基于出行时间可达性的公共交通竞争力评估模型

为实现区域公共交通与小汽车间出行竞争力的定量化评价和影响关系解析,利用公共交通动静态数据、出租车运行数据及出行调查数据提取公共交通个体出行链和小汽车出行用时等信息,结合路径规划API(Application Programming Interface)计算公共交通及小汽车全过程出行耗时,基于全过程出行时间可达性视角构建公共交通竞争力评价模型;考虑公共交通竞争力的空间效应,分别选取土地利用和交通设施因素作为解释变量,提出基于空间杜宾模型的公共交通竞争力影响模型;以北京市为例,探究早、晚高峰等不同时段下区域公共交通竞争力与各影响因素之间的交互关系。结果表明：早、晚高峰期间公共交通竞争力的平均值均在1.50以内,平峰时段约为1.74,市中心区、地铁沿线和大部分居住社区周边区域的公共交通出行竞争力相对较高;各时段下公共交通竞争力呈现明显的空间依赖性,且存在“低-低聚集”“高-高聚集”的典型聚集区域;土地利用混合度、办公就业密度和地铁站点密度等因素具有显著的负向空间溢出效应,而道路网密度和绕行系数则表现出显著的正向效应。综上,所提出的评价模型能够定量化评估公共交通竞争力,所建影响模型能够在考虑空间依赖性的基础上解释竞争力与因素间的相互关系。     

空间异质性建成环境对地铁与公交换乘客流的影响

地铁与常规公交换乘的出行方式成为人口密集型城市的主要出行方式，探究两者换乘模式的影响因素有助于提高公共交通分担率。本文采用AFC(Automatic Fare Collection System)数据与AVL(Automatic Vehicle Location)数据，识别地铁-公交(M-B)和公交-地铁(B-M)两种模式的换乘客流。以地铁站点为核心，围绕站点周边开发程度、交通系统、城市设计及地铁网络结构特征这4个维度构建地铁站点建成环境指标体系。利用多尺度地理加权回归模型(MGWR)探究城市建成环境对地铁-公交与公交-地铁两种换乘模式的影响机理及其尺度效应，并以成都市为对象进行实证研究。研究结果表明：MGWR模型能够反映不同建成环境要素与M-B和B-M方式间依赖关系的空间异质性与作用尺度差异性，估计结果优于全局OLS(Ordinary Least-Squares)模型与GWR(Geographic Weighted Regression)模型；建成环境要素对公交与地铁换乘客流的影响效应存在空间异质性，公交线路数量空间异质性最为显著，非机动车道密度、土地利用混合度及地铁线路数量空间异质...     

公交出行时空模式的影响因素和效应研究

为揭示公交出行时空模式的影响因素和作用效应,利用智能公交数据获取公交出行时空特征,应用DBSCAN聚类算法挖掘公交出行的时空规律性。以起点建成环境、终点建成环境、出行路径性能、公交运营性能和公交出行强度5个方面的18个指标为自变量,以公交出行时空特征和公交出行时空规律性2个方面的4个指标为因变量构建变量指标体系,融合智能公交、POI等多源数据对指标进行量化计算,建立结构方程模型对公交出行时空模式的影响效应进行分析。研究结果表明：公交出行模式具有时空异质性,平峰时段公交出行距离和出行时长均长于早、晚高峰时段;时间规律性强的公交出行主要发生在高峰时段,空间规律性强的公交出行集中分布在城市中心区;出行路径性能、公交运营性能、起点建成环境、终点建成环境对公交出行的时空特征有显著影响（早高峰影响效应分别为-0.749,-0.413,-0.244,-0.228）;公交出行强度、出行路径性能、起点建成环境和终点建成环境对公交出行的时空规律性有显著影响（早高峰影响效应分别为0.688,0.069,0.022,0.021）;各因素对公交出行时空模式的影响具有时间异质性,平峰时段的影响均大于早、晚高峰时段...     

新冠疫情及建成环境对公交客流量的影响模型

为揭示新冠疫情背景下公交客流量变化的空间影响因素，以疫情前后公交站点层面客流变化量为因变量，以建成环境、病毒感染情况及病毒传播途径等指标为自变量，构建新冠疫情与建成环境对公交客流量共同影响的线性回归(Ordinary Least Squares, OLS)模型与梯度提升回归树(Gradient Boosting Regression Trees, GBRT)模型。以广州市为实证对象，基于公交IC卡数据、兴趣点数据(Point of Interest, POI)及道路网络数据等多源异构数据进行模型实证分析。结果表明：考虑非线性效应的GBRT模型比OLS模型具有更好的拟合度；同时，常规公交站点的公交线路数量(22.02%)和到市中心距离(13.56%)是影响疫情背景下公交客流量变化的最重要因素，片区病毒感染与传播情况对疫情防控常态化时期的公交客流量作用有限，居民日常公交出行已经从疫情的影响下逐渐恢复。     

基于GWR模型的共享单车空间分布影响因素分析

为辨别不同时段不同地区影响单车出行的关键因素,认识共享单车与用户间的动态平衡关系,基于对城市多源数据的分析,从用车环境、道路交通基础设施、公共交通变量和土地利用变量4方面选取共享单车出行影响因素,并以此为输入性指标建立全局回归分析初选模型与地理加权回归模型(Geographically Weighted Regression, GWR),初步分析各因子的空间非平稳性。通过地理差异检验得到具有空间异质性的影响因子,然后采用空间可视化分析方法进一步探究单车出行分布与关键因子间的作用机理。以西安市建成区共享单车出行数据为例进行分析,结果表明:在工作日早高峰和晚高峰时段,共享单车设施分布密度对共享单车出行起点分布的影响存在空间异质性,企业密度在工作日早高峰时段、餐饮类分布密度在工作日晚高峰时段对共享单车出行终点的影响具有空间异质性;GWR模型对单车起终点影响因素回归分析的拟合优度R~2相比全局回归模型分别提高了0.428, 0.378, 0.208和0.309,且修正后的赤池信息准则(Akaike Information Criterion,AIC)值(AICc)与残差平方和均有所降低,表明GWR模型能较好地反映变量之间的空间异质性,具有较高的准确性与适用性。     

共享单车出行空间异质性特征及驱动因素研究

为实现基于轨迹数据挖掘的共享单车出行空间异质性特征及其驱动因素评估，本文应用核密度分析和热点探测，获取采样分析区域并以热力值表征共享单车出行发生量，减少尺度效应的干扰；引入空间统计学的半变异函数模拟共享单车出行发生量的结构性和随机性变化规律，挖掘空间异质性特征，确定邻域效应的尺度范围；利用空间序列的斜率表征变化趋势，同时，结合改进的空间滞后和残差模型，区分土地利用、邻域效应和其他建成环境各自对共享单车出行空间异质性特征的驱动力。以北京市为案例进行分析，结果表明：北京市的共享单车出行存在中等的、 正的空间自相关性，空间异质性特征的最佳拟合模型为指数模型；空间自相关性的衰减半径为 1860 m，大于此距离时邻域效应消失；建成环境对空间异质性特征的相对驱动力最大，邻域效应对其的相对驱动力则处于中间水平，而土地利用对其的相对驱动力最小。     

社区建成环境对机动车行驶里程影响的空间异质性模型

为指导社区生活圈打造绿色出行环境，定量解析社区建成环境对居民小汽车行驶里程 (VMT)影响的空间异质性。基于建成环境的5D维度选取人口密度、土地利用多样性及公交站点密度等6个指标刻画建成环境，在《社区生活圈规划技术指南》的基础上，结合步行速度和非直线系数等指标差异化界定社区生活圈尺度，利用POI数据和道路网络等地理空间数据测度建成环境。以保定市居民出行行为调查数据作为实证研究数据来源，构建考虑自变量尺度变异的多尺度地理加权回归模型(MGWR)。研究结果表明：对比最小二乘回归(OLS)模型与传统的地理加权回归(GWR)模型，纳入变量尺度异质性的MGWR模型降低了残差的自相关性，且调整后R2 相比于GWR模型与OLS模型分别提高了1.8倍与6.0倍；从标准化系数来看，社区建成环境指标中，土地利用混合度和公交服务水平对VMT影响最大；社区建成环境指标中，路网密度与交叉口密度接近全局尺度，空间异质性较弱，其余建成环境变量均具有较强的空间异质性，需要进行差异化的空间设计；社区建成环境指标局部回归系数的空间分布模式呈现“中心-外围”变化趋势，与城市形态有较强的耦合。     

基于IC卡数据的建成环境与公交出行率关系研究

近年来,建成环境对公交出行率的影响已逐渐引起重视,本文从不同层面捕捉影响公交出行率的内在要素,从理论上揭示建成环境影响公交出行率存在差异性的原因.以武汉市为例,基于公交 IC卡数据,提出分层线性模型研究站点周边建成环境、行政区域的社会经济变量对公交出行行为的复合影响.结果表明：不同分区中站点层面的建成环境对公交出行率的影响程度和作用存在明显差异性;而分区层面的人口密度、公交投入是导致这类差异的重要因素,并对公交出行率产生加成效应.本研究可为公交导向发展理念下的城市规划设计提供理论与技术支撑.     

基于IC卡数据的建成环境与 公交出行率关系研究

近年来,建成环境对公交出行率的影响已逐渐引起重视,本文从不同层面捕捉影响公交出行率的内在要素,从理论上揭示建成环境影响公交出行率存在差异性的原因.以武汉市为例,基于公交 IC卡数据,提出分层线性模型研究站点周边建成环境、行政区域的社会经济变量对公交出行行为的复合影响.结果表明：不同分区中站点层面的建成环境对公交出行率的影响程度和作用存在明显差异性;而分区层面的人口密度、公交投入是导致这类差异的重要因素,并对公交出行率产生加成效应.本研究可为公交导向发展理念下的城市规划设计提供理论与技术支撑.     

轨道交通枢纽换乘乘客到站时间均值特征研究

换乘乘客到站时间分布是决定换乘乘客平均候车时间,优化并制定公交协调调度策略和方案的关键性因素。首先,选取世界之窗地铁换乘枢纽为调查地点,分高峰和平峰时段分别调查换乘乘客到站时间、送客车辆发车间隔等。然后,根据均值间差异的显著性分析和方差分析确定影响换乘乘客到站时间均值的因素。基于此,应用回归分析建立换乘乘客到站时间均值的模型。研究结果表明：高峰时段和平峰时段换乘乘客到站时间均值有很大的差异,且高峰时段换乘乘客到站时间均值是换乘客流量的二次函数,而平峰时段换乘乘客到站时间均值不受换乘乘客客流量大小的影响。     

城市建成环境对出租车出行需求影响研究—— 基于空间溢出效应的分析

城市建成环境对交通出行具有深刻的影响,为探讨快速城市化时期我国城市 建成环境对出租车出行需求的影响,本文构建了考虑空间溢出效应的计量模型,以北京 市为例开展了实证研究.基于交通分区空间尺度,利用出租车GPS 数据获取了交通分区 出行需求,度量了住宅类、工作岗位类及交通设施类等变量表征建成环境,进而研究建成 环境对出租车出行需求的影响.通过传统最小二乘法的多元回归模型、空间自回归模型与 空间杜宾模型进行对比发现,空间杜宾模型的拟合度和解释力最优,研究建成环境对出 租车出行需求的影响时不能忽略空间溢出效应.利用空间杜宾模型参数估计结果,分析了 建成环境的住宅类、工作岗位类及交通设施类变量对出租车出行需求的直接效应、溢出 效应与总效应.本文力求掌握出租车出行需求产生的内在城市环境因素,为降低出租车空 驶率、实现出租车空间需求预测及分布均衡提供依据.     

城市交通状态的空间依赖性和异质性分析

有关城市交通状态空间特征的研究相对匮乏。从空间角度分析城市宏观交通特征,首先,针对城市路网几何形态和交通数据的关系提出适合于城市交通数据分析的空间模型。然后,以从长期的浮动车数据中提取的路段行程速度作为描述交通状态的实验数据,分别采用空间自相关和核密度估计法定量分析路网行程速度的空间依赖性和空间异质性,并分析其在典型时段的空间分布特征。结果显示:城市交通状态的关联性在空间上随着路段间距的增长而衰减;城市交通状态的空间分布特征随时间变化,受路网结构和区域功能的影响在空间中呈现集聚特征。     

基于刷卡数据和GPS数据的公交客流特征分析方法

为准确并快速分析城市公交客流特征,提供城市公交专项规划编制的基础数据资料,提出一种采用公交刷卡数据和GPS数据分析公交客流特征的方法。首先,全面总结公交客流数据处理方法和流程,包括客流时间特征、空间特征和公交运营特征;其次,针对实际可能出现的数据缺失情况和传统方法局限性,通过上车站点判断引入时间临近规则、下车站点判断设计了考虑出行链和站序约束的数据融合算法,改进上下车站点判断过程;最后,以三明市公交客流数据处理为例,该城市公交人均出行次数为2.5次,工作日形成4个高峰时段,得到具体的公交客流OD分布,计算部分线路断面客流量,并指导公交规划方案调整。     

考虑前序路段状态的公交到站时间双层BPNN 预测模型

为提高公交到站时间预测精度，提出基于双层BPNN与前序路段状态的综合预测模型. 基于静态变量及顶层BPNN模型预测车辆到达每个站点的初始行程时间，利用K-means 聚类及马尔科夫链模型基于前序路段状态预测目标路段行驶时间；将上述两个模型的预测值及上一班次车辆的行程时间作为输入变量，基于底层BPNN模型预测车辆在目标路段的行程时间，进而动态调整车辆到达每个站点的时间. 以上海市791 路公交车早晚高峰各路段的行程时间为例进行模型测试，并与其他4 种模型进行比较. 结果表明，所提模型具有较高的预测精度，尤其在雨天，比传统BPNN模型预测精度提高57.25%.     

考虑交通小区相关性的小汽车拥有行为研究

为分析建成环境对家庭小汽车拥有的影响，考虑交通小区间的空间相关性，分别基于0-1 邻接矩阵、共同边界邻接矩阵及质心空间距离矩阵构建了层次Bayesian 模型，并与不考虑空间相关性的模型结果进行了对比.基于长春居民出行调查数据对模型参数进行估计，结果表明：交通小区间的空间相关性显著存在；以不考虑空间相关性的模型作为对比，基于公共边界邻接矩阵的层次Bayesian 模型拟合效果最优；在控制家庭层面社会经济变量后，居住密度、土地利用混合度、交叉口密度及公共交通站点密度均对家庭小汽车拥有具有显著的负向效应，表明通过优化城市建成环境策略可有效抑制小汽车拥有量的增长.     

基于演化博弈理论的城市轨道交通高峰票价定价研究

准确衡量高峰时段城市轨道交通与地面公交的时间、空间价值,确立合理的城市轨道交通票价对于城市轨道交通可持续发展显得十分重要.通过构建群体成员高峰时段对于城市轨道交通以及地面公交选择情景下的演化博弈模型,以重庆市为例,对其城市轨道交通票价定价进行了研究分析.结果表明:票价以4元为基础票价,以2元递增从一定程度上能够有效地控制城市轨道交通的客流量,并在此基础上对城市轨道交通客流量以及票价进行了敏感性分析,发现在相同票价变化幅度的情况下,出行距离越远,客流变化幅度越大,且随着出行距离的增加,客流变化幅度差值显著增加.     

考虑运营收益与车厢空间感知的轨道列车发车间隔优化

轨道交通系统中运营收益与乘客车厢空间感知度是一种对立关系,通过研究该两因素对轨道发车间隔进行优化,能够实现合理收益范围内提升乘客车厢空间感知.考虑列车上下行两方向影响以及乘客候车时间、供需平衡、最大载客量、配备车辆数,列车运行安全间隔等方面的约束,建立发车间隔优化模型,采用遗传算法求解多变量非线性优化问题,得到不同子时间段的优化方案.应用模型对武汉市轨道交通4号线高峰期间不同时段优化计算,发现轨道发车间隔调整后,运营收益小幅度下降能够有效提升车厢空间感知度;并通过客流敏感性分析,研究客流量按一定幅度提升下轨道运营收益与乘客车厢空间感知度的变化规律,可为城轨列车运营决策提供参考.     

适用于路网潮汐流的可变车道设置方法研究

城市交通流潮汐现象导致了路段双向通行能力利用不均衡,早、晚高峰时段交通需求的不对称导致了早、晚高峰时段拥堵路段不具有空间对称性.本文从城市交通网络的角度出发,提出了一种对早、晚高峰时段可变车道设置方案进行综合决策的方法.以交通均衡理论为基础,以降低城市交通网络高峰期出行总费用和减少可变车道设置管理成本为目标,建立了一主二从双层规划模型,其中上层为可变车道设置的决策方案;下层根据上层决策方案分别对早、晚高峰时段交通需求进行交通分配,并设计了求解模型的遗传算法.算例分析表明,与不设置可变车道方案、早晚高峰时段分别设置方案进行比较,早晚高峰时段综合设置方案减少了系统总费用.     

大城市公交分担率测算模型构建与实证研究

公交分担率的影响因素包括两方面,一是决策者的影响(政府规划者和城市土地利用);二是使用者的影响,主要体现在:出行费用、出行时间和舒适度。基于多目标函数原理,选取以上影响公交分担率的主要因素,即公共利益和个人利益,构建多目标公交分担率测算模型,并给出模型求解步骤;对于公共利益因素选取道路占有面积并构建测算模型,对于个人利益则构建广义费用及车内拥挤度测算模型;结合南京市相关数据,对模型进行标定应用。计算表明:南京市公共交通道路占有面积不合理,费用合理,高峰小时拥挤度不合适,测算分析结果与南京实际情况相符合,表明该模型可用于大城市公交分担率测算分析。     

轨道交通与城市协同发展的空间差异性分析：以北京市为例

为识别轨道交通与城市协同发展程度的空间差异性，以及不同空间范围内城市发展水平对轨道交通客流影响的差异性，引入描述空间集聚特征的莫兰指数Moran's I 建立轨道站点周边城市发展水平评价方法，将轨道站点周边城市发展水平和站点客流空间集聚分布特征作为轨道交通与城市发展协同程度判断标准，划定若干研究区域，利用地理加权回归GWR 模型研究两者空间相关性和城市发展因素对轨道交通客流的影响. 实证研究表明：轨道站点周边城市发展水平与站点客流协同程度较高的区域，城市发展水平对站点客流影响更大；将城市发展因素对站点客流影响程度进行排序，密度高于交通便捷程度、功能多样化程度和发展紧凑度.