考虑公交服务水平的通勤出行方式选择行为分析

潘驰，郭志达

(大连交通大学 经济管理学院，辽宁 大连 116028)

考虑公交服务水平的通勤出行方式选择行为分析

潘驰，郭志达

(大连交通大学 经济管理学院，辽宁 大连 116028)

以工作地点位于大连市中心城区的私家车通勤者为实证研究对象，将结构方程与Logit模型结合使用，探讨通勤者交通工具选择行为的影响因素，除传统的出行时间与出行成本外，同时对“停车费用”、“公共交通工具服务质量”的感受等变量进行分析.研究结果显示，公共交通工具服务质量确实会影响私家车通勤者的交通工具选择行为.由敏感性分析结果得知私家车通勤者对于出行成本的感受较为强烈，因此通过征收停车费用的政策、辅以补贴公共交通工具的票价，将能更有效达到抑制私人交通工具的使用的效果.

城市交通；停车费用；服务质量；出行方式选择；Logit模型

0 引言

私家车的过度使用，造成日益恶化的道路交通拥堵、停车困难以及空气污染等社会问题，为解决此类问题，除大力发展公共交通之外，在交通政策上如何促使私家车出行有效转移至公共交通[1]，提升公共交通使用率，成为一个重要课题.在影响通勤者交通工具选择决策的各种因素中，除了个人特性与出行特性之外，许多研究指出公共交通工具的服务质量与出行者的心理因素也是重要的影响因素[2-4].本研究的目的在于分析停车费用的调整政策以及公共交通工具服务水平对于私家车通勤者交通工具选择行为的影响，除探讨出行特性、个人属性之外，在公共交通工具服务属性方面还加入出行者心理因素进行分析.

1 通勤者出行方式选择行为模型构建

出行者在做出行方式选择的决策时，除了受到自身社会、经济条件以及对不同交通工具主观的态度与期望的影响，还会受到外在环境条件的影响.后者即为本研究定义的“停车费用”以及公共交通工具的出行成本(票价)与出行时间.由于影响出行者交通工具选择的因素除了一般社会经济特性与出行特性外，近年来有许多研究者对于“交通工具服务质量”与出行者选择行为关系进行研究[5-8].因此本研究在模型估计部分，将探讨“公共交通工具服务质量”对于出行者交通工具选择的影响.此外，针对增加停车费用对于通勤者交通工具选择的影响进行弹性分析以及政策分析.驾车、公交车以及轨道交通三种交通方式的效用函数表达如下：

(1)

(2)

(3)

为了解出行者在不同停车费用以及公共交通工具的出行成本与出行时间情境下，对于交通工具的选择行为，本研究利用叙述性偏好(SP)数据，建立城市中通勤者出行方式选择模型.假设效用函数中不可观测的误差项ε为独立且完全相同的Gumbel分布，通过对Gumbel分布的累积密度函数积分可推导出多元Logit模型，其概率形式如式(4)所示.

(4)

2 调查描述

假定通勤者居住在城市中心区以外，工作地点在城市中心区，居住地至工作地点的道路里程为10 km.设计的问卷主要包括四个部分，第一项是通勤者的个人属性调查.第二部分为公共交通工具服务质量满意度调查，使用李克特(Likert)5级量表来调查受访者的感受.第三部分是收集交通工具偏好数据，将使用私家车所需的停车费用与使用公共交通的出行时间和成本三个属性的搭配组合产生情境，探讨受访者同时考虑此三种属性的决策行为.最后一部分为调查通勤者的个人属性.

2.1 通勤者当前出行特性调查

主要调查驾车通勤者当前基本属性，分为两部分，第一部分为：上下班途中停靠的次数、出行时间、私家车停放地点、停车费用等.第二部分为：受访者的社会、经济属性，其中包括：性别、年龄、婚姻状况、职业、学历、年均收入信息.结合虚拟情境的意向调查可以深入了解受访者的个人属性对出行方式选择行为的影响.

2.2 公共交通工具服务质量数据

对于公交车与轨道交通这两种公共交通系统，针对特定的通勤者而言，应有不同的偏好程度，因此，在本研究通过不同的公共交通服务内容来了解通勤者对于轨道交通、公交车两者认知上的偏好.通过此类问题了解通勤者认知上的偏好，可以避免一般问卷中忽略受访者在做选择时内心不可观察的部分.具体来说，为两类公共交通工具分别设置了安全性、舒适性、便捷性以及可靠性四类描述选择偏好的潜变量，并用13个可测量指标对其进行表达.

2.3 交通工具特性资料—虚拟情境调查

影响私家车通勤者改乘公共交通工具的因素大致可以分为定量及定性两大类，前者如出行时间、成本、班次等，后者则是交通工具的服务质量(如安全、舒适性等)[9]，本研究定义的定量属性主要采用三个属性，包括：停车费用、出行时间以及票价三者.依据不同属性水平值的组合情境，询问受访者在三种不同的出行方式中会选择哪一种，由此设计出的情境问卷，除可了解通勤者出行方式选择行为之外，还可以分析出行方式转移行为，具体见表1.

表1 出行距离10 km属性水平值 min

在本研究中，利用SP偏好问卷探讨不同私家车通勤者的交通工具选择行为.在抽样时间上，如上述，调查时间以工作日为主，调查时间为2015年2月15日、21日、25日，共三天，调查地点为大连市中心城区的企事业单位.问卷调查共发出300份问卷，扣除填答不完全与选项冲突者(如受访者漏填或未按要求排序)，有效问卷为247份.

3 公共交通工具服务质量验证性因子分析

3.1 公共交通工具服务质量的基本统计分析

在服务质量方面，本文依据前人的研究将公共交通工具的服务质量评价体系设定为：可靠性、舒适性、安全性以及便捷性四个类别， 共13个题项，由受访者根据自身经验感受，分别针对轨道交通以及公交车进行各项目的评分，评分范围由1～5分，经资料整理后列出各交通工具的平均得分、方差、排序以及t检验，见表2.

表2 公共交通工具服务质量的基本统计分析表

注：“交通工具服务质量”有5个等级，1=非常不满意，5=非常满意；***：95%的信赖水平下，t值的绝对值大于1.96表示有显著差异.

3.2 验证性因子分析

假设公共交通工具的服务质量受公交工具自身的可靠性、舒适性、安全性以及便捷性等潜在变量的影响，并且设定潜变量与潜变量间具有相关性.由观测变量(显变量)可测量出潜变量与误差变量等数值.具体结构模型见图1.

图1 公共交通工具服务质量的验证性因子分析模型

3.2.1 信效度分析

各个构面的信度都大于0.5，显示本问卷的信度是可以接受的,如表3所示.因此，本问卷用来衡量各潜变量已具有相当程度的精确性与稳定性.

3.2.2 验证性因素分析模型验证与适配分析

本文通过SEM中的验证性因素分析方法来进行模型的验证.由分析结果可知，衡量模型的χ2(df= 59，N= 764) = 12.958，P=0.237>0.05，表示理论模型与观察所得数据适配.衡量模型的绝对适配指标有GFI值为0.918、AGFI值为0.958、RMR值为0.035、RMSEA值为0.009、CFI值为0.948，上述六个指标均符合模型适配水平，表示模型适配评估为优秀.增值式适配指标显示NFI为0.935，TLI为0.998，IFI为0.999，CFI为0.999，各项指标结果均大于0.9，显示虚无模型与观察数据之间是配适的，模型适配评估为优秀.

表3 调查问卷构面信度分析

为将公交车服务水平引入Logit模型进行估计，依据每个受访者对量表题项的打分，计算每个潜变量的平均分，同时引入2个虚拟变量来表达各个潜变量的代入模型的形式[10]具体如下：平均分在1～2.49之间，表示认为该潜变量(非常)不满意，记为(0,0)；平均分在2.50～3.49之间，表示认为该潜变量不好不坏，设为(0,1)；平均分在3.50～5分之间表示对该潜变量感到(非常)满意，设为(1,0).

4 Logit模型估计结果

通勤者的出行方式选择行为模型中，首先以多元Logit模型为基础，分析通勤者的交通工具选择行为，并对模型估计结果进行说明.本研究采用stata软件用以估计多元Logit模型的参数.表4显示了私家车通勤者的多元Logit模型估计结果，其中，模型1为一般属性的估计结果(包括共有变量、出行特性与交通工具属性变量)；模型2为加入交通工具服务质量变量的估计结果.

研究以私家车通勤作为基础方案，故此方案的方案常数项与个人属性变量皆为零.估计结果中发现，在共有变量的部分，出行成本为影响通勤者选择交通工具的主要因素，当所需支付的成本越多时则越不会选择该交通工具；同时，车内时间与步行时间的影响也十分显著，从系数符号上可以看出，时间越长，通勤者越不会选择该种交通工具，显示交通工具的快捷性与可达性对于通勤者选择交通工具而言相当具有影响力，因此，构建完善的公共交通路网将能吸引私人交通工具通勤者转移至公共交通工具.另外，私家车的寻泊时间越长，出行者选择公共交通工具的意愿越强烈.

表4 通勤者的多元Logit模型估计结果

在个人属性中，婚姻状况与收入会影响通勤者对于公交车的选择，而性别与收入则会影响通勤者对于轨道交通的选择.其中，婚姻变量所得到的参数，显示出男性的私家车通勤者比女性更加接受轨道交通工具， 可能的原因是使用汽车的女性通勤者对于交通工具的舒适性要求更高，一般来说，公交车的舒适度较低，因此女性较不接受公交车，同时，已婚的私家车通勤者比未婚者更加倾向于驾车出行.在个人收入的部分，收入越高者接受公共交通工具的概率越低，显示收入高者对于交通工具的要求较高，因此选择公交车的意愿低.此外，上下班途中进行其他目的的停靠(如接送、购物等)的驾车通勤者对轨道交通和公交车的接受度低.

在服务质量虚拟变量中，显示出对于轨道交通的可靠性、舒适性、便捷性等服务质量感到满意以及舒适性感到普通的通勤者， 相较于感受较不满意的通勤者选择轨道交通的意愿较高. 对于公交车的可靠性感到满意，便捷性感到普通的私家车通勤者，相较于感受较不满意的通勤者选择公交车的意愿较高.上述的结果显示出公共交通工具的可靠性、安全性、舒适性以及便捷性等服务质量类型对于私家车通勤者选择公共交通工具的看法与影响.

由表4中数据可知，未加入虚拟变量的模型1、加入服务质量变量后的模型2的概似比指标ρ2，介于0.2～0.4之间时，表示具有不错的配适度；为检验两模型之间的差异程度，通过非巢式概似比检验，发现在显著水平为0.05的情况下，模型2的解释能力好于模型1，表示加入服务质量后对于私家车通勤者交通工具选择模型具有较高的解释能力.另外，经计算，模型1的命中率为0.694，模型2的命中率为0.764，表明，模型2优于模型1，加入服务质量虚拟变量后，能够更好地解释通勤者的出行选择行为.

5 敏感性分析

为了解出行成本的变化对于私家车通勤者交通工具转移行为的影响，通过敏感性分析可以了解方案属性的改变对于方案选择概率的影响，其形式可分为两种，一种为直接弹性，另一种为交叉弹性.对于Logit模型而言，其直接弹性与交叉弹性的数学表示式分别表示如下：

表5为出行成本变动下，汽车通勤者的直接弹性与交叉弹性值.表中数据的对角线数值代表替代方案的直接弹性值，其余则为两方案间的交叉弹性值.所得结果皆显示，当某交通工具的出行成本增加时，则选择该交通工具的机率会降低(直接弹性为负值)，而其余交通工具被选取的概率则相对增加(交叉弹性为正值).由汽车通勤者的直接弹性值可知，公共交通工具票价的变动(增加1%)对于通勤者选择公共交通工具的影响力并不高(皆小于0.1%)，反观汽车的出行成本增加1%下，通勤者选择汽车的概率会降低0.227%.此外，再由交叉弹性的值可知，增加汽车通勤者所需的出行成本对于汽车通勤者选择公共交通工具的影响较减少公共交通工具的票价所带来的影响为大，该结果表示，通过增加汽车通勤者所需的出行成本能够降低私家车的使用并增加公共交通工具的使用率.因此，若能将所征收的停车费用用于补助公共交通工具的票价，对于降低私家车的使用与鼓励公共交通工具的选择有较大助益.

表5 出行成本变动下的直接弹性与交叉弹性

6 结论

本研究运用出行方式选择模型(包括多项Logit模型与SEM)，深入探讨在私家车停车收费的政策下，辅以提升公共交通工具的服务质量对于私家车通勤者的交通工具选择与转移行为的影响.模型分析结果显示，对于私家车通勤者而言，公交车与轨道交通可视为同一类型的交通工具(公共交通工具).由校估结果显示，社会经济特性(如婚姻、年龄、收入等)以及出行特性(如出行费用、步行时间、车内时间、寻泊时间、上下班途中停靠)对于通勤者选择交通工具有相当显著的影响.

本研究除社会经济特性与出行特性外，更深入分析公共交通工具服务质量对于通勤者交通工具选择行为的影响.结果中指出，加入服务质量的模型的解释能力显著优于未加入的模型.由此可知，公共交通服务质量对于通勤者选择公共交通工具的重要性.最后，敏感度分析的结果则指出，增加私家车通勤者的出行成本、降低轨道交通的票价是提升公共交通工具使用率与降低私家车使用率的有效政策方向.

[1]潘驰,郭志达. 公交涉入程度与出行者交通方式选择行为的关联性研究[J]. 大连交通大学学报,2016,37(5):73-77.

[2]赖文泰,吕锦隆.应用涉入理论于运具选择行为之研究[J].运输计划季刊,2008,37(2): 237-262.

[3]杨志伟. 基于ATIS的交通出行信息选择行为及支付意愿研究 [D].大连:大连理工大学，2010.

[4]翁剑成,葛昱,王昌,等. 面向公交服务评价的公交出行指数与分析模型[J]. 公路交通科技,2016(1):130-134.

[5]陈坚.出行方式选择行为的SEM-Logit 整合模型[J].华南理工大学学报，2013(2)：51- 65.

[6]张兵,曾明华,陈秋燕,等. 基于SEM的城市公交服务质量-满意度-忠诚度研究[J]. 数理统计与管理,2016(2):198-205.

[7]彭昌溆,周雪梅,张道智,等. 基于乘客感知的公交服务质量影响因素分析[J]. 交通信息与安全,2013(4):40- 44.

[8]周雪梅,石云林,刘梅,等. 城乡公交服务质量评价方法[J]. 同济大学学报(自然科学版),2015(7):1031-1038.

[9]HENSHER ， DAVID A，PRIONI PAOLA. A Service Quality Index for Area-wide Contract Performance Assessment[J] Journal of Transport Economics and Policy, 2002, 36(1): 93-113.

[10]肖海燕. 出行选择行为的演化博弈分析[J]. 数学的实践与认识,2014(13):11-17.

下期待发表文章摘要预报

基于试验的铝合金地铁车体仿真模型计算精度研究

谢素明1，郭峰1，程亚军2

(1. 大连交通大学 交通运输工程学院，辽宁 大连 116028；2. 中车长春轨道客车股份有限公司 国家轨道客车工程研发中心，吉林 长春 130062)

摘 要：借助静强度试验数据，研究铝合金地铁车体仿真模型的计算精度。分析仿真结果与试验值存在误差偏大的影响因素并对其归类；通过四种不同的精细建模方法提高仿真模型的计算精度，结果表明：仿真结果与试验值具有较好的一致性，误差均小于10%，其建模方法可以推广到其它铝合金地铁车体性能仿真分析中。

Analysis of Car Commuter Mode Choice Behavior Considering Public Transportation Service Level

PAN Chi，GUO Zhida

(School of Management, Dalian Jiaotong University, Dalian 116028, China)

Aiming at investigating the major factors affecting urban car commuters mode choice behavior based on stated preference questionnaire, two different factors (parking fee and transit service quality) are further addressed in the behavioral model. Multinomial logit choice models and SEM are used to calibrate the behavioral models. The empirical results based on the data from the questionnaire in Dalian city indicate that the service quality of public transit are the major factors influencing the mode choice behavior for car commuters. Sensitivity analysis further shows that increasing car parking fee, and/or subsidizing transit fare significantly decreases the usage of car.

urban traffic; parking fee； transit service quality; travel mode choice; logit model

1673- 9590(2017)04- 0019- 06

2016- 08- 08

教育部人文社会科学研究青年基金资助项目(15YJC630095)

潘驰(1978-)，男，副教授，博士，主要从事交通规划与管理的研究E- mail:jerrypan1978@126.com.

A