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原文传递基于活动链的离散性出行需求分析模型研究

论文题名：	基于活动链的离散性出行需求分析模型研究
关键词：	城市交通;居民出行调查;出行需求分析;往返行程
摘要：	出行需求源于人的生产、生活活动，活动理论在阐释城市出行需求问题上具有根本性优势，目前基于活动理论的出行需求分析方法在城市交通规划与管理领域已成为一个研究热点，但在我国的研究尚处于起步阶段，目前仅就几个独立模块进行了研究，而基于活动理论的模型的最大优势是各模块的联合效应，但联合模型的建立并非几个独立模块的简单累加，在数据处理、模型结构、建模方法、变量选取、各模块之间的关联性以及模型运行效率等方面需要做出综合考虑。探索适于我国城市特点的完整的基于活动理论的出行需求分析建模方法与建模经验是非常有意义的。本文旨在结合我国传统的城市居民出行调查方法建立基于活动链的离散性出行需求分析模型，并探讨模型在城市居民出行需求预测和城市交通需求管理中的应用。分析不同建模途径的发展前景，并对模型选择进行研究。总结了离散选择方法和仿真方法两种基于活动链的出行需求分析建模途径的优缺点，并分析得出，离散选择建模途径的主要劣势在于不能保证时间的连续性，但计算机运算能力的提高将允许时间段的划分更细致以弥补这一缺陷，在其他环节上离散建模途径则更具优势，因此本文最终选择离散选择途径作为建模方法；比较了MNL模型、NL模型、Probit模型与Logit Kernel模型四种典型离散选择模型的特点，提出NL模型更适于描述出行者决策的层析性，并最终选择NL模型作为论文模型的主体结构。研究基于我国传统的城市居民出行调查表格的活动链数据提取方法。分析从我国传统的城市居民出行调查方法获取活动与出行相关数据的可行性，提出了对于五次以下出行的调查数据采用计算机逻辑判断，对于五次及五次以上出行的数据采用典型结构法、计算机模糊判断与人工判断相结合的数据处理方法，并通过编程予以实现。研究设计模型结构。根据案例数据活动链的主要统计特征，提出模型的基本假定和模型应该满足的要求，并以此设计了包括方式/目的地选择模型、时间选择模型、驻停地选择模型、出行模式选择模型四个子模块的模型结构，并对模型的整体功能及各子模型之间的结构关系进行分析；提出了四条变量选择的原则，分析了各待建模型的样本量及其有效性。研究方式/目的地联合选择模型的建模方法。分析了方式与目的地联合选择建模的必要性，提出了减少选择枝的目的地小区抽样方法，并设计了三种目的地小区抽样方案(简单随机抽样、分层抽样策略一、分层抽样策略二)，建立了一阶工作/上学往返行程方式/目的地联合选择MNL模型，并对不同方案下的一阶工作/上学往返行程模型和重力模型的预测效果进行对比，最终选择分层抽样策略一作为抽样方案，并对该方案下的一阶工作/上学往返行程模型的出行距离敏感性进行了分析；以一阶工作/上学方式/目的地联合模型的建模经验分别建立了一阶非工作/上学往返、二阶往返、工作/上学子往返方式/目的地联合选择模型，并对各模型的时间距离敏感性作了分析。研究时间选择模型和驻停地选择模型的建模方法。首先分析了往程启程时间和返程离开时间的分布规律，并定义了15个时间段选择枝，建立了一阶工作/上学往返、一阶非作/上学往返、二阶往返的时间选择模型，并对各模型的预测功能进行了检验，结果表明，所建模型的预测值与实际值差别较小，满足精度要求；研究了驻停地点的空间分布规律，建立了一阶往返行程驻停地选择模型，并就小区人口数、就学岗位数及出发地至驻停地的距离三个变量对模型的敏感性进行了分析；研究出行模式选择的建模方法。提出了出行模式必须反映活动目的性和时空变化特点的出行模式分类原则，研究提出了出行模式的分类方法，并根据案例数据的23种出行模式建立了MNL模式选择模型；分析了NL模型和Logit Kernel模型对选择枝相关性的表达特点，进一步建立了NL模型和Logit Kernel模型以反映工作/上学类出行模式和非工作/上学类出行模式的组内相关性与组间相关性的差异；对三种模型的预测精度和运行时间效率进行了对比，最终选定Logit Kernel2作为本文活动链模型体系中的出行模式选择模型；在两种年龄策略下对模型的敏感性作了趋势性分析，结果表明模型的预测结果与逻辑是相符合的。研究模型的应用方法。分析了模型应用基础数据的获取方法，提出了虚拟数据生成思路及蒙特卡罗仿真基本思想；分析了个人特征、社会经济特征、网络特征和土地利用特征四个主要影响因素发生变化时，模型的联合应用在出行需求预测中的优势，分析了各模块在模型联合应用上的逻辑顺序，提出了模型联合应用七步骤：分析了各子模块与四阶段预测方法在功能上的对应关系，提出了各子模块与四阶段法结合应用的建议；对模型的联合应用和子模块的独立应用给出了计算示例，以指导模型的实践应用。研究模型系统的程序设计。分析了模型系统的程序设计流程，提出了包含数据处理模块、模型标定模块、模型应用模块的程序设计流程，并对三个模块的程序设计基本思想进行了系统分析，对已经完成的C程序的编程思想、功能、子程序进行了介绍，对未能完成程序编制的模块分析了程序设计的基础方法，并提出了编程基本思想。
作者：	王树盛
专业：	交通运输工程
导师：	黄卫
授予学位：	博士
授予学位单位：	东南大学
学位年度：	2007
正文语种：	中文