王 芳,陳征征
(宿州學(xué)院 資源與土木工程學(xué)院,安徽 宿州 234000)
可變信息板(variable message signs,VMS)又稱可變情報板,是交通狀況及交通誘導(dǎo)信息發(fā)布的重要設(shè)備,具有圖形與文字顯示功能[1]。操作員根據(jù)交通、天氣及指揮調(diào)度部門的指令,向VMS發(fā)布各種通告和信息,從而有效地對交通流進(jìn)行引導(dǎo),提高路網(wǎng)的交通運(yùn)輸能力,為駕駛員安全快速行車提供優(yōu)質(zhì)服務(wù)。駕駛員選擇路徑時會受到各種因素的影響,故以真實數(shù)據(jù)為依據(jù)才能獲得比較理想的結(jié)果,但目前VMS存在信息更新不及時的情況,從而影響駕駛員的判斷。
邵春福等[2]通過stated preference(SP)調(diào)查數(shù)據(jù)分析了北京市VMS信息對駕駛員路徑選擇行為的影響,并基于總結(jié)出的關(guān)鍵因素建立了駕駛員路徑選擇多元Logit模型。曹亞康[3]通過構(gòu)建SP調(diào)查和Logistic回歸分析模型,分析了不同因素對駕駛員路徑選擇行為的影響。陳贛浙[4]研究了VMS影響下駕駛員在快速路上的路徑選擇行為特點(diǎn),發(fā)現(xiàn)駕駛員的駕齡和對路網(wǎng)的熟悉程度對駕駛員的路徑選擇行為影響最大。邱洪等[5]創(chuàng)建了多因素影響的二項Logit模型,測試表明模型的估計準(zhǔn)確率為75%左右。
隨著我國私家車數(shù)量的快速增長,路況也越來越復(fù)雜,VMS信息的有效利用將會為交通流的合理分配提供有效引導(dǎo)。本研究總結(jié)了影響駕駛員路徑選擇的主要因素,以宿州市火車站和汴河中路為例進(jìn)行了SP調(diào)查,構(gòu)建了Logit模型,并對各因素與駕駛員路徑選擇行為進(jìn)行了相關(guān)性分析。
駕駛員在實際行車過程中的路徑選擇會受到各種因素的影響,如駕駛員自身屬性和外部環(huán)境等,主要可分為以下3類。
駕駛員自身屬性包括性別、年齡、性格、駕齡、學(xué)歷、對路網(wǎng)的熟悉程度、精神狀態(tài)等。相關(guān)研究表明,男性駕駛員多為易沖動型性格,而女性駕駛員則多為較謹(jǐn)慎的性格;另外,駕駛員學(xué)歷、年齡和職業(yè)等的差異都會對其交通信息反應(yīng)和接受速度產(chǎn)生一定影響,從而造成駕駛員不同的路徑選擇行為[6]。
道路屬性主要指的是道路級別、道路周圍環(huán)境、道路條件等。不同級別道路的行車道寬度、通行能力、服務(wù)水平和對速度的限制等都不同,駕駛員的行駛體驗也不同。以通勤為目的的交通,駕駛員一般會選擇通行能力好、道路等級高的路段;當(dāng)行程對時間的要求不高時,駕駛員一般會選擇舒適度較高的道路。
出行特征一般包括出行目的、出行時間和出行距離。不同的出行目的對出行時間有不同的要求,一般而言,上班、上學(xué)、辦理業(yè)務(wù)等出行要求時間越短越好,駕駛員會盡可能選擇行程時間較短的路徑避免因遲到帶來的損失,且更傾向于聽從VMS的建議;而以回家和自由行為目的的出行,對時間的要求一般相對較低,所以駕駛員選擇路徑時對舒適度和安全性的要求較高。另外,駕駛員改變出行路徑的習(xí)慣在不同時間段會有所不同,有調(diào)查顯示,在接受調(diào)查的人中約有65%的駕駛員愿意在晚上改變路徑行駛[7]。
SP調(diào)查也稱意向調(diào)查,可模擬不同的交通場景,根據(jù)調(diào)查需求為被調(diào)查人員提供多種備選方案,是了解駕駛員對信息反應(yīng)的一個重要途徑。SP調(diào)查方法有助于了解哪些因素會對駕駛員路徑選擇行為產(chǎn)生較大影響、哪些因素是無關(guān)緊要的,以及同一個因素的不同狀態(tài)會對路徑選擇行為產(chǎn)生怎樣不同的影響。根據(jù)影響駕駛員路徑選擇的因素,SP調(diào)查的具體內(nèi)容如表1所示。
表1 SP調(diào)查問卷內(nèi)容Tab.1 Contents of SP questionnaire
本次調(diào)查采取實地調(diào)查的方式,調(diào)查對象為宿州市小汽車駕駛員,調(diào)查地點(diǎn)為宿州火車站附近和汴河中路沿線。小汽車包括私家車和出租車,其中私家車的主要用途是上下班、接送孩子及少部分其他用途,每天基本都是固定路線,因工作日多在高峰時段出行,經(jīng)常遇到擁堵,所以改變路徑的概率比較高,而節(jié)假日出行的目的主要是休閑,這時候?qū)Τ鲂袝r間和路線的要求沒有工作日高;出租車的出行范圍廣、工作時間長,沒有固定的目的地,并且出行都是以選擇最短路徑為準(zhǔn)則。
火車站附近的出租車較多,故選擇在此區(qū)域?qū)Τ鲎廛囁緳C(jī)進(jìn)行調(diào)查;汴河中路沿線分布有大型購物商場、醫(yī)院、學(xué)校,所以該區(qū)域一整天的車流量和人流量都很大,故選擇在此區(qū)域?qū)λ郊臆囻{駛員進(jìn)行調(diào)查。
采取街頭問卷調(diào)查的方式,共發(fā)出300份問卷,其中無效問卷52份,有效回收率為82.7%。SP問卷的數(shù)據(jù)統(tǒng)計結(jié)果見表2和表3。
表2 駕駛員自身屬性及出行特征Tab.2 Statistics of drivers′ own attributes and travel characteristics
表3 駕駛員對VMS的態(tài)度Tab.3 Statistics of drivers′ attitudes towards VMS
通過表2和表3的統(tǒng)計結(jié)果可以看出,SP調(diào)查基本涵蓋了駕駛員的自身屬性、出行特征和對VMS的態(tài)度等因素。在調(diào)查的樣本中,有81%的駕駛員對VMS持很信任或比較信任的態(tài)度,在高速和雨雪天氣等特殊行車條件下,大部分司機(jī)會留意VMS的信息,并且更期待“圖形+文字”的呈現(xiàn)方式。同時,被調(diào)查駕駛員接觸到的現(xiàn)有VMS的準(zhǔn)確程度僅為36.2%,并且有52.4%的駕駛員認(rèn)為VMS存在消息滯后現(xiàn)象,這也是VMS今后需要改進(jìn)的地方。
Logistic回歸分析模型簡稱Logit模型,是一種廣義的線性回歸分析模型,可用來評估決策者在多個備選方案中選擇某個方案的概率。若P為某事件發(fā)生的概率,則事件不發(fā)生的概率為1-P,以LogitP為因變量,建立線性關(guān)系如下:
(1)
從而,
(2)
式中:α為常數(shù)項;β1,…,βm為回歸系數(shù)。
用該模型預(yù)測駕駛員在行車過程中接收到VMS信息后,在各種因素的影響下改變路徑的概率,將駕駛員改變路徑的傾向設(shè)置為改變路徑(Y=1)和不改變路徑(Y=0)兩種,將SP調(diào)查統(tǒng)計表中的性別、年齡、駕齡、學(xué)歷、對路網(wǎng)的熟悉程度這5個變量分別作為模型估計的變量。利用SP調(diào)查的有效樣本數(shù)據(jù)對模型進(jìn)行標(biāo)定,結(jié)果如表4所示。
表4 駕駛員選擇估計模型待定參數(shù)Tab.4 Undetermined parameters of driver selection estimation model
對駕駛員改變行駛路徑與各影響因素之間的相關(guān)性進(jìn)行分析,結(jié)果見表5。其中:相關(guān)系數(shù)為正代表正相關(guān),反之為負(fù)相關(guān);絕對值越大,表示兩者一致的相關(guān)性越強(qiáng)。從表5可以看出:
表5 駕駛員改變路徑與各影響因素的相關(guān)性分析結(jié)果Tab.5 Results of correlation analysis between drivers′ route change and influencing factors
(1)兩個指標(biāo)相關(guān)系數(shù)為正的有駕駛員的性別、年齡、學(xué)歷、路網(wǎng)熟悉程度、改變路徑頻率、能忍耐擁堵的時間和路徑選擇等,說明在其他情況相同時:在交通擁堵的狀況下男性駕駛員更易根據(jù)VMS信息避開紅色擁堵路段;年齡較小的駕駛員更傾向于接受VMS信息改變出行路徑;學(xué)歷越低的駕駛員越偏好按照VMS信息選擇出行路徑;駕駛員改變路徑的頻率越高,在遇到交通擁堵時忍耐性越低。
(2)駕駛員的駕齡與改變路徑之間的相關(guān)系數(shù)為負(fù)值,說明隨著駕駛員駕齡的增長,對路網(wǎng)狀況熟悉后更傾向于選擇替換路徑。
本研究選取宿州市火車站附近和汴河中路沿線進(jìn)行了SP調(diào)查,歸納了影響駕駛員路徑選擇行為的主要因素,建立了二項Logit模型,并對各因素與駕駛員路徑選擇行為進(jìn)行了相關(guān)性分析。結(jié)果顯示:駕駛員的年齡、性別、學(xué)歷、路網(wǎng)熟悉程度、改變路徑頻率、能忍耐擁堵的時間等與改變路徑之間的相關(guān)系數(shù)為正,駕駛員的駕齡與改變路徑之間的相關(guān)系數(shù)為負(fù)。