的最短费用路径集合,计算每个选择肢的效用,基于多项logit模型计算每条路径的选择概率,得到每个分配间隔路段的辅助车辆数y${}_{ihl}^{\tau ,n+1}$。

步骤5:使用连续平均法更新路段流量:

$f{}_{ihl}^{\tau ,n+1}=f{}_{ihl}^{\tau ,n}+\frac{1}{n}(y{}_{ihl}^{\tau ,n}-f{}_{ihl}^{\tau ,n})$。

步骤6:判断f${}_{ihl}^{\tau ,n+1}$与f${}_{ihl}^{\tau ,n}$差值:$\left|f{}_{ihl}^{\tau ,n+1}-f{}_{ihl}^{\tau ,n}\right|\le \epsilon$,满足,停止循环,否则,执行步骤2。

4 数值算例

出行方案由每个出行者的出发时间、出发地点、一系列进行活动的中间停驻点、最终目的地构成。每个活动对应一个活动持续时间。在仿真实验中,对于每个出行者,每个活动持续时间是外生的并预先确定的。

出发节点为1和4,目的地节点为2和3,中间停驻点为6和10。

假设平均发车流率为2 000辆/小时,即平均每小时2 000辆车从节点1出发前往目的地2,有25%的出行者要在节点6处驻停5 min,另75%出行者直接前往目的地2;2 000出行者从节点1出发直接前往目的地3;2 000出行者从节点4前往节点3,25%出行者在节点10驻停5 min,其余75%出行者直接前往目的地3;2 000出行者从节点4直接前往节点2。

传统的基于出行的方法常忽略中间停驻点的行为或者认为出行链中的每次出行是独立的。为和基于出行链的方法对比起见,以出行链方法、传统基于出行的方法分别求出平均出行时间如表1所示。在以基于出行方法求解时,在进行交通分配时忽略中间停驻点的情况,即在进行交通分配时,仅考虑出行链中最终目的地对交通分配解结果的影响。举例说明,如果一个人从家出发,先送孩子去学校,然后前往工作单位,在分配时认为是一个从家到单位的单一出行。

分别以基于出行链方法和基于出行方法求出,平均发车流率为1 000、1 500、2 000、2 500辆/小时出行者的平均出行时间。从表1可以看出,当忽略停驻点仅考虑出行链中的最终目的地时,所求平均出行时间小于实际平均出行时间,这是因为,当忽略出行链中的中间停驻点时,减少了相应的总出行,路段变得更通畅。

5 结语

传统的基于出行的交通分配模型在进行交通分配时忽略了出行链中各出行之间的相互关系。本文提出的基于出行的动态随机交通分配模型考虑了出行链中各出行之间的相互关系,能更好的反映出行者的实际选择行为。基于所开发的仿真器,结合K最短路算法和MSA算法,设计了模型的求解算法,并通过算例比较了传统的基于出行的分配模型忽略停驻点时对分配结果的影响。

出行方式链 篇5

大鹏半岛下辖葵涌、大鹏、南澳三个街道办,位于深圳的最东端,距离中心城区约60km,是深圳30多年超常规发展下,唯一留存了多年的宝贵生态和人文财富地区,是深圳市的生态“基石”及珠三角地区生态系统重要的组成部分,同时还拥有丰富而珍贵的滨海湿地生态系统。每逢“五一”、“十一”等节假日必然客流汹涌,但大鹏新区的交通系统显得较为脆弱,一直备受游客诟病。2011年底,大鹏新区成立,规划定位为“世界级滨海生态旅游度假区”,大鹏新区的交通发展何去何从,再次成为人们热议的焦点。

1“保护为先”的城区交通发展方向

交通设施的系统建设需要契合所在城市或城区的功能定位及发展诉求。大鹏是深圳一个以生态保护为主的特殊城区,在深圳一些重大规划如《深圳市城市总体规划》、《深圳市2030城市发展策略》、《大鹏新区保护与发展综合规划》(后简称《综合规划》)中,对于大鹏的定位可以概括为“旅游胜地、生态保护区、适度发展的城市区”,城区的发展应注重高品质、国际水准、服务于不同层次需求。这也决定了大鹏的交通系统建设从一开始便必须要秉承“保护为先”的基本原则。而有限的滨海、生态资源则要求交通设施的供应不应以出行需求为主要依据,反而应该成为一种限制出行的手段。其国际化的定位,则要求构建出行高品质、生态低冲击的综合交通服务环境,强化交通链的设计,保障出行者全程高品质的交通服务。综上,“有限供给、多方式衔接、闲适的模式”是大鹏交通设施建设的大前提。

然而,当前大鹏半岛的交通基础设施建设并未达到上述的发展要求,一直处于比较低端的水准,道路及公共交通设施均严重不足,且组织零散。缺乏成型的出行链,这使得小汽车出行成为城区出行、城郊旅游的首选方式。根据调查,2012年“五一”前往大鹏景区的游客数量约为6万人/天,其中私家车客流分担率为62.6%,占用88.3%的道路资源;而巴士(公交巴士及社会巴士)仅占用9.7%的道路资源却承担了37.4%的客流。

2“有限供给”的多方式出行链构建

大鹏新区规划城市空间呈现“三山两湾”、“三城四区五镇”的小组团式布局结构,并通过三层次递进的方式,逐步加强对生态的保护,由北至南形成产业、旅游、生态三圈层形态。“保护为先”的原则如何在大鹏的交通基建中真正得以落实?构建与城区功能相契合的出行链[1]是关键,同时须坚持以“有限供给”作为设施建设的前提。从规划空间布局及片区功能来看,大鹏城市功能引申出来的出行链可以分为三类。

2.1直达、个性化的南部高端度假出行链

大鹏最南端的东、西冲片区,可容纳的旅游人口为0.8～1.3万人/日。该区域以生态旅游和高端会议度假为主,生态资源保护最大化是所有设施建设的前提。该区域内的出行更强调私密性、个性化、直达性。

南部出行,不应限制私家车辆这种出行方式,而是应通过停车位容量调节,达到减少环境影响的目的,同时提供如游艇、直升机等更多样化的海空个性出行选择,弥补陆路交通出行的不足。因此,南部出行的“有限供给”重点体现在对设施建设的限制,而非交通方式的限制。南部出行链的构建在于尽量提供直达式的服务,在陆路交通上保持道路的通达即可,无需提供过多的道路系统,进出南部需首先取得景区内酒店或会议中心停车设施的信息标识,方可使用私家车辆,否则就需要寻找换乘枢纽,由酒店巴士进行枢纽的定点接送,换乘枢纽选址应靠近旅游目的地,从城市功能来看,大鹏片区以及新大-龙崎湾片区作为旅游服务小城,均是换乘枢纽的适宜选择,但新大-龙崎湾是规划的填海区域,其实施时序尚待明确,大鹏片区则可作为旅游集散枢纽的首选。当大鹏枢纽的换乘停车位不足时,则可外推至葵涌进行换乘。

2.2多方式衔接的中部大众休闲出行链

在大鹏湾、大亚湾湾区溪涌、土洋、下沙、鹏城、桔钓沙等片区(附图中蓝色圈范围),是以大众休闲、观光、度假、休闲疗养及海上运动为主的旅游城区,需要保持岸线公共性。可容纳的旅游人口为3.5～4.5万人/日。该区域的出行呈现最典型的城郊旅游季节性高峰特征,出行方式应以旅游大巴、城市公共交通为主,兼顾小汽车、游艇等。

中部众多景区的出行是大鹏城郊旅游的重点区域,现阶段节假日日均6万人的旅游人口,基本集中在中部区域,大量的小汽车使用,造成了节假日拥堵的现状。因此,中部区域的“有限供给”需要兼顾出行方式的限制以及设施建设的限制。在不新增道路设施的大前提下,除提供少量的私家车位,采用与南部出行相同的出行链外,大部分游客(70%的旅游容量)的出行应通过公共交通提供游客的旅游出行服务。这也要求中部大众休闲出行重点在于打造高品质的公共交通出行链,该出行链一方面需要兼顾周边城市的旅客通过机场、铁路、口岸抵达大鹏,另一方面市域内各片区的游客亦能通过所在区域的交通枢纽便捷抵达。在形式上仍可采用枢纽转换的方式,旅游大巴、公交大巴往来的游客可直达大鹏枢纽以及远期的新大枢纽,然后便可通过景点巴士、自行车甚至步行的方式抵达周边景区。

2.3公共交通主导的城市交通出行链

大鹏北部区域以葵涌为核心,形成行政、商业、高技术研发功能为主的城区,范围囊括坝光、大鹏、新大-龙崎湾、南澳等,规划人口约15万,占新区规划总人口的80%。城市特征的生产、生活出行也主要集中在上述片区间。

结合城郊旅游交通在公共交通方面的设施需求,大鹏公共交通系统比较适宜的是将城市交通集散与葵涌中心区域进行拟合,形成城市综合体,通过该综合体将大鹏纳入深圳全市的公共交通系统。城区内部,则串联葵涌枢纽、大鹏枢纽、新大枢纽,形成内部的公共交通主轴线,结合内部的景区巴士以及慢行系统,形成“一轴三节点多层次”无缝衔接的公共交通出行链系统。三节点所代表的枢纽功能如下。

葵涌枢纽:结合功能要求可形成南北两个枢纽的组合,北部枢纽主要承担新区日常公共交通出行、长途客运,兼顾旅游交通;南部枢纽承担大鹏枢纽以外的私家车旅游交通截流,换乘服务,兼顾公交、长途客运。

大鹏集散中心:新区主要的旅游交通集散服务中心,主要承担旅游大巴、公共交通的接驳换乘,承担有条件进入新区的小汽车交通接驳。

新大集散中心:预留新区次一级旅游交通集散枢纽,功能与大鹏枢纽类似。

综上,大鹏新区的综合交通系统的空间布局是上述三个出行链有机结合下的产物。如附图,三类出行链相对分离,以三个枢纽节点为依托,实现高品质的相互转换及对私家车辆的截留。综合枢纽的打造是新区“有限供给”的陆路交通系统建设成败的关键,三个枢纽功能各有侧重,但在建设上均应综合考虑交通换乘功能及城市、旅游服务功能,使得出行者能够清晰地了解出行的路径及可供选择的方式、出行时间等。

3“服务出行”的配套交通管理系统

大鹏交通系统空间布局的完善仅仅只是给予“有限供给”实施的空间,还需要从人的旅游需求角度出发,进行精细化的设施管理,这样才能真正赋予空间设施“有限供给”的内涵。

首先,通过手机APP软件或其他媒体搭建新区旅游交通信息发布平台,为市民及游客提供实时的全程景点交通指导,包括出行方式、费用、时间、品质等,同时提供旅游区旅客数、道路拥堵指数等交通信息。

其次,针对私家车辆的使用管理,应建立以停车位管控为导向的信息服务系统,实时提供新区内部停车位分布信息,并配合交通拥堵预警机制,逐级实现私家车辆的截留,系统调控旅游高峰期私家车在新区的使用。最后,必须严格维护公共交通通道的独立性及连续性,实现出行链全程的“公交优先”。

4结语

“有限供给”是大鹏新区交通系统构建的根本,也是从交通角度实现“保护为先”发展思路的有效途径。从城市功能发展需求角度出发的三条典型出行链分析,试图脱离传统定量分析方法,从城市发展、环境保护、服务出行三方面寻求交通发展的平衡点。当前深圳交通发展也面临从“设施建设”向“体系优化”方面的转变,大鹏新区的交通出行链构建也可以视作体系优化的一点尝试。

参考文献