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。     

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。     

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。     

建成环境对共享单车使用特征的非线性影响研究

为研究共享单车使用特征与建成环境的依赖关系,本文以2020年厦门市共享单车订单数据和电子围栏信息为基础,从集计(栅格区域)和非集计(个体出行)两个层面,利用极端梯度提升模型(XGboost),探究建成环境对共享单车使用特征的非线性解释能力。首先,识别密度、设计、目的地可达性、土地利用多样性、公共交通可达性和需求管理六个维度的建成环境变量对单车出行生成、吸引以及用户出发时间选择的相对重要性。之后,根据部分依赖图,揭示建成环境变量对单车使用特征指标的影响趋势。结果表明,在集计层面,电子围栏密度是最重要的建成环境因素,对出行生成和吸引的影响程度分别为26.88%和51.90%,且在150个·km^-2附近产生阈值效应。在非集计层面,单车用户早高峰借车概率与出行起讫点的建成环境均有关联。其中,目的地栅格中工作场所比例影响最显著(18.17%),出发地栅格CBD邻近度(7.34%)和出发地栅格公交站点密度(5.91%)次之。     

空间异质性建成环境对出租车与地铁竞合关系的影响

建成环境对出行方式的影响已有丰富的研究成果，然而对不同出行方式间相互关系影响的研究仍不够细致。本文以网格化的形式细化研究区域，采用土地利用属性和交通属性的六小 类要素作为特征变量刻画城市建成环境的特征。基于出租车行程的OD点与地铁站点的空间关系，将出租车与地铁竞合关系表征为 SCPE(Subway-competing,与地铁竞争)方式、SE(Subwayextending，延伸地铁)方式和SC(Subway-complementing，补充地铁出行)方式，并利用多尺度地理加权回归研究建成环境对竞合关系(SCPE、SE、SC)的影响机理及其空间效应。针对兰州市的案例研究表明：SCPE、SE、SC方式具有显著的空间异质性；多尺度地理加权回归能够刻画SCPE、 SE、SC方式与建成环境间依赖关系的空间异质性及其尺度差异，其估计结果更为可靠；建成环境各要素对SCPE方式的影响较为平稳，SC方式对公交站点密度和道路密度要素非常敏感，存在高度的空间异质性，SE方式亦对公交站点密度要素非常敏感。     

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...     

建成环境对老年人出行行为影响的空间异质性

随着积极应对人口老龄化战略的提出，老年人成为亟需关注的重要群体.为弥补现有交通出行研究多关注建成环境对老年人出行行为全局影响的不足，融合2011年香港特区政府组织的大规模交通习惯调查数据、地理数据和谷歌街景图像数据，测度老年人出行倾向和多个建成环境变量，建立三层随机截距（一层：个人，二层：家庭，三层：社区）二元logistic回归模型和地理加权二元logistic回归模型，分析建成环境与老年人出行倾向的复杂关联关系，并借助ArcGIS平台对关联关系进行可视化.研究结果发现：人口密度、土地利用混合度、交叉口密度和绿视率正向影响老年人出行倾向；地铁可达性和公园可达性的影响不显著；建成环境要素对出行倾向的影响存在空间异质性；土地利用混合度对出行倾向的局部影响是双向的，在城市西部为正向，而在城市东部为负向.     

建成环境对共享单车分时骑行量的非线性作用研究:以上海市为例

为解析建成环境对共享单车不同时段借还车量的非线性作用,本文以2016年上海摩拜共享单车和网络公开数据为基础,利用梯度提升决策树,建立共享单车工作日,非工作日及工作日早、晚高峰借还车量模型。研究结果显示：变量影响程度方面,街道至市中心距离对4个时段共享单车借还车量具有稳定且突出的作用,相对重要度超过17%;路网密度、非机动车道占比、人口密度影响次之,但在4个时段作用波动较大。非线性关系方面,街道至市中心距离、非机动车道占比、人口密度、就业POI(Point of Interest)密度与各时段共享单车借还车量呈复杂非线性关系,阈值效应显著;路网密度、住宅POI密度则与之总体负相关和正相关。同时段下,建成环境对早晚高峰时期的共享单车借还车量非线性作用差异明显,与高峰时期单车骑行的潮汐性特征相一致,非机动占比与街道中心邻近度、就业POI密度对高峰时段单车骑行作用有明显的协作性作用。     

考虑空间异质性的短距离出行方式选择研究

促进城市居民短距离出行方式由机动车向慢行交通转移,对缓解机动化出行造成的交通拥堵和环境污染至关重要。基于昆明市居民出行调查数据和建成环境数据,利用地理加权逻辑回归模型探究了出行者社会经济-人口属性、出行属性与建成环境对短距离出行中小汽车和慢行交通方式选择的影响。研究表明：地理加权逻辑回归模型拟合结果优于全局回归逻辑模型。交叉口密度、道路网密度、人口密度、总POI密度、离退休人员和通勤出行在总体上对短距离出行中的小汽车使用起到负向影响,到CBD距离在总体上起到正向影响,但这些变量的影响具有显著的空间异质性,在不同区域表现出相反的作用。此外,男性、个体经营者、30岁以下、大专及以上、家庭收入越高的群体更倾向于在短距离出行中使用小汽车,而购物和娱乐出行更倾向采用慢行交通方式。     

城市轨道交通客流与精细尺度建成环境的空间特征分析

既有研究对城市轨道交通客流与土地利用依赖关系的分析较为充分，然而针对建成环境 特征对客流影响的研究仍不够细致。本文采用开发强度、混合用地、慢行交通环境、公共交通可 达性和可获得性等变量刻画城市轨道交通TOD(Transit-Oriented Development, TOD)建成环境的 5D特征，基于多源地理大数据提出其计算方法，并利用多尺度地理加权回归研究TOD建成环境 对早高峰出站客流影响的空间特征。针对北京的案例研究表明：TOD建成环境特征的空间分布 具有显著空间异质性，多尺度地理加权回归能够刻画客流与上述特征变量依赖关系的空间异质 性及其影响尺度，其估计结果更为可靠。TOD建成环境对早高峰出站客流的影响效果呈现显著 的区域差异特征。两者关系的空间非平稳性表明：不同区域车站的TOD开发应采取差异化发展 政策。郊区车站更适合强调规模和强度的发展策略，而中心城区车站则较难通过进一步提高规 模和强度以改善客流效果，而应更强调发展的质量。     

基于属性加权回归的组团式城市轨道交通进出站客流预测模型研究

为增强轨道交通进出站客流回归预测模型在组团式城市的适应性，利用多源数据细化和完善各影响因素的统计指标，更加精细地体现不同轨道车站之间的差异。针对组团式城市进出站客流在不同尺度下表现出截然不同的空间分布特征的特点，结合K近邻非参数回归和地理加权回归(Geographically Weighted Regression, GWR)模型，采用样本之间的属性差异表征异质性特征，提出一种属性加权回归(Attribute Weighted Regression, AWR)模型。重庆中心城区的案例分析表明：AWR模型能够兼顾样本集合在不同尺度下的空间分布特征，更适用于样本差异较大的情况，且对样本的空间相关特性没有特定的限制条件，针对组团式城市具有更强的适应性；相比于采用普通最小二乘法(Ordinary Least Squares, OLS)的多元线性回归模型和GWR模型，AWR模型对组团式城市轨道交通进出站客流需求的拟合优度和预测精度均显著提高，且误差的空间负相关性明显减弱，是轨道交通进出站客流预测方法的一种有益补充。     

城市公共自行车租还不均衡的时空特征与影响因素

准确掌握城市公共自行车租/还不均衡程度的时空规律,是引导用户参与自平衡调度、降低调度成本的重要前提。本文以宁波市中心城区公共自行车及其300 m缓冲区建成环境为研究对象,将站点的单车缺口值作为不均衡程度量化指标,基于大规模IC卡刷卡记录数据,利用Kmeans聚类与空间统计等手段,分析了全局站点单车缺口的时空变化规律及骑行OD特征,并构建考虑空间自相关的地理加权回归模型,对建成环境与单车缺口的内在联系进行实证研究。研究表明：(1)研究区域内公共自行车站点的工作日活跃特征分为2类：均衡型、就业导向型,休息日内站点特征分为3类：居住导向型、均衡型、休闲导向型;(2)工作日和休息日的站点单车缺口的全局Moran’s I分别为0.116和0.102,表现出显著的空间正相关性;(3)人口密度、主干路里程、居住社区型POI变量在早/晚高峰时段分别对单车缺口具有正向/负向影响,并且南北部地区影响效用差异明显;地铁站点的影响效用与以上变量相反,空间作用特征是随地铁2号线的走向呈梯度变化。     

考虑群体异质性的建成环境与老年人慢行出行关系研究

健康老龄化背景下，慢行出行是提升老年人身心健康、生活品质的重要方式，而建成环境是影响老年人慢行出行的重要因素。本文以2013年南京市老年人出行实测数据为基础，利用潜在类别聚类方法对老年群体进行异质性分析，分类建立随机森林模型研究建成环境指标对不同老年群体慢行出行时间的重要度影响及两者之间的非线性关联。研究结果表明：以性别、是否退休、学历、家庭收入以及学龄前儿童这5个类别变量作为外显变量，可将老年群体划分成两类，各自建立的老年人慢行时间模型整体拟合优度较好；其中，影响第1类老年群体的关键建成环境变量有慢行路网密度、交叉口数和地铁站邻近度，第2类老年群体慢行出行时间的影响因素主要有地铁站邻近度、慢行路网密度和住宅密度，另外同一建成环境指标对两类老年群体慢行出行时间的非线性关联也不相同。研究结果可为制定差异化的老年宜居环境优化政策，提升老年人生活品质以及实现健康老龄化提供理论依据。     

建成环境对轨道交通客流非线性影响的空间特征

机器学习模型是研究建成环境对城市轨道交通车站客流影响的非线性方法，但既有的解释工具对该类模型结果空间特征的分析仍不够充分。基于多源位置大数据提出城市轨道交通建成环境的多维度指标及其计算方法，采用极限梯度提升决策树和局部回归分析技术，构建样本的κ指标以分析建成环境对客流非线性影响的空间特征。针对北京地铁的案例研究表明：建成环境对城市轨道交通车站出站客流的非线性影响差异显著，就业密度、公共交通可达性和用地混合度等排序前三的解释变量的重要度高达42.51%。这3个解释变量的κ指标空间分布呈现显著的空间异质性，表明客流对建成环境的依赖关系具有空间非平稳性。上述建成环境对客流非线性影响的空间效应说明：城市轨道交通车站周边用地开发不仅宜采取因地制宜的差异化发展策略，而且还需合理确定不同区域车站资源开发配置的下限值，激活建成环境因素的阈值效应以改善客流效果。     

建成环境对老年人交通事故严重程度异质性影响

为量化建成环境因素对事故伤害严重程度的影响,本文构建基于均值和方差异质性的随机参数Logit模型对老年人交通事故伤害严重程度进行异质性分析。采用2019年美国某州老年人交通事故数据,从老年人特性、车辆特性、道路特性、道路环境特性、建成环境特性这5个方面选取17个影响因素,利用平均弹性系数捕捉各因素对事故伤害严重程度的影响。结果表明：基于均值和方差异质性随机参数Logit模型的拟合优度更高;建成环境因素中事故发生地300 m缓冲区 内存在购物中心为随机变量,其均值与男性老年人、车道数为3显著相关,方差与道路控制方式为未控制显著相关;摩托车、直线、湿润等因素显著增加了老年人交通事故伤害严重程度。研究结果有助于交通管理者采取适当的策略降低老年人交通事故伤害严重程度。     

建成环境对网约车出行行为的影响分析

出行行为是行为主体在建成环境制约下的选择结果,为探讨网约车迅猛发展时期建成环境对网约车出行行为的影响,基于成都市网约车数据和建成环境数据,构建以路网密度、混合度、公交站点密度等建成环境指标为自变量、乘客上下车点数据为因变量的多元线性回归模型,以成都市为例开展实证研究.结果表明,不同的建成环境对网约车出行行为的影响程度不...     

建成环境对城市停车需求影响的非线性模型

为精细化把握城市建设项目在微观空间尺度下的停车需求规律，从空间视角探究停车需 求与建成环境之间的关系。通过高峰小时建筑物单位面积的停车生成数表征停车需求，以土地 利用混合度、路网密度、公交服务水平等9个因子描述建成环境，分别构建建成环境对停车需求影 响的普通最小二乘(Ordinary Least Squares，OLS)模型与梯度提升迭代决策树(Gradient Boosting Decision Tree，GBDT)模型。以保定市主城区停车调查数据中的商业类配建停车场为对象，基于 停车调查数据、兴趣点数据(Point of Interst，POI)、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GBDT模型比OLS模型具有更好的拟合度。从影响贡献度来 看，配建指标(18.92%)与区位(15.23%)是影响停车需求的最重要建成环境因素，交叉口密度 (5.19%)贡献度最小；在非线性关系方面，建成环境因子与停车需求均具有非线性关系与阈值效 应，除交叉口密度及人口密度与停车需求呈现U型关系，其余因素与停车需求的关系整体上保持 正相关或负相关。     

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.     

常规公交站点设计模式与交通事故关系的实证研究

常规公交站点是城市公交系统的重要组成部分,以往研究重在发现站点设计模式与运行效率之间的关系,对于设计模式与交通事故的关系缺乏实证性研究。为揭示设计要素与交通事故的关系及其异质性特征,以某市44条公交线路的1 176个公交站点为研究对象,以站点2年内事故总数为因变量,以设计模式特征、建成环境特征、交通设施特征等影响因素为自变量;运用皮尔逊和斯皮尔曼相关系数法进行变量筛选,在此基础上构建地理加权负二项回归模型及对比模型。建模结果表明：地理加权负二项回归模型表现优于对比模型,进一步分析发现,港湾式公交站与非港湾站点相比明显降低了事故发生率;公交车-非机动车分行与混行条件相比事故率也有显著降低;车道数多的站点事故较少;而其他设计要素与事故数之间的关系则未能通过数据验证。此外,建成环境对站点交通事故也具有影响,距地铁和中央商务区距离越近事故率越高。模型也揭示了影响关系的空间异质性,在人口相对较少、交通设施不完善的区域设置港湾公交车站形式带来的降低事故率作用更为明显。     

建成环境对城市交通事故严重程度影响研究

针对城市交通事故分析中缺少建成环境因素的系统考虑,以密度、多样性、交通设计、可达性及公共交通临近度等5个维度表征建成环境,同时考虑个体行为、道路情况、事故类型及自然环境4个方面,运用机器学习算法建立融入建成环境因素对城市道路交通事故严重程度影响分析模型;并以重庆市某区的事故数据进行实证分析。研究结果表明：建成环境变量对事故严重程度有较大影响;从变量重要度排序来看,土地利用混合度(14.29%)、快速路及主干路密度(12.43%)、次干路及支路密度(11.54%)、人口密度(11.35%)与可达性(10.96%)的影响程度较高,累计重要度达60.57%;同时各变量与事故严重程度呈现出非线性关系。