模型在常规公交系统中的应用

Logit模型在常规公交系统中的应用

吴　建　(山东省城乡规划设计研究院)

我国大部分城市公共交通的主体是常规公共交通系统，主要由在路面上行驶的公交车和出租车组成，因此研究常规公交车与出租车的分担率问题，对如何保证公交出行和发挥出租车的补充辅助作用有重要意义。下文就以秦皇岛为例，定量的分析了它们的分担率，并对影响分担率的具体因素进行了研究。

一、模型介绍

交通方式划分预测方法可以分为两大类:一类是以统计学为基础的集计方法(aggregate method)，另一类是以概率论为基础的非集计方法(disaggregate method)。其中Logit模型形式简单，在实践中的到广泛的应用。

在Logit模型中可供选择的交通方式叫做选择枝(alternative)，每个选择枝都有一个用来衡量其优越性的效用函数.假设各个选择枝的效用随机项相互独立且服从二重指数分布，则通过数学推导可以建立下述Logit模型。

要计算概率关键就是要求解效用确定项V_i的值，令

式中:a_j是待标定的参数向量;X_j表示个人和选择枝的特性向量。

二、模型构建及参数标定

(一)影响分担率的因素

居民选择交通工具出行的过程是一个多目标决策过程，人们在选择公交车或出租车时，主要考虑的因素是票价、出行时耗、舒适性、服务范围等方面。

票价。由于我国目前的经济水平较低，票价是影响人们选择出租车和公交车的主要因素，票价较低是公交车的主要优势所在。

出行时耗。出行时耗直接决定了出行效率，人们总是希望花在旅途中的时间越少越好，这样消耗的相应劳动价值就少，出行效率越高。时耗是由交通工具的平均速度决定的。

舒适性。舒适性是旅客出行可以享受的服务水平、舒适程度和人均空间大小等。

服务范围。主要包括时间和空间两个方面，出租车服务持续时间长，服务范围广，是人们在公交服务不便时的主要替代工具。

(二)Logit模型

Logit模型中P_i为第i种运输方式的分担率;V_i为第i种运输方式的效用函数。这里主要考虑出租车和公交车两种运输方式。

效用函数的基本构造为=V_i=a₁t_vija₂t_wij+a₃t_tij+a₄t_nij+a₅F_ij+a式中:t_wij——i到j在车旅行时间;

t

_vij——到达或离开车站的步行时间;

t_tij——在车站的等待时间;

t_nij——i、j间发生的换乘时间;

F_ij——i、j间出行需要的费用;

a——方式罚因子，代表未被包含的属性，主要是舒适性、方便性、服务范围等。a₁，a₂，…，a₅——各费用元素的权重;其中a₅利用时间价值理论把费用转化为相应的时间，计算得0.14小时/元。

通过对秦皇岛的交通调查，对各参数进行标定

三、模型应用及分析

运用上述确定的Logit模型，对秦皇岛市不同出行距离公交车与出租车的分担率进行计算，由于出行距离在2km以上时，机动车出行方式占优势地位，因此这里以3km为起算点，得到下图。由图中可以看出在距离小于6km时，出租车由于舒适性和方便性(主要是等待时间少)，相比于公交出行有优势;出行距离大于6km时，公交车的经济性较为明显，处于优势地位。下面对影响分担率的因素进行具体的分析。

公交车出行的效用函数由三部分组成在车时间、非在车时间、出行的费用，它们值在不同距离的效用函数中占有不同的比例，从公交车效用函数图中可以看出，非在车时间在效用函数中的占有很大的比例，在出行距离小于10km时比例在50%以上，是制约人们选择公交车出行主要因素。在非在途时间中出发地点或目的地至公交站点的步行时间占的比例最大，是最重要的因素，它反映了公交站点的覆盖程度以及市民乘坐公交车的方便程度，是出行时间的重要组成部分。5min步行距离大约为300m，在这范围内的步行是乘客能接受的，而秦皇岛市的平均步行时间是6.4min，说明还有很大比例乘客需要步行五分钟以上或更多的时间才能到达车站，所以为了增加公交车分担率应尽量减少乘客的步行距离，将公交线路深入各居民小区，在市中心商贸密集区、通勤员工多的公司周围布设站点，提高公交覆盖率;等车时间和换乘时间是非在途时间另一部分，其中换乘时间相当于另一次等候车辆，因此减少等车时间是增加公交车分担率的另一条途径，这就需要对公交车辆拥有率和发车频率进行优化，提高公交的运营效率。

在车时间是影响公交车分担率的另一个重要因素，特别是当出行距离增加时，它对效用函数的影响是逐渐增大的。在车时间主要由运营车速决定，除了公交车本身的运行速度较小外，主要因为车辆频繁起动、停靠，降低了公交车的运行车速，部分公交车还有等客现象，也增加了延误，因此提高公交车辆档次外，应该规划好公交车站的站距，规范公交车的上下客制度。较低的费用是公交车的最大优势，图中也很明显的表达了这一点。

出租车出行的效用函数也由三部分组成在车时间、出行费用和由舒适性等决定的不确定因子，其中出行费用在效用函数中的比例最高，均达到了70%以上，说明人们在选择出租车出行时，费用问题是首要考虑因素，因此要吸引更多的人来乘坐公交车，保持较低的公交车票价时首先要保证的。

再看下不确定因子在效用函数中占的比例，在出行距离小于6km时，出租车的舒适性对人们有很强的吸引力，因此提高公交车舒适性也是提高公交分担率的有效方法之一。

四、小结

通过运用Logit模型对公交车和出租车分担率的分析，可以得出对于仅拥有常规公交系统的城市，提高系统内公交车分担率要做好公交系统的规划，首先，要保证公交车出行的较低票价;其次是做好站点规划(站点位置、站距)和优化，提高公交覆盖率;还要优化公交车辆拥有率和发车频率。对于出租车，可以通过票价的调整，保证一定量的出租车出行，发挥出租车的优点，使其起到补充公交车不足的作用。

参考文献

［1］孙海林.秦沈客运专线对京沈客流分担率的影响分析［J］.铁道运输与经济，2004.3.