基于Logit模型的汽車共享換乘地鐵選擇行為研究

王慧芬,王立曉,孫小慧

(新疆大學(xué) 建筑工程學(xué)院，新疆 烏魯木齊 830047)

近年來，隨著出行需求的個性化急劇凸顯，以及共享經(jīng)濟的快速發(fā)展，汽車共享應(yīng)運而生。汽車共享出行在一定程度上不僅可以滿足出行者出行的個性化需求，也可以緩解交通擁堵、減輕交通污染[1-2]。然而，較高的出行費用、在城市中心的停車難問題卻限制了汽車共享的使用[3-5]?？紤]到公共交通在出行費用上具有相對優(yōu)勢，且出行者不需要考慮停車問題，因此，將汽車共享與公共交通相結(jié)合。地鐵作為一種既快捷又經(jīng)濟的公共交通工具，通常被出行者作為換乘的首要選擇[6-7]?？紤]汽車共享換乘地鐵的出行方式，研究影響其選擇行為的因素，有助于制定相應(yīng)的汽車共享出行推廣政策，具有一定實用價值與意義。

汽車共享換乘地鐵選擇行為涉及汽車共享選擇行為與停車換乘選擇行為的共同影響。國內(nèi)外學(xué)者對汽車共享選擇行為的研究主要集中于出行者的社會經(jīng)濟屬性、出行方式屬性以及心理因素等方面[8-12]。劉向等發(fā)現(xiàn)駕齡、擁有私家車情況、使用成本、站點距離、出行里程及年齡對選擇汽車共享影響顯著[13]；Kockelman的研究表明德克薩斯州奧斯汀市出行者的擁車數(shù)、收入和受教育程度對汽車共享選擇影響較為顯著[14];KATO等對日本4個城市的調(diào)查分析表明，家庭收入和出行距離對出行者選擇汽車共享具有顯著影響[15]；徐慧亮等的研究結(jié)果表明績效期望、社會影響、個體創(chuàng)新因素是影響出行者選擇汽車共享的顯著因素[16]。

國內(nèi)外學(xué)者對停車換乘選擇行為的研究，主要是在出行者個人的社會經(jīng)濟屬性以及出行時間、出行費用、出行距離等出行方式等方面的研究。William H. K. Lam等對香港的停車換乘設(shè)施進行調(diào)查分析，認(rèn)為擁有小汽車而且收入水平中等的出行者是選擇停車換乘出行的主要群體，出行費用是出行者停車換乘出行的首要考慮因素[17]；Robert等的研究認(rèn)為，中心商務(wù)區(qū)早晚高峰交通量、出行成本等，對停車換乘選擇行為影響顯著[18]；劉俐對上海城市外圍區(qū)的出行者換乘選擇行為進行了調(diào)查，認(rèn)為出行時間長短是影響出行者出行選擇的首要因素，其次是出行費用[19]。梁春巖通過對長春市居民軌道交通換乘方式的調(diào)查及分析，發(fā)現(xiàn)性別、月收入、出行距離等是影響出行者選擇換乘的顯著因素[20]。

目前，基于汽車共享的停車換乘選擇行為研究仍然較少。因此，本研究對汽車共享換乘地鐵的選擇行為進行深入研究，首先根據(jù)汽車共享以及停車換乘選擇行為的影響因素，梳理汽車共享換乘地鐵選擇行為的影響因素，并在此基礎(chǔ)上設(shè)計調(diào)查問卷；然后基于調(diào)查數(shù)據(jù)構(gòu)建多項Logit模型，研究汽車共享的選擇行為，為促進汽車共享在國內(nèi)的推廣提供理論支持。

1 問卷設(shè)計及樣本描述性統(tǒng)計

1.1 問卷設(shè)計

通過對現(xiàn)有研究的分析，影響出行者選擇汽車共享換乘地鐵出行的因素主要包括：①出行者的社會經(jīng)濟屬性，如年齡、性別、職業(yè)、受教育程度、是否有駕照、家庭構(gòu)成情況、家庭年收入、家庭小汽車擁有情況等；②出行者的出行及停車現(xiàn)狀，如居住地至工作地的距離、工作地點就近停車費時、工作地點附近停車費用等；③出行方式屬性，如出行時間、出行費用、舒適度等。根據(jù)影響因素對問卷進行設(shè)計，分為3個部分：第1部分為個人社會經(jīng)濟屬性；第2部分為出行者的出行現(xiàn)狀；第3部分為出行方式屬性。以這3個屬性設(shè)計具體的情景供被調(diào)查者在私家車、出租車、汽車共享、汽車共享換乘地鐵、公交換乘地鐵5種出行方式中進行選擇。考慮到北京具有完善的軌道交通系統(tǒng)，本次問卷調(diào)查選擇在北京地鐵站進行，車上時間、車外時間、出行費用的取值充分考慮了北京的實際情況，每個屬性設(shè)3個水平，如表1所示。

表1 出行方式屬性水平設(shè)置

1.2 數(shù)據(jù)的描述性統(tǒng)計

問卷調(diào)查選擇在北京市天通苑地鐵站進行。天通苑是北京市最大的外來人口居住區(qū)，同時天通苑站人流量較大，且出行人員多為通勤人員，對汽車共享及汽車共享換乘地鐵的需求較大。調(diào)查共發(fā)放紙質(zhì)問卷700份，獲得有效問卷670份。各變量的設(shè)置及樣本描述性統(tǒng)計如表 2所示。

2 模型構(gòu)建與分析

21世紀(jì)初，Mcfadden提出離散選擇模型(DCM，Discrete Choice Model)，以微觀的個體決策者為研究對象，具有明確的行為解釋能力，廣泛應(yīng)用于出行選擇行為[21]。作為離散選擇模型的一種，多項Logit模型可以研究在多種出行方式中的選擇行為。因此，本文通過構(gòu)建多項Logit模型分析出行者選擇汽車共享與地鐵換乘等出行方式的影響因素。

2.1 出行方式選擇行為模型構(gòu)建

多項Logit模型根據(jù)隨機效用模型進行推導(dǎo)，假定出行者選擇產(chǎn)生最大效用的選項。效用函數(shù)由可觀測項Vin和不可觀測項εin組成，出行者n選擇出行方式i的效用Uin為

表2 樣本描述性統(tǒng)計

Uin=Vin+εin.

(1)

設(shè)定不可觀測項εin具有獨立同分布特性，且服從二重指數(shù)分布，推導(dǎo)出多項Logit模型的基本形式，結(jié)合出行者選擇行為特征，出行者n選擇第i種出行方式的概率為

(2)

2.2 變量設(shè)置

本研究選擇17個變量，其中一些為連續(xù)型變量，如車上時間、車外時間等，按照區(qū)間中點或區(qū)間上下限取值進行回歸；但某些變量如年齡、性別等，應(yīng)轉(zhuǎn)換為虛擬變量進行回歸。具體變量設(shè)置如表3所示。

2.3 模型標(biāo)定及分析

針對自變量與因變量的影響關(guān)系，通過Pearsonχ2統(tǒng)計方法對變量進行獨立性檢驗，當(dāng)Sig.小于0.05時，在95%的置信水平上得出結(jié)論，認(rèn)為該變量與出行者的選擇相關(guān)。結(jié)果如表4所示。

表3 各變量設(shè)置

續(xù)表3

表4 變量Pearson χ2檢驗結(jié)果

注：*表示在95%的置信水平下顯著

根據(jù)Pearson χ2檢驗結(jié)果，所有變量與出行者的選擇相關(guān)，均保留。根據(jù)模型標(biāo)定結(jié)果，逐步剔除對模型沒有統(tǒng)計意義的變量，最后得到模型的標(biāo)定結(jié)果如表5所示。參照出行方式為私家車，Taxi為出租車，Cs為共享汽車，Cspr為汽車共享換乘地鐵，Buspr為公交車換乘地鐵。

模型ρ2在0.2以上時，說明模型的擬合精度較高。由表4可知，模型的ρ2為0.239，擬合度較好。

模型估計結(jié)果表明，與私家車相比，男性、自由職業(yè)者、家庭中夫婦有孩子且需要接送、有駕照的出行者以及家庭年收入在15萬以上，尤其是25萬以上的出行者，更傾向于選擇汽車共享換乘地鐵，而不愿意選擇公交換乘地鐵，這可能是因為，這類人群有一定的經(jīng)濟基礎(chǔ)，雖然汽車共享換乘地鐵的出行費用稍高，但是節(jié)約了出行時間；家庭擁有1輛及1輛以上小汽車的出行者傾向于選擇私家車，對于這類人群，購車即已投入固定成本，選擇私家車附加成本較小，與現(xiàn)實相符。

工作地點就近停車費時越長，即工作地點就近停車車位越緊張、工作地點附近停車費用越高、工作地距居住地越遠(yuǎn)，出行者越傾向于選擇汽車共享換乘地鐵，這可能是因為距離越遠(yuǎn)，汽車共享換乘地鐵的出行方式在出行費用和出行時間成本上的優(yōu)勢越明顯；中心區(qū)道路平均車速越大，出行者越傾向于選擇公交車換乘地鐵，而不是私家車、出租車或者汽車共享，這是因為出行者難以忍受道路擁擠，換乘地鐵可以有效避開中心區(qū)道路擁擠情況。

表5 模型的標(biāo)定結(jié)果

注：*、**、***分別表示在90%、95%、99%的置信水平下顯著

車上時間對出行者選擇這4種出行方式均具有顯著的負(fù)影響，尤其是選擇汽車共享換乘地鐵及公交換乘地鐵這2種出行方式的影響更為顯著，這可能是因為這2種方式車上時間較長，出行者對車上時間更敏感；車外時間對出行者選擇出租車具有顯著的正影響，這說明，車外等待或步行的時間越長，出行者越傾向于選擇出租車而不是私家車；出行費用對出行者選擇汽車共享、汽車共享換乘地鐵及公交換乘地鐵具有顯著的負(fù)影響，出行費用也是人們經(jīng)常考慮的因素。

3 結(jié) 論

基于問卷調(diào)查的數(shù)據(jù)，建立出行者出行方式選擇的多項Logit模型進行分析，探討影響出行者選擇汽車共享換乘地鐵的因素。為吸引更多出行者選擇汽車共享換乘地鐵，可以從以下3個方面采取相應(yīng)的措施：

1)在地鐵站附近設(shè)汽車共享網(wǎng)點，并設(shè)計良好的停車設(shè)施與地鐵站的銜接關(guān)系，以縮短換乘步行距離和車外時間；

2)將換乘點設(shè)置在進入市中心擁堵區(qū)域外圍，以縮短車內(nèi)時間；

3)在選擇汽車共享換乘地鐵時，由于出行者對出行費用較為敏感，可以考慮汽車共享與地鐵聯(lián)合的票價優(yōu)惠政策以降低出行費用。