交通方式划分
交通规划理论知识点
交通规划原理一、交通调查1. 交通小区划分原则(1)同质性。
区内的土地利用、经济、社会等特性应该相同。
(2)以轨道交通、河流等作为天然屏障作为分区的边界。
(3)配合行政区的划分。
(4)分区中考虑路网。
(5)保持分区的完整，避免同一用途的土地被分开。
(6)分区越小，数据越多，成果越准确。
2. 期望线：连接各个小区质心的直线，代表小区之间的出行，其宽度通常根据出行量的大小而定。
3. 核查线：为校核起讫点调查结果的精度，在调查区域内设置的分隔线，普通借用天然或者人工障碍，河流、铁路等。
可设一条或者多条，将调查区分为几个部份，在穿过改线的所有道路断面上进行交通流调查，将通过该线的实测交通量同起讫点调查所得到通过该线的OD 量进行比较。
4. 居民出行调查的主要内容：(1)个人特征信息：性别、年龄、职业、收入、文化程度、工作地址等，上班或者上学的交通工具，每年旅游出行次数等。
(2) 家庭特征信息：家庭地址。
居住和在籍人口情况、车辆拥有情况、房屋面积、家庭收入等，还包括家庭收入情况、上学情况等。
(3)一次出行特征信息：出行目的、出行起讫点、出行时间、采用的交通方式。
(4)其它特征信息。
5. RP 调查，行为调查，即揭示嗜好调查，是对实际行动或者已完成的选择性行为进行地调查。
针对某些已经实施的政策或者已经存在的设施进行相关调查，根据出行者实际出行行为，获得实际使用或者接受的概率，在此基础上建立相关的概率模型或者其它模型，是交通出行行为特征调查的常用方法。
优点：经过实际数据标定，较高的可靠度和精度。
缺点： (1) 变量之间存在相关性，信息冗余过多，工作量大，被调查者有反感情绪； (2) 变量选择范围有限； (3) 选择行为、特性以及服务可能在发生变化。
(4) 选择方案的信息含糊，被调查者因记忆含糊而导致调查失真； (5) 替代方案信息含糊。
(6)调查成本高，无法充分预测未发生的措施或者因素。
6. SP 调查，意向调查，即表明嗜好调查，在一定假定条件下，选择主体对备选方案如何选择的以及如何考虑的选择意向调查。
四阶段法 交通方式划分
四阶段法交通方式划分交通方式的划分可以按照四个阶段进行，即步行阶段、动物交通工具阶段、人力车和轮船阶段以及现代交通工具阶段。
下面将分别介绍这四个阶段的交通方式。
一、步行阶段在人类文明刚刚起步的时候，人们只能依靠自己的双脚进行出行。
步行是最原始、最基本的交通方式，也是人类最早使用的交通方式之一。
通过步行，人们可以在短距离内进行出行，同时也可以锻炼身体。
步行的优点是简单方便，不需要额外的交通工具和能源。
然而，步行的速度较慢，距离较远的地方需要花费较长的时间，因此在交通需求增加的情况下，步行逐渐无法满足人们的出行需求。
二、动物交通工具阶段随着人类社会的发展，人们开始驯养动物，并将其用作交通工具。
最早被驯养用于交通的动物是马匹，人们可以骑马进行长距离的出行。
马匹的速度快、耐力强，可以迅速地将人们带到目的地。
此外，人们还使用其他动物如驴、骆驼等进行短距离的交通。
动物交通工具的优点是速度较快，能够满足人们的长距离出行需求。
然而，动物交通工具也存在一些缺点，如需要额外的饲养成本、受动物状态影响较大等。
三、人力车和轮船阶段随着人类对交通工具的需求的增加，人们开始发明和使用人力车和轮船等交通工具。
人力车是一种由人力推动的交通工具，通过人的力量来驱动车辆。
人力车的优点是速度较快，适用于中短距离的出行，同时也可以创造就业机会。
轮船是一种水上交通工具，通过船体浮力和推进力来进行出行。
轮船的优点是能够在水上进行长距离的出行，同时还可以运输大量的货物。
人力车和轮船的出现极大地提高了人们的出行效率，满足了不同距离和场景的出行需求。
四、现代交通工具阶段随着科技的进步和工业化的发展，人们发明了各种现代交通工具，如汽车、火车、飞机等。
汽车是一种自驾式的交通工具，可以自由选择行驶的路线和速度。
汽车的优点是灵活便捷，适用于各种出行场景。
火车是一种通过轨道进行行驶的交通工具，可以进行长距离的出行，同时还可以运输大量的乘客和货物。
飞机是一种通过发动机提供的推力在空中飞行的交通工具，可以实现全球范围内的快速出行。
交通方式划分率转移曲线法
交通方式划分率转移曲线法
交通方式划分率转移曲线法是一种用于评估城市交通方式分配的经验方法。
这种方法将城市中人口和劳动力根据交通方式进行划分，然后根据交通方式选择的分布模式，预测未来的交通方式选择。
具体步骤包括以下几个方面：
1. 数据收集：收集城市的人口、就业和交通方式选择的数据。
这些数据可以来自于统计局、交通部门以及相关调查和研究。
2. 交通方式划分：根据收集的数据，将城市人口和劳动力按照交通方式进行划分。
常见的交通方式包括公共交通、私家车、步行和骑行等。
3. 划分率计算：计算每种交通方式的划分率，即该交通方式占总人口或劳动力的比例。
划分率可以通过人口或劳动力总数除以每种交通方式的人数或劳动力数来计算。
4. 转移曲线计算：根据历史数据和趋势分析，确定每种交通方式的转移曲线。
转移曲线表示在不同交通方式划分率下，未来交通方式选择的分布模式。
5. 预测未来交通方式：使用转移曲线来预测未来的交通方式选择分布。
根据预测结果，可以评估不同交通政策和规划对交通方式选择的影响。
交通方式划分率转移曲线法是一种相对简单和经济的方法，可以在缺乏详细数据和复杂模型的情况下，对城市交通方式进行初步评估和规划。
然而，由于其简化的方法和基于历史数据的预测，可能存在一定的不确定性，需要结合实际情况和其他方法进行综合评估。
交通方式划分
城市 类型
我国不同类型城市的 居民出行方式结构比例划分建议
体力型 交通方式
机动化交通方式
步行 自行车 摩托车 出租车 单位车 私家车 公交
私人 大城市 25～ 20～ 3～5 2~5
小汽 车发
与特大 城市
35
30
展的 初期 阶段
中小 30～ 30～ 5～8 1~3
城市
40
45
私人 大城市 20～ 10～
城市交通规划的方式选择 单独开车出行 乘公共汽车出行
乘地铁出行
乘出租车出行 骑自行车出行 骑摩托车出行 步行出行 组合出行
1、研究背景和意义
私家车
自行车
多模式城市交通
城市轨道交通
城市公共汽车
出租汽车
航拍1
航拍2
1.从城市规划的角度，未来实现所期望的交通 方式划分，如何改扩建各种交通设施引导人们 的出行，以及如何制定各种交通管理规则等. 2.在假设历史的变化情况将来继续延续下去的 前提下，研究交通方式间交通需求的变化；
以交通小区为研究单位的，将小区中个人或家庭 的调查数据进行统计处理，如求平均值、求比例
等；再用这些统计值来标定交通发生、分布、方 式划分模型中的参数
在这个过程中关于个人和家庭的原始数据在统计 时被集中处理，即被集计化，因此被称为集计方 法，得出的模型称为集计模型
（2）非集计方法（disaggregate method）
如何在有限的时间和资金条件下做出选择？
Q1：买一辆新车 VS 修理旧车
Q2：买品牌货品 VS 一般货品
Q3：将收入储蓄 VS 进行投资
经济学对消费选择行为解释的基本假定：
人们倾向于选择在他们看来具有最高满意度的那 些物品和服务，并采用“效用”来描述选择的可
交通方式划分方法
0.0
参数标定
设有N 次观测，对于第n 次观测中的交通方式k ，其解释变量样本是 ， 是待定参数向量；方式的总效用是 。设第n 次观测的结果为：出行者选择了方式k ，可表达为 。
极大似然估计法来估计参数 ，对于第n 次观测，解释变量取值为 ，这种取值服从概率密度函数
选择概率为
通过四次调查，有关时间差和方式选择的样本值列于下表中，因此可构造问题的似然函数如下：
观察次数
样本值 ( )
选择结果
1
-3.0
方式1
2
-0.50
方式2
3
-2.0
方式2
4
-1.0
方式1
简化似然函数得
1.0
2.0
3.0
4.0
5.0
1.0
徒步，自行车
徒步以外
徒步
自行车
全交通方式
个人运输工具
公共运输工具
汽车
摩托车
公共汽车
铁路
交通方式划分模型
线性模型
这是函数模型中最早开发出来的模型。它把影响交通方式 分担的各种要素用线性函数的形式表示，从而推求交通方 式分担率。 不过，用这种方法求出的分担率P无法保证满足0<P<1。
Logit模型
-1.04
2
-0.86
-0.78
-1.14
3
-1.04
-1.14
-0.46
1
2
3
1
0.14
-0.27
-0.43
2
-0.27
-0.19
-0.52
3
-0.43
-0.52
0.14
城市交通系统规划_08-交通方式划分
多元Logit模型
例
已知两小区间有公交和小汽车两种出行方式，其中公交的 出行时间为15分钟，费用1元；小汽车出行时间为5分钟， 费用5元，计算两种交通方式的分担率。（已知Logit模型 参数α= -0. 1，β= -0.5，忽略舒适性等因素。） ������ 解：
V1=-0.1x15-0.5x1=-2 V2=-0.1x5-0.5x5=-3 P1=exp(-2) / (exp(-2)+exp(-3)) =0.135/(0.135+0.049)=0.733 P2=1-P1=0.267
出行距离
出行时间分布（白天、夜间）
与出行费用相关的因素（如运费、燃料费、票 价等）
不同出行目的的交通方式利用情况(哈尔滨，2000年)
交通方式
公共汽车 单位班车 小 汽 车
上班
46.37 8.79 1.64
上学
24.94 2.60 0.11
自由
20.26 0.54 0.73
业务
22.87 10.88 7.93
基本假设： 宏观因素和微观因素共同影响交通方式选择。 宏观因素如社会经济发展水平、车辆拥有量、 交通政策等，决定着出行方式的总结构。 微观因素如出行目的和出行时间，则决定着各 交通小区之间出行的具体选择。
宏观预测
������ 在宏观上，考虑该城市现状居民出行方式 结构及其内在原因，定性分析城市未来布局、 规模变化趋势，交通系统建设发展趋势，居民 出行方式选择决策趋势，并与可比的有关城市 进行比较，初步估计规划年城市交通结构可能 的取值。
作业
某地区居民采用公交车和小汽车两种交通方式出行，公交车 的运营速度为0.25 km/min，公交票价全程1元。小汽车速度 为1 km/min，平均使用费用为2元/km。已知三小区间全方 式出行分布量和出行距离矩阵如表所示，请计算三小区间小 汽车方式的出行分布量（交通方式的效用函数为k ）
6.交通方式划分
4.安全性 安全性是交通方式选择的主要原因，无论多好的
交通工具，如果它的安全性差，乘客的人身安全 得不到保障，不会有人利用它。 因为交通事故具有突发性，因此人们在选择交通 工具时，明确地考虑安全性的比较少。
2012年死于机动车辆交通事 故的有166906人，比交管部 门的数据多出107262人，是
缺少对人的选择行为的分析 各阶段之间相对独立，缺少一致性 没有反馈机制 缺少严密的统计方法 难以评价交通管理对于交通需求的影响
非集计分析
表现出行者个人（或家庭）是否出行、出行目的地 、采用何种交通方式、选择哪条路径等的形式，从 选择可能的被选方案集合中如何选取的问题，将得 到的个人行动结果加载到交通小区、交通方式、路 径上而进行交通需求预测。
十年前的两倍多
5.准时性 在交通方式选择时，到达的准时性对于交通方式
选择的影响很大。 比如对于公交出行而言，公交出行比例低，其中
有一个很重要的影响因素就是准点率低 6.换乘次数和候车时间 与准时性一样，都对公共交通方式选择有很大的
影响。
6.出行目的
上班、上学、回家出行：汽车利用率低、公共
能耗 (千卡/人km)
死亡人数 (人/亿人km)
23
44.6
600
1.17
11
19.4
154
0.082
30
23.9
-
-
>800
30.2
456
-
30-200
4.7
85.5
0.005
>200
5.6
0.0
30-60
3
77
0.005
20-30
9
-
0.005
30
城市道路与交通规划5-交通需求预测2
交通方式选择的影响因素
影响交通方式划分的因素主要有四大类： 一.交通特性：交通供给特性; 二.出行者属性： 家庭属性和个人属性—出行主体特性; 三.地区属性：外界大环境; 四.出行时间特性. 五.交通政策
①G与MS相结合的方法 主要有类型分析方法和回归分析方法。
类型分析方法又可以分为简化模型和一般模型，简化模型 中不含目的的分类：
式中：
一般模型中包含目的的分类： 式中：
与简化模型相比，一般模型加入目的因素，因此预测效果 要好一点。
②先进行交通生成预测再进行方式划分 因为此时尚未进行出行分布量的预测，方式划分仍只能以 出行者或家庭，或分区的特性为依据，采用线性回归分析 方法进行。 以公共交通为个人交通两种方式为例，分区的出行产生量 的方式划分比例主要与居民人口数，人均收入水平，人均 小汽车拥有量，道路网水平，公交网密度相关。 出行吸引量的方式分担率主要与分区的学校，商店，工厂， 办公的岗位数，公交网密度相关。 由此得到产生量和吸引量的分担率回归模型：
kin 是与个人n的特有的喜好与平均的个人喜好之间的
差的参数，也被假定服从某种概率分布
in的方差是随着Xkin 值不同而不同的,为方便，假定其与
Xkin 选择选择肢Cn中分肢i的概率是：
Pin P(Uin U jn )j Cn
Pin P(Vin in Vjn jn )j Cn Pin P( jn in Vin Vjn )j Cn
交通分布与交通方式划分相结合的方法：
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εnj——不能够观测到的因素构成的效用随机项
（4）模型推导 在推导过程中假设一共只有两个选择枝，根据效 用理论的基本假定，出行者选择选择枝1的概率为
P 1 Pr(U1 U 2 ) Pr(V1 1 V2 2 ) Pr( 2 V1 V2 1 )
V1 V2 y Pr( 1 y, 2 V1 V2 y )dy f12 ( y, z )dz dy
20～ 30 5～ 10 30～ 45
5～ 8
1~3
2~3
1～ 5
大城市 与特大 城市
—
2~5
—
10～ 20
中小 城市
25～ 35
15～ 30
1～ 3
1~3
—
15～ 25
5～ 10
特点：
1、私家车普及阶段与初级阶段相比，体力型交通方式 比例下降，机动化交通方式比例上升，但仍要保持公 交的出行占据较高的比例 2、大城市、特大城市与中小城市相比，体力型交通方 式相对较低，机动化交通方式比例相对较高
（3）选择枝的概念（Alternative）
可供选择的交通方式称为选择枝 如果一共只有两个选择枝可供选择，就是一个二 项选择问题，否则就是多项选择问题 实际中较多的是多项选择问题，而且往往不同的 出行者可选择的范围不同，即有不同的选择枝集 合，如有私家车的人就多了一个私家车的选择枝
Pit
e
（2）非集计方法（disaggregate method）
发展背景：1960年代，日本提出交通方式划分的 “非集计模型方法”概念和模型，借用微观经济 学中的效用理论，在这个问题上开创了交通方式 划分的非集计模型的研究，至今仍是交通规划理 论中的一个热点问题
方法描述：以个体为分析对象，将个体的原始数 据不作任何统计处理直接用来构造模型，充分地 利用每个调查样本的数据，求出的描述个体行为 的概率值
发言时间控制在3min 重在补充完善
（1）出行者本身特性 （2）出行特性
（3）交通设施服务水平 （4）地区属性
（1）出行者本身特性
家庭车辆拥有情况：主要指小汽车、自行车、
助动车、摩托车
出行者年龄：不同年龄阶段的出行者偏好于不
同的交通工具，如老人、小孩偏好于公共交通， 而较少骑车
收入：高收入者偏向于坐出租车，而低收入者
Gim m 1m X 1 2m X 2 nm X n
Gim——交通区i、交通方式m的交通产生量； Xn——相关因素，如人口、土地使用、生活水平
指标等。
1m
等——回归系数，根据现状调查资料，
用最小二乘法确定。
（3）宏观与微观相结合： 首先在宏观规划区域层面上进行总体 交通方式结构控制；（小区总体） 然后在微观交通小区层面上进行交通 方式分担比例预测。
（3）方法特点
集计方法
A. 要求相当规模的样本容量以保证模型的精度 B. 存在信息浪费，即在统计求和过程中没有充分 利用各个个体（个人和家庭）的全部调查数据 非集计方法 A. 要求的样本容量较小
B. 充分运用调查的个人数据，模型精度较高
（1）转移曲线
（2）回归模型 （3）实际中宏观与微观相结合的方法
出租汽车
航拍1
航拍2
1.从城市规划的角度，未来实现所期望的交通 方式划分，如何改扩建各种交通设施引导人们 的出行，以及如何制定各种交通管理规则等.
2.在假设历史的变化情况将来继续延续下去的
前提下，研究交通方式间交通需求的变化；
二、影响交通方式划分的因素
分组讨论5min
每组推荐一个同学上台发言
偏向于公共交通或骑自行车
业务员、推销员汽车使用率高，
20~40岁汽车利用率高，其它年龄段公共汽车利用
率高，
男性比女性汽车利用率高，
收入高汽车利用率高。
（2）出行特性
出行目的：上班、上学偏向于公交车，购物、
社交等偏向于出租车或私人小汽车
出行距离：出行距离近，偏向于步行和非机动
D
0 j
……
D n0
T
0
T
0
O io D j0
i j
i m
n
O\D 1 2 … i … m 吸引量
1
N t11
N t 21
2
N t12
N t 22
…… …… …… …… …… ……
N t2 j
j
t1Nj
……
N …… t1 n
n
发生量
N O 1
N tij
现在 i,j 区的 OD 交通量
目 标 表
效用：满意的程度，消费者从消费一种物品或服
务中得到的主观上的享受和有用性，
经济学上可以用以解释理性的消费者如何将其有 限的资源分配在能给他们带来满足的各种商品上
随机效用
为了模拟出行者的心理活动，可以为每种交通 方式确定一个效用值，某种交通方式的效用值 反映了如果出行者选择该方式将会获得的好处 大小。 对于出行者来说，他（她）总是希望选择能够 产生最大效用值的交通方式。 影响交通方式的效用值的因素不仅多而且复杂 ，还有随机成分，所以说效用值是一个随机变 量，一般称之为随机效用。
V1 V2 y dy 4 ）模型推导 （ Pr( y , V V y ) dy f ( y , z ) dz P Pr( U U ) Pr( V V 1 2 1 2 12 1 1 2 1 1 f12 (y, z)是ε1和ε2的联合概率密度函数，如果假定ε1 和ε2相互独立且具有相同的概率分布，其密度函数 为f，则其联合分布密度函数f12(y,z)=f(y)f(z)
N Dn
TN
TN
O D
N i j
n
N j
概述 交通方式选择影响因素
理解影响交通方式划分的 主要因素
交通方式划分模型
掌握常用交通方式划分模
型
灵活运用logit模型进行 交通方式预测。
主要内容
教学要求
一、 概述
——各种交通方式所承担的出行量 占出行总量的比例
交通方式划分就是出行者出行选择交通工具的比 例. 它以居民出行调查的数据为基础，研究人们出行
宏观——总体交通方式结构
国家自然科学基金重点项目“可持续发展的城市交通运输系 统” 研究提出了城市总体交通方式结构：
•根据城市交通基础设施条件、经济发展水平 及相应的私人小汽车交通的两个不同的发展阶 段，给出了不同类型城市的居民出行方式结构 比例，可供城市交通发展战略决策参考。
我国不同类型城市的 居民出行方式结构比例划分建议
现 在 表
2 … i … m 吸引量
…… ……
…… ……
0 t ij
…… ……
0 tin
……
O i0
0 O i0 t ij j n
OD OD
ti0 1
0 tm 1
t i02
0 tm 2
…… ……
D 10
0 D2
…… ……
0 t mj
…… ……
0 t mn
……
0 Om
0 D j0 t ij m
如何在有限的时间和资金条件下做出选择？
Q1：买一辆新车 VS 修理旧车 Q2：买品牌货品 VS 一般货品
Q3：将收入储蓄 VS 进行投资
经济学对消费选择行为解释的基本假定： 人们倾向于选择在他们看来具有最高满意度的那 些物品和服务，并采用“效用”来描述选择的可 能性
（2）效用理论（ility Theory）
在这两个基本假定的基础上借助随机效用理论推 导非集计模型
（4）模型推导 效用是由选择枝本身的特性和个人的社会经济特 性两方面的因素决定的，不能对影响效用的全部 因素进行量测，将效用看作随机变量： Unj=Vnj+εnj Unj——个人n关于选择枝j的效用 Vnj——能够观测到的因素构成的效用确定项
Tijk Tij Pk (d ij )
（1）非集计模型发展
开发出来的非集计模型种类很多。例如，期早提出 了Logit模型和Probit模型，这两种模型都有明显的 不足
为弥补其不足提出了多种改进的Logit模型 通过讨论Logit模型提供建立各类非集计模型的基础
（2）效用理论（Utility Theory）
第5章 交通方式划分
1辆公交车
60辆小汽车
出行生成 出行分布 方式划分
交通流分配
O\D 1
1
0 t 11
0 t 21
2
0 t12
0 t 22
…… …… …… …… …… ……
j
t 10j
0 t2 j
…… …… t10 n …… …… ……
n
0 t2 n
发生量
O10
0 O2
0 t ij
现在 i,j 区的 OD 交通量
（1）转移曲线
转移曲线是根据大量的调查统计资
料绘出的各种交通方式的分担率与其影 响因素间的关系曲线，从而依据该曲线 求出该地区间交通方式分担率的方法。
影响因素：地区间距离、交通方式所需时
间（费用）比、出行者的经济条件、出行
目的，两种方式非乘车时间所耗费时间比
等。
影响因素：
公交
出行者经济条件 出行目的 行时比
城市 类型
私人 小汽 车发 展的 初期 阶段 私人 小汽 车发 展的 普及 阶段 大城市 与特大 城市 中小 城市
体力型 交通方式
步行 自行车 摩托车
机动化交通方式
出租车 单位车 私家车 公交
25～ 35 30～ 40 20～ 30