基于行为阈值的城市多模式交通出行合理路径集生成研究

Urban multi-modal transport is primary means to resolve the traffic problem by public transport modal. Multi-modal travel belongs to multi-dimensional decision-making behavior because it must deal with simultaneously the choice of routes, transport modes, transfer station, access and egress locations. This project researches on reasonable route set generation of multi-modal transport network which composed of non-motor network, car network, bus network and urban railway network. Based on travel behavior survey, the project analyzes cognitive behavior of reasonable route set and impact on multi-modal transportation route scale, composition, space and time distribution; then project put forward distinguish indicators of multi-modal travel reasonable route set from perceive, preference, time and space behavioral constrain, and calculates indicator threshold based on mathematical statistics and sensitivity method; finally, the project constructs reasonable route set generation algorithm of multi-modal travel by constrained enumeration method, and selects route scale, route coverage rate and route overlap rate indicators based on actual survey data to verify algorithm reliability, constrain indicators and threshold rationality. The research results can provide theoretical basis for urban multi-modal travel route choice behavior analysis and network design.

城市多模式交通出行是以公共交通方式为核心解决交通问题的主要手段，其出行路径选择涉及交通网络接入点及接出点选择、接驳线路及交通方式选择、干路交通方式以及换乘枢纽选择等多维决策行为，路径组成相对复杂。本项目以慢行、小汽车、常规公交、轨道交通网络组成的多模式交通网络为对象，对合理路径集生成问题进行研究。具体内容包括：在出行行为调查基础上，解析城市多模式交通出行合理路径集认知行为，揭示认知行为对合理路径集规模、组成、空间和时间分布等的影响规律；从感知、偏好、时间和空间行为约束角度提出合理路径集评判指标，并采用数理统计和敏感性分析法计算指标阈值；提出基于带约束枚举法的合理路径集生成算法，选取路径数量、空间覆盖率、重叠率等指标，验证算法可靠性、行为指标及阈值合理性。研究成果可为城市多模式交通出行路径选择行为分析及网络设计提供理论依据。

城市多模式交通出行是以公共交通方式为核心解决交通问题的主要手段，其出行路径选择涉及交通网络接入点及接出点选择、接驳线路及交通方式选择、干路交通方式以及换乘枢纽选择等多维决策行为，路径组成相对复杂。.本研究以慢行、小汽车、常规公交以及轨道交通所组成的多模式交通网络为对象，对合理路径集生成问题进行研究。具体内容包括：分析多模式交通出行认知行为，从生理、心理、时间和空间角度提出合理路径集评判行为指标体系，揭示多模式交通合理路径集规模、组成、空间和时间分布等的规律；筛选重要行为指标并计算其阈值；提出合理路径集生成算法，选取路径数量、空间覆盖率、重叠率等指标，验证算法可靠性、行为指标及阈值合理性；进行多模式交通网络拓扑，开发合理路径集生成软件。. 研究主要取得了以下成果：从空间认知理论、生理学、心理学、时空限制理论及决策论入手，指出合理路径集是出行者在特定的交通环境下，受时空限制的约束，在空间认知和路径属性认知基础上，结合自身的生理、心理忍受程度，不断对出行行为做出决策的过程；从时空约束、交通环境、生理和心理角度提出合理路径集约束指标集，采用重要性指标筛选方法选取：路径时间差异感知、费用差异感知、行程时间、换乘次数、交通工具准点率、步行或骑车距离、拥挤度、合理路径集规模作为合理路径集行为约束指标；采用考虑阈值约束的LOGIT模型，反推考虑路径长度的出行时间差异感知、费用差异感知阈值，给出考虑换乘交通工具准点率的轨道与常规公交换乘惩罚阈值为11.2分钟；常规公交与轨道交通换乘惩罚阈值为7.6分钟；提出了基于惩罚函数的合理路径集生成算法，从接入、接出支和主体支分别确定惩罚函数，构建并标定步行惩罚因子、自行车惩罚因子、小汽车惩罚因子、换乘惩罚因子、路径重复惩罚因子、舒适度惩罚因子；运用3D化分层思想，通过引入真实公交站点、虚拟公交站点构建不同模式之间换乘链，提出了构建城市多模式交通网络拓扑网络的拓扑技术与方法，以Visual Studio 2010，ArcGIS 10.0 Engine为基础开发了多模式交通出行合理路径生成软件，实现了地图浏览、属性查询、合理路径查询等功能。.研究成果对多模式交通出行路径选择行为分析、交通网络设计以及交通政策制定具有重要的理论和实际意义。