何素貞

（重慶交通大學(xué) 交通運(yùn)輸學(xué)院，重慶 400074）

基于廣義費(fèi)用的城市居民出行方式選擇行為分析

何素貞

（重慶交通大學(xué) 交通運(yùn)輸學(xué)院，重慶 400074）

以出行經(jīng)濟(jì)成本、時(shí)間成本、舒適性成本為基礎(chǔ)，建立了城市居民廣義出行費(fèi)用模型，將廣義出行費(fèi)用函數(shù)作為效用函數(shù)，對(duì)傳統(tǒng)Logit模型進(jìn)行改進(jìn)，從廣義出行費(fèi)用的角度，研究廣義出行費(fèi)用對(duì)居民出行行為的影響。通過(guò)Transcad對(duì)改進(jìn)的Logit模型進(jìn)行參數(shù)標(biāo)定，結(jié)果表明出行直接經(jīng)濟(jì)成本的支付方式對(duì)小汽車出行有很大影響，其中停車費(fèi)用起著關(guān)鍵性作用。當(dāng)CBD內(nèi)停車收費(fèi)達(dá)到15元/h，CBD外公共交通換乘地區(qū)停車收費(fèi)達(dá)到10元/h時(shí)，小汽車出行轉(zhuǎn)移比例達(dá)到20%。制定合理的分區(qū)停車收費(fèi)措施，增加小汽車廣義出行費(fèi)用，同時(shí)提高公共交通服務(wù)水平是改善城市居民出行結(jié)構(gòu)、緩解中心區(qū)擁堵的有效措施。

出行方式；廣義費(fèi)用；改進(jìn)Logit模型；停車費(fèi)用；出行方式分擔(dān)率

城市中交通費(fèi)擁堵問(wèn)題一直都比較嚴(yán)重，尤其城市中心商業(yè)地區(qū)。制定合理的政策，引導(dǎo)、改善居民出行行為是緩解城市中心商業(yè)地區(qū)交通擁堵的重要手段。通過(guò)合理調(diào)整CBD地區(qū)的停車收費(fèi)價(jià)格，提高小汽車出行的直接經(jīng)濟(jì)成本，來(lái)降低私家車出行比例，提高公共交通出行分擔(dān)率，從而合理改善城市居民出行結(jié)構(gòu)，是一種有效的措施［1］。目前，關(guān)于居民出行方式的影響方面的研究，已經(jīng)取得了很多研究成果［2］。但是，隨著經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展和人們生活水平的提高，人們對(duì)出行的質(zhì)量要求越來(lái)越高，具體分為經(jīng)濟(jì)、時(shí)間、舒適性等關(guān)鍵方面，對(duì)這些關(guān)鍵因素量化的研究更加具有針對(duì)性。對(duì)于居民出行者來(lái)說(shuō)，清楚地了解不同的出行方式產(chǎn)生的廣義出行費(fèi)用，有助于根據(jù)自己的經(jīng)濟(jì)能力和實(shí)際情況做出理性的選擇。

本文采用行為調(diào)查（RP調(diào)查）和意向調(diào)查（SP調(diào)查）相互結(jié)合的方法，對(duì)重慶市居民出行行為進(jìn)行調(diào)查，建立廣義出行費(fèi)用模型。廣義出行費(fèi)用主要包含出行經(jīng)濟(jì)成本（主要包括停車費(fèi)、燃油費(fèi)）、出行時(shí)間成本和舒適性成本等重要影響因素，將廣義出行費(fèi)用函數(shù)作為效用函數(shù)對(duì)傳統(tǒng)Logit模型進(jìn)行改進(jìn)，從廣義出行費(fèi)用的角度，研究廣義出行費(fèi)用對(duì)居民出行行為的影響。

1 居民出行方式分析

1.1 出行方式及組合

傳統(tǒng)的城市居民出行方式主要包括小汽車、公交、步行等。隨著我國(guó)城市交通設(shè)施的不斷完善和發(fā)展水平提高，城市居民出行方式發(fā)生了巨大變化。尤其是大城市機(jī)動(dòng)化程度較高，且具有較發(fā)達(dá)的城市軌道交通、地面公交系統(tǒng)，為居民出行提供了多種出行選擇。據(jù)調(diào)查，重慶市的居民出行方式主要有：小汽車、步行、出租車、地面公交、軌道交通、自行車。有些居民的出行方式不僅僅是單個(gè)出行方式，而是組合的出行方式，主要有小汽車+軌道交通、小汽車+地面公交、地面公交+軌道交通。

由于地面公交、軌道交通都屬于公共交通，為了便于研究出行方式分擔(dān)情況，本文主要研究3類出行方式：小汽車、公共交通、小汽車換乘公共交通。因此，本文定義選擇肢的集合Ω= ｛i=1（小汽車），i=2（公共交通），i=3（小汽車+公共交通）｝。

1.2 出行費(fèi)用對(duì)出行方式的影響

廣義出行費(fèi)用對(duì)出行結(jié)構(gòu)的影響機(jī)理如圖1所示。合理的出行結(jié)構(gòu)對(duì)于改善交通狀況，充分利用交通基礎(chǔ)設(shè)施起著關(guān)鍵性作用，是反映城市交通發(fā)展水平的重要方面。因此，要充分了解居民出行者的出行選擇心理，制定合理的政策，正確地引導(dǎo)其出行行為，促進(jìn)城市的交通發(fā)展［3］。

圖1 廣義出行費(fèi)用對(duì)出行結(jié)構(gòu)的影響

2 建立廣義出行費(fèi)用模型

本文定義廣義出行費(fèi)用為居民出行過(guò)程中發(fā)生的各種直接和間接成本，具體包括出行經(jīng)濟(jì)成本、時(shí)間成本和舒適性成本三方面。廣義出行費(fèi)用是出行者選擇出行方式的關(guān)鍵因素。

2.1 廣義出行費(fèi)用函數(shù)

出行的廣義成本可分為直接成本和間接成本。直接成本是指出行者以直接支付和稅收等方式支付的成本，主要包括燃油費(fèi)、停車費(fèi)等；間接成本是指運(yùn)行時(shí)產(chǎn)生的成本，包括舒適性成本、時(shí)間成本等，廣義出行費(fèi)用函數(shù)可表示為：

式中：C為廣義出行費(fèi)用；F為出行的直接經(jīng)濟(jì)成本；T為出行的時(shí)間成本；M為出行的舒適性成本；α、β、γ為待定系數(shù)。

2.2 直接經(jīng)濟(jì)成本

直接經(jīng)濟(jì)成本按照出行過(guò)程中交通工具的使用消耗或公共交通票價(jià)進(jìn)行建模，選擇肢i的直接經(jīng)濟(jì)成本表示為Fi，計(jì)算單位為“元”。

選擇肢1：選擇小汽車出行的直接經(jīng)濟(jì)成本，單次出行過(guò)程中主要考慮停車費(fèi)、燃油費(fèi)，則自駕車出行的直接經(jīng)濟(jì)成本可表示為：

式中：b0為小汽車單次停車費(fèi)用；t為小汽車停車時(shí)間；a為私人小汽車代表車型的單位油耗；l為出行距離；s為私人小汽車的燃油均價(jià)。

選擇肢2：選擇公共交通出行的直接經(jīng)濟(jì)成本，主要是公共交通票價(jià)的支付。根據(jù)目前重慶市的公共交通發(fā)展水平，可得出單位公里公共交通票價(jià)為0.146元/人km，則公共交通出行的直接經(jīng)濟(jì)成本可表示為：

式中：l為出行距離。

選擇肢3：選擇小汽車和公共交通出行的直接經(jīng)濟(jì)成本，需要綜合考慮上述2種出行方式的直接經(jīng)濟(jì)成本，則該出行方式的直接經(jīng)濟(jì)成本可表示為：

式中：b1為換乘地區(qū)單次停車費(fèi)用。

2.3 時(shí)間成本

出行時(shí)間成本也稱出行時(shí)間價(jià)值，是由于出行者在出行過(guò)程中所消耗的時(shí)間存在機(jī)會(huì)成本而產(chǎn)生的價(jià)值［4］。

不同的收入情況對(duì)出行方式選擇的影響較大。因此，制定了居民出行時(shí)間相關(guān)特性調(diào)查表，在2015-04-15（工作日）和2015-04-18（非工作日）進(jìn)行了出行調(diào)查，經(jīng)過(guò)篩選有效樣本為780份。由不同出行方式的人均工資進(jìn)行比較計(jì)算，得到3類出行方式的時(shí)間成本影響系數(shù)，如表1所示：

表1 時(shí)間成本影響系數(shù)

由重慶市2014年平均工資水平，得出人均小時(shí)工資為16.7元/h。單位時(shí)間成本為人均小時(shí)工資乘以相應(yīng)的影響系數(shù)。因此，則各出行方式的出行時(shí)間成本可表示為：

選擇肢1，T1=29.225t；

選擇肢2，T2=17.368t；

選擇肢3，T3=21.71t。

2.4 舒適性成本

隨著生活水平的提高，出行者越來(lái)越重視出行的舒適性。當(dāng)前，關(guān)于舒適性的定量分析方法，在交通方式選擇模型中并不成熟。因此，本文采用一種較為客觀的分析方法，選擇6項(xiàng)指標(biāo)：乘車平穩(wěn)性、車內(nèi)擁擠度、私密性、車內(nèi)空氣與溫度、乘車的體力消耗和準(zhǔn)時(shí)性。為了量化計(jì)算舒適性成本，把6項(xiàng)指標(biāo)分為5個(gè)等級(jí)，分別取值0～4，0表示舒適程度最高，4表示舒適成度最低，則計(jì)算模型如下所示［5］：

式中：COM為舒適性成本；w為時(shí)間價(jià)值系數(shù)；θ為某城市的單位時(shí)間價(jià)值；ej為第j種交通工具對(duì)恢復(fù)疲勞時(shí)間的折減系數(shù)；di為第i項(xiàng)舒適性影響因素的等級(jí)所對(duì)應(yīng)的分值；t-為平均出行時(shí)間；l-為平均出行距離。

為調(diào)查出行者對(duì)舒適性6項(xiàng)指標(biāo)的重視程度，將6項(xiàng)指標(biāo)的重要度分為5個(gè)等級(jí)：無(wú)影響、影響很小、有一定影響、有較大影響、有很大影響，分別用1分、2分、3分、4分、5分來(lái)進(jìn)行加和平均。因此，出行的舒適性成本可由下式計(jì)算：

經(jīng)過(guò)數(shù)據(jù)處理，得到重慶市3種出行方式的舒適性成本為：小汽車，0.09元/（人·km）；公共交通，0.78 元/（人·km）；小汽車換乘公共交通，0.50元/（人·km）。因此，各出行方式的舒適性成本可表示為：

選擇肢1，M1=0.09l；選擇肢2，M2=0.78l；選擇肢3，M3=0.50l。

3 基于廣義費(fèi)用的改進(jìn)logit模型

根據(jù)隨機(jī)效用理論，出行者在特定的條件下，選擇其所認(rèn)知到的選擇方案中效用最大的方案。將廣義出行費(fèi)用作為效用函數(shù)，從而改進(jìn)傳統(tǒng)的Logit模型。則出行方式被選擇的概率表示為：

式中：Pi為第i種出行方式被選擇的概率；Ci為第i種出行方式的廣義出行費(fèi)用；λ為校正系數(shù)，一般取3～3.5。

為了避免指數(shù)級(jí)增長(zhǎng)使誤差增大，需要對(duì)式子進(jìn)行均值化處理，即各指數(shù)項(xiàng)部分除以各出行方式的平均廣義出行費(fèi)用，改進(jìn)后的模型為［6］：

4 實(shí)例分析

本次出行調(diào)查地點(diǎn)選擇在重慶市重要商業(yè)地區(qū)的停車場(chǎng)，公共交通站點(diǎn)及距離中心城市較遠(yuǎn)的公共交通換乘地區(qū)附近的停車場(chǎng)這些調(diào)查地點(diǎn)，具有一定的代表性。調(diào)查時(shí)間定為2015-04-13的7∶30～10∶00，采用現(xiàn)場(chǎng)發(fā)放問(wèn)卷的形式。收回調(diào)查樣本共為620份，經(jīng)過(guò)篩選有效樣本記為560份。

4.1 不同直接經(jīng)濟(jì)成本比下小汽車出行比例

利用統(tǒng)計(jì)分析軟件，對(duì)調(diào)查的數(shù)據(jù)進(jìn)行廣義出行費(fèi)用與居民出行方式選擇的相關(guān)性分析。出行直接經(jīng)濟(jì)成本比表示往返一次小汽車的直接經(jīng)濟(jì)成本與往返一次公共交通（或公共交通換乘小汽車）的直接經(jīng)濟(jì)成本之比值，設(shè)比值為5、10、15、20、25五種情況；同理時(shí)間成本比設(shè)為1∶5、1∶3、1∶1三種情況。在只有小汽車與公共交通、小汽車與小汽車換乘公共交通這2種出行選擇下，小汽車的出行選擇比例變化如圖2、圖3所示。

圖2 不同情況下小汽車與公共交通的出行選擇比例

圖3 不同情況下小汽車與小汽車換乘公共交通的出行選擇比例

由圖2、圖3可以得出如下結(jié)論：

（1）隨著廣義出行費(fèi)用比值的增大，居民選擇小汽車出行的比例降低，公共交通、小汽車換乘公共交通的出行比例增大。

（2）當(dāng)出行的時(shí)間成本比為1∶5，直接經(jīng)濟(jì)成本比為20時(shí)，小汽車轉(zhuǎn)向公共交通的比例顯著增加；直接經(jīng)濟(jì)成本比為15時(shí)，小汽車轉(zhuǎn)向小汽車換乘公共交通的比例顯著增加；當(dāng)出行的直接經(jīng)濟(jì)成本比增加到為25時(shí)，出行比例趨于穩(wěn)定趨勢(shì)，此時(shí)應(yīng)該采取措施增加公共交通的服務(wù)水平。

（3）當(dāng)出行的時(shí)間成本比為1∶3，直接經(jīng)濟(jì)成本比為15時(shí)，小汽車轉(zhuǎn)向公共交通的比例顯著增多。

（4）當(dāng)出行的時(shí)間成本比為1∶1時(shí)，直接經(jīng)濟(jì)成本比為5時(shí)，小汽車的出行比例就開(kāi)始顯著降低，公共交通和小汽車換乘公共交通的出行比例增加。

4.2 模型的標(biāo)定

出行直接經(jīng)濟(jì)成本的支付方式對(duì)居民出行方式的選擇有很大的影響。因此，將全部有效樣本、個(gè)人支付直接經(jīng)濟(jì)樣本、單位報(bào)銷直接經(jīng)濟(jì)樣本（即全部有效樣本模型、個(gè)人支付樣本模型、單位報(bào)銷樣本模型）分別進(jìn)行標(biāo)定。為了使用TransCAD對(duì)改進(jìn)的Logit模型進(jìn)行參數(shù)估計(jì)，此處的參數(shù)值是校正后標(biāo)準(zhǔn)的傳統(tǒng)Logit模型的參數(shù)估計(jì)值，以便直觀分析。具體如表2所示。

表2中，所有的t的絕對(duì)值大于1.96，在5%的顯著性水平上，即有95%的把握認(rèn)為相應(yīng)的變量對(duì)選擇概率是產(chǎn)生影響的。模型的優(yōu)度比ρ2的值越接近1，其模型的精度越高。但在實(shí)踐中ρ2的值達(dá)到0.2～0.4時(shí)，即可認(rèn)為模型的精度相當(dāng)高了。3個(gè)模型的優(yōu)度比分別為0.210、0.192、0.236，表明了模型的有效性。

表2 交通方式選擇模型標(biāo)定結(jié)果

根據(jù)模型的系數(shù)，還可得出如下結(jié)論：

（1）在模型中，參數(shù)變量對(duì)應(yīng)的系數(shù)都為負(fù)數(shù)，成本越大，該方式的出行選擇率越小，這與實(shí)際情況相符合。

（2）由3種出行方式的參數(shù)估計(jì)值可知，小汽車出行者更加注重經(jīng)濟(jì)成本，其次是時(shí)間成本；公共交通出行者更加注重時(shí)間價(jià)值，其次是舒適性成本；因此，提高小汽車出行的經(jīng)濟(jì)成本，改善公共交通的服務(wù)水平，能夠降低私家車出行比例，提高公共交通分擔(dān)率。

（3）由3個(gè)模型的參數(shù)估計(jì)值可知，小汽車出行的直接經(jīng)濟(jì)成本參數(shù)估計(jì)值分別為-1.440、-1.883、-0.630，即直接經(jīng)濟(jì)成本的支付方式顯著影響小汽車出行。對(duì)于各人支付直接經(jīng)濟(jì)成本的出行者，對(duì)直接經(jīng)濟(jì)成本的重視性明顯高于單位報(bào)銷的出行者。

（4）由3個(gè)模型的參數(shù)估計(jì)值可知，公共交通的直接經(jīng)濟(jì)成本參數(shù)估計(jì)值分別為-0.960、-1.131、-0.765，即公共交通出行的直接經(jīng)濟(jì)成本的支付方式對(duì)出行行為影響較小。因此公共交通的服務(wù)水平是提高該出行方式的關(guān)鍵因素。

4.3 停車費(fèi)對(duì)出行方式選擇影響分析

綜上分析可知，提高小汽車的直接出行經(jīng)濟(jì)成本，提高公共交通服務(wù)水平是改善出行結(jié)構(gòu)的良好措施。本文研究的小汽車出行的直接經(jīng)濟(jì)成本主要為停車費(fèi)用，停車費(fèi)用對(duì)于小汽車出行選擇有關(guān)鍵性作用［7］。針對(duì)大多數(shù)中心商業(yè)地區(qū)的停車費(fèi)用是5元/h，距離中心商業(yè)地區(qū)出行距離較遠(yuǎn)的出行換乘公共交通的停車費(fèi)用是在3元/h的情況下，在SP出行調(diào)查中，設(shè)定了5種情況，以便研究不同的策略下小汽車出行比例的轉(zhuǎn)移情況，具體如表3所示。

表3 不同收費(fèi)組合下小汽車出行轉(zhuǎn)移比例

根據(jù)表格可知，當(dāng)中心商業(yè)地區(qū)的停車費(fèi)用為15元/h，換乘地區(qū)的停車費(fèi)用為10元/h時(shí)，小汽車的出行轉(zhuǎn)移比例達(dá)到了20%。因此，制定合理的分區(qū)停車收費(fèi)措施，對(duì)于引導(dǎo)出行行為，改善出行結(jié)構(gòu)起著重要的作用。

5 結(jié)論

居民廣義出行費(fèi)用主要考慮了直接經(jīng)濟(jì)成本、時(shí)間成本、舒適性成本重要影響因素，把廣義出行成本作為效用函數(shù)，對(duì)傳統(tǒng)的Logit模型進(jìn)行改進(jìn)，建立新的Logit模型，因此可研究3種出行成本對(duì)居民出行方式選擇的影響。通過(guò)對(duì)出行方式的廣義出行費(fèi)用進(jìn)行分析，結(jié)果表明公共交通是低成本、高效率的出行方式，應(yīng)對(duì)停車設(shè)施和收費(fèi)分區(qū)發(fā)展，提高小汽車的廣義出行費(fèi)用，降低小汽車的出行比例，優(yōu)化城市交通出行結(jié)構(gòu)。該模型具體情況如下：

（1）該模型能夠反映居民出行者對(duì)經(jīng)濟(jì)成本、時(shí)間需求、舒適性考慮，進(jìn)行理性選擇的情形，符合真實(shí)情況，具有有效性。

（2）根據(jù)出行廣義費(fèi)用，重點(diǎn)放在直接經(jīng)濟(jì)成本（停車費(fèi)用、燃油費(fèi)）、時(shí)間成本、舒適性成本上，建立了改進(jìn)的Logit模型，使模型更加具有針對(duì)性、簡(jiǎn)單、直觀、方便求解，有利于進(jìn)行出行行為分析。

（3）該模型考慮的影響因素較少，個(gè)人經(jīng)濟(jì)收入情況、出行目的、停車時(shí)間等影響因素均對(duì)居民出行選擇產(chǎn)生影響。

［1］葛昱，李偉，張秀媛.城市中心區(qū)內(nèi)停車價(jià)格對(duì)出行行為的影響分析［J］.2010，40（3）:43-47.

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［3］ 楊忠偉，劉小明.城市交通出行成本對(duì)出行結(jié)構(gòu)的影響［J］.交通運(yùn)輸系統(tǒng)工程與信息，2012，12（2）：21-26.

［4］齊彤巖，劉冬梅，劉瑩.北京市居民出行時(shí)間成本研究［J］.公路交通科技，2008，25（6）：144-146.

［5］陳艷玲.公共交通與小汽車出行成本對(duì)比研究［D］.南京：南京林業(yè)大學(xué)，2009.

［6］ 楊利強(qiáng)，黃衛(wèi)，張寧.基于廣義費(fèi)用的公共交通聯(lián)乘優(yōu)惠研究［J］.交通信息與安全，2009，27（3）：20-23.

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Analysis of Travel Mode Choice Behavior of Urban Residents Based on Generalized Cost

He Suzhen
（School of Traffic & Transportation，Chongqing Jiaotong University，Chongqing 400074，China）

Based on travel cost， time cost and comfort cost， the model of generalized trip cost for urban residents is established，the generalized travel cost function is used as a function of the utility to improve the traditional logit model， the travel behavior of residents from the perspective of generalized travel costs is studied. Parameter calibration of the improved logit model is conducted by TransCAD， the results indicate that the payment method of direct economic cost has great influence on the choice of the travel of the car， and the parking fee plays a key role.When the parking fee of CBD reached 15 yuan /h and parking fee of transfer area reached 10 yuan /h， car travel transfer ratio would reached 20%. Developing reasonable measures of parking fees and charges， increasing the generalized travel cost of car and improving the level of public transport services are effective to improve urban resident trip structure and to ease central area congestion.

trip mode； generalized cost； improved logit model； parking fee； travel mode share ratio

U491.1+4

A

1672-9889（2016）01-0079-05

何素貞（1990-），女，河南平頂山人，碩士研究生，研究方向?yàn)榻煌ㄟ\(yùn)輸規(guī)劃與管理。

2015-07-10）