交通方式劃分

交通方式劃分第1頁(yè)，課件共57頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月第一節(jié)概述軌道小汽車ij交通方式劃分…第2頁(yè)，課件共57頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月交通方式劃分（ModalSplit）

出行者出行時(shí)選擇交通工具的比例。

1以居民出行調(diào)查數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)，

2研究人們出行時(shí)的交通方式選擇行為，

3

建立模型預(yù)測(cè)基礎(chǔ)設(shè)施變化或交通服務(wù)水平等條件變化時(shí)交通方式間交通需求的變化。第3頁(yè)，課件共57頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月建模思路分為兩種：

1假設(shè)歷史的變化情況將來(lái)繼續(xù)延續(xù)下去；

2

從規(guī)劃的角度，期望將來(lái)達(dá)到的交通方式結(jié)構(gòu)。第4頁(yè)，課件共57頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月研究交通方式劃分的意義城市緩解城市道路交通擁堵；城市公共交通資源的有效利用；城際降低總社會(huì)成本；實(shí)現(xiàn)總經(jīng)濟(jì)政策目標(biāo)等。第5頁(yè)，課件共57頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月城市交通的代表性交通方式軌道交通；公共汽車；小汽車；摩托車；自行車、電動(dòng)自行車；步行第6頁(yè)，課件共57頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月交通方式：1.城際間：鐵路、公路、航空、水運(yùn)、管道；2.城市范圍：軌道（地鐵、輕軌、獨(dú)軌等）、水運(yùn)、道路（行人、非機(jī)動(dòng)車、摩托車、出租、公共電汽車、客車、貨車）。第7頁(yè)，課件共57頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月第8頁(yè)，課件共57頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月客運(yùn)運(yùn)行速度(km/h)Co2排放(g/人km)能耗(千卡/人km)死亡人數(shù)(人/億人km)運(yùn)輸能力(人/時(shí)單向)家庭轎車2344.66001.172200公共汽車1119.41540.0821.4-2.1萬(wàn)客輪3023.9---航空>80030.2456--鐵道30-2004.785.50.0058.3萬(wàn)高速鐵路>2005.6

0.08.3萬(wàn)地鐵30-603770.0055.0-8.4萬(wàn)路面電車20-309-0.0050.5-1.4萬(wàn)新交通系統(tǒng)3071190.0050.84-2.5萬(wàn)表6.1各種交通方式的特性比較第9頁(yè)，課件共57頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月第二節(jié)影響交通方式劃分的因素出行特性、交通服務(wù)水平、個(gè)人屬性、家庭屬性和地區(qū)特性等。一、出行特性a．出行目的

上班、上學(xué)出行：汽車?yán)寐实?、公共交通利用率高?/p>

業(yè)務(wù)出行：因需要在多客戶處停留，裝卸貨物等，所以汽車?yán)寐矢?、公共交通利用率低。?0頁(yè)，課件共57頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月自由出行：汽車(出租)利用率高。b．出行距離步行<3km自行車<5km摩托車<8km公共汽車<300km轎車<500km

貨車<500km鐵路500-1000km、低附加值貨物飛機(jī)>1000km、高附加值貨物水運(yùn)(內(nèi)河)短途、捷徑、觀光水運(yùn)(近海、遠(yuǎn)洋)旅游、散貨、低附加值貨物。第11頁(yè)，課件共57頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月第12頁(yè)，課件共57頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月二、交通服務(wù)水平行駛時(shí)間、費(fèi)用、等待時(shí)間、運(yùn)到期限、舒適性、安全性、可靠性……。行駛時(shí)間的可靠性三、個(gè)人屬性職業(yè)、年齡、性別、收入、駕照持有與否、汽車保有與否……。業(yè)務(wù)員、推銷員汽車使用率高，20~40歲汽車?yán)寐矢?，其它年齡段公共汽車?yán)寐矢撸行员扰云嚴(yán)寐矢?，收入高汽車?yán)寐矢摺Ｋ?、家庭屬性單身、夫妻、有否小孩、是否與老人同居。老人、小孩上醫(yī)院機(jī)會(huì)多汽車?yán)脵C(jī)會(huì)增多。第13頁(yè)，課件共57頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月五、地區(qū)特性人口規(guī)模、交通設(shè)施水平、地形、氣候等。城市規(guī)模大交通設(shè)施水平高公共汽車?yán)寐矢呱酱?、河流多汽車、公共汽車?yán)寐矢哂晏臁⒀┨旃步煌ǚ绞嚼寐矢咄＼囋O(shè)施舒適性和便利性。六、區(qū)內(nèi)人口密度密度高公共交通利用率高。第14頁(yè)，課件共57頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月公共交通劃分率區(qū)人口密度非汽車保有家庭1輛/戶2輛/戶第15頁(yè)，課件共57頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月第三節(jié)交通方式選擇的程序及劃分率經(jīng)驗(yàn)?zāi)Ｐ鸵?、劃分率預(yù)測(cè)體系的分類——根據(jù)交通方式選擇特性進(jìn)行分類（1）單階段多元選擇劃分率模型不分為固定階層和選擇階層，而是一起來(lái)考慮。（2）二階段二元選擇劃分率模型分固定階層和選擇階層，不考慮地區(qū)間的交通服務(wù)水平。第16頁(yè)，課件共57頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月1.多方式劃分（Multi-ChoiceMethod）一次計(jì)算可以預(yù)測(cè)各種交通方式的劃分率，但隨著自變量的增加，模型變復(fù)雜。方式4方式1劃分率1.00.0第17頁(yè)，課件共57頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月2.二元方式劃分(BinaryChoiceMethod)

區(qū)分固定階層和選擇階層；OD交通量個(gè)人屬性轎車?yán)脤臃绞竭x擇層公交利用層轎車公交車第18頁(yè)，課件共57頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月該種方式一般多被采用。劃分率1.00.0方式2隨機(jī)性線性模型非隨機(jī)型方式1第19頁(yè)，課件共57頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月3.集計(jì)選擇：以交通小區(qū)為單位；4.非集計(jì)選擇：以個(gè)人為單位；5.二者擇一：全交通方式步行、自行車步行以外步行自行車個(gè)性化交通工具公共交通工具汽車摩托車公共汽車軌道交通6.多項(xiàng)選擇；第20頁(yè)，課件共57頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月二、交通方式劃分模型1全域模型各種交通方式的服務(wù)水平的差異是決定交通方式分擔(dān)的主要因素。預(yù)測(cè)步驟如下：第21頁(yè)，課件共57頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月設(shè)定交通網(wǎng)絡(luò)設(shè)定交通服務(wù)水平計(jì)算交通方式分擔(dān)率計(jì)算各種交通方式的交通量第22頁(yè)，課件共57頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月2出行端點(diǎn)模型根據(jù)居民的特性，從一開始就把交通量分配給各種交通方式的預(yù)測(cè)模型。簡(jiǎn)單，但無(wú)法考慮交通服務(wù)水平變化的影響。因此使用較少。第23頁(yè)，課件共57頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月2出行端點(diǎn)模型

在出行發(fā)生與吸引階段進(jìn)行出行方式劃分。

m：modal

（出行端點(diǎn)）

劃分率曲線(出行端點(diǎn))

第24頁(yè)，課件共57頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月劃分率從發(fā)生端或吸引端考慮，多數(shù)屬于發(fā)生端出行端點(diǎn)模型；端點(diǎn)方式劃分率不是唯一的，按出行端點(diǎn)（家庭和非家庭）、交通目的、交通方向、土地開發(fā)強(qiáng)度進(jìn)行分類，再用聚類分析法詳細(xì)預(yù)測(cè)。把發(fā)生、吸引交通量分配給各種交通方式。第25頁(yè)，課件共57頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月案例：1956年美國(guó)芝加哥地區(qū)交通規(guī)劃時(shí)曾經(jīng)使用過該類模型。A1：小汽車可達(dá)性；A2：公共交通可達(dá)性。第26頁(yè)，課件共57頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月其中，可達(dá)性計(jì)算方法如下：Ai：小區(qū)i的可達(dá)性；Yj：小區(qū)j的出行吸引量；tij：小區(qū)i，j之間的出行所需時(shí)間；r：系數(shù)。第27頁(yè)，課件共57頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月優(yōu)點(diǎn)：簡(jiǎn)單缺點(diǎn)：不包含交通服務(wù)水平因素，因而無(wú)法分析這些因素改善后對(duì)出行方式選擇的影響。第28頁(yè)，課件共57頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月3出行相互轉(zhuǎn)換模型(TripInterchangeModel)

在出行分布階段進(jìn)行方式劃分。方式劃分率計(jì)算方法：劃分率曲線法（轉(zhuǎn)移曲線法）函數(shù)模型法線性模型

Logit模型Probit模型：第29頁(yè)，課件共57頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月(1)劃分率曲線非汽車保有汽車保有10050時(shí)間比0.51.01.52.0第30頁(yè)，課件共57頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月公共汽車與小轎車的劃分率曲線圖1上班目的的公共汽車劃分率曲線第31頁(yè)，課件共57頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月(2)劃分率模型

a.Logit模型(二元)其中,ｃ:汽車(car)；ｂ:公共汽車(bus)b.多項(xiàng)Logit模型第32頁(yè)，課件共57頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月4徑路模型日本廣島公交與小客車的劃分率第33頁(yè)，課件共57頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月日本廣島軌道與公共電汽車的劃分率第34頁(yè)，課件共57頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月美國(guó)加利福尼亞高速公路劃分率曲線（與其它并行公路相比）第35頁(yè)，課件共57頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月距離比美國(guó)底特律高速公路劃分率曲線（與其它并行公路相比）第36頁(yè)，課件共57頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月比較兩種模型1.出行端點(diǎn)方式選擇模型在研究總量后即探討分擔(dān)率的方法（即在出行生成預(yù)測(cè)后即進(jìn)行方式劃分）優(yōu)點(diǎn)：能夠考慮個(gè)體的特征，比如收入、汽車擁有量等。缺點(diǎn)：難于考慮交通方式服務(wù)水平。第37頁(yè)，課件共57頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月2.出行互換方式選擇模型在出行分布后進(jìn)行方式劃分（目前較多采用的方法）優(yōu)點(diǎn)：便于考慮出行特征和可用出行方式的特征。缺點(diǎn)：難以考慮出行者的特征，因?yàn)樗鼈円驯患?jì)到出行矩陣中。第38頁(yè)，課件共57頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月第四節(jié)非集計(jì)交通方式劃分模型一、集計(jì)分析與非集計(jì)分析的區(qū)別

與集計(jì)分析相比，非集計(jì)分析在分析的單位、模型預(yù)測(cè)方法、應(yīng)用層面、政策體現(xiàn)、數(shù)據(jù)的效率和說明變量等方面不同。第39頁(yè)，課件共57頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月第40頁(yè)，課件共57頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月集計(jì)分析——四階段法以交通小區(qū)為單位將出行者的交通行動(dòng)進(jìn)行集體統(tǒng)計(jì)分析，按照出行的發(fā)生與吸引、出行的分布、交通方式劃分和交通流分配的四階段，進(jìn)行模型化預(yù)測(cè)的。可以說是首先預(yù)測(cè)總出行數(shù)，然后將其按交通小區(qū)之間、交通方式之間、徑路之間利用某種經(jīng)驗(yàn)規(guī)則計(jì)算的方式。因?yàn)槭菍?shù)據(jù)按照交通小區(qū)統(tǒng)計(jì)之后建立預(yù)測(cè)模型而稱之為集計(jì)分析。第41頁(yè)，課件共57頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月非集計(jì)分析非集計(jì)分析交通需求預(yù)測(cè)，表現(xiàn)出行者個(gè)人（或家庭）是否出行、出行目的地、采用何種交通方式、選擇哪條徑路等的形式，從選擇可能的被選方案集合中如何選取的問題，將得到的個(gè)人行動(dòng)結(jié)果加載到交通小區(qū)、交通方式、徑路上而進(jìn)行交通需求預(yù)測(cè)。第42頁(yè)，課件共57頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月在非集計(jì)分析時(shí)，采用先使用調(diào)查的個(gè)人行動(dòng)數(shù)據(jù)建模，預(yù)測(cè)時(shí)，再統(tǒng)計(jì)個(gè)人行動(dòng)結(jié)果。

第43頁(yè)，課件共57頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月二、非集計(jì)分析的背景

非集計(jì)分析被用于交通需求預(yù)測(cè)并獲得較快發(fā)展的背景之一，是交通規(guī)劃問題多樣化、新交通政策不斷出臺(tái)，需要尋求與此適應(yīng)的評(píng)價(jià)分析方法。第44頁(yè)，課件共57頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月經(jīng)典的四階段法是為了評(píng)價(jià)長(zhǎng)期交通設(shè)施的建設(shè)或改建而開發(fā)的方法，將此方法應(yīng)用于短期交通管理規(guī)劃的評(píng)價(jià)將產(chǎn)生模型中的變量數(shù)限制和預(yù)測(cè)作業(yè)規(guī)模大等問題。第45頁(yè)，課件共57頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月此外，對(duì)于四階段法預(yù)測(cè)的基礎(chǔ)理論不明確，需要根據(jù)交通小區(qū)的土地利用性質(zhì)開發(fā)不同的預(yù)測(cè)模型等問題也是促使新分析方法開發(fā)的主要原因之一。為了更加科學(xué)地分析預(yù)測(cè)，需要反映“出行者基于什么行為出行、出行思維的決定過程如何”的行為模型。第46頁(yè)，課件共57頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月三、Probit模型非集計(jì)模型，根據(jù)以下所示的備選方案的隨機(jī)效益函數(shù)U(k)決定選擇行為。式中V(k)—方案k的固定效益；e(k)—隨機(jī)項(xiàng)。固定效益可由行駛時(shí)間、費(fèi)用等的方案特性，以及年齡、職業(yè)等的個(gè)人屬性表示。假設(shè)e(k)服從某種概率分布。由于隨機(jī)效益是個(gè)人在選擇時(shí)所具有的感覺上的評(píng)價(jià)值，從而有時(shí)也稱為知覺效益。第47頁(yè)，課件共57頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月當(dāng)隨機(jī)效益U(k)比其他任何方案大時(shí)，方案k被選擇，因此，方案k的選擇概率p(k)可由下式表示。式中K--方案集。第48頁(yè)，課件共57頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月式中，F(xiàn)(x)–概率分布函數(shù)；fk（x）--概率變量x=e(k)的概率密度函數(shù)。第49頁(yè)，課件共57頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月四、Logit模型Logit模型假設(shè)(7.4-1)式中效益函數(shù)的隨機(jī)項(xiàng)e(k)相互獨(dú)立，且服從同一的干貝爾(Gambel)分布。用概率變量x表示e(k)，θ作為參數(shù)，隨機(jī)項(xiàng)的分布函數(shù)可表示如下:第50頁(yè)，課件共57頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月五、Logit模型的IIA特性采用Logit模型時(shí)，兩個(gè)方案間的選擇概率關(guān)系可表示如下。兩種方案間的相對(duì)優(yōu)劣僅取決于這兩種方案的特性，而與其它方案的特性無(wú)關(guān)。把該性質(zhì)稱為L(zhǎng)ogit模型的IIA特性(IndependenceofIrrelevantAlternative簡(jiǎn)稱IIA)

，屬于Logit模型的弱點(diǎn)之一。第51頁(yè)，課件共57頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月用交通方式選擇的例子來(lái)說，意味著無(wú)論其它交通方式(如軌道交通方式)存在與否，選擇小客車與選擇公共汽車的相對(duì)優(yōu)劣相等，而實(shí)際