基于活动的出行链特征研究.docx

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基于活动的出行链特征研究

摘要：

本文在简单出行概念的基础上，探讨基于活动的出行链，通过基于工作、上学、休闲、生活四种活动的出行链，分析研究出行链的时空特征。

结合东莞市居民出行调查数据，提取四种活动的出行链数据，采用统计分析方法，研究各种出行链的时空变化规律，并探

讨了出行链与城市土地利用之间的关系，得到了围绕各种活动的交通走廊，为交通基础设施规划和交通管理措施制定提供理论依据。

关键词：

活动、出行链、居民出行调查

中图法分类号:

U491 文献标识码:

A

Thestudyforcharacteristicsoftripchainbaseonactivity

Abstract:

Inthispaper,asimpleconceptbasedonthetriptoexploretheactivity-basedtrip-chaining,basedonwork,school,leisureandmaintenanceinfourchains,analysisofthespatialandtemporalcharacteristicsoftrip-chaining.itextractsfourtypesoftrip-chaininglfromDongguanCityHouseholdTravelSurvey,theuseofstatisticalmethodstostudyvarioustransportchainchangesoftimeandspace,andtherelationshipbetweentrip-chainingandurbanlanduse.Itexplorestransportcorridorsaroundvarietyofactivities,inordertotransportinfrastructureplanningandtrafficmanagementmeasuresandprovideatheoreticalbasistodevelop.

Keywords:

Activity、Trip-chaining、householdtravelsurvey、transportcorridors

1、引言

传统的四阶段模型中，交通量的产生和吸引是基于居民出行调查数据，而对这些数据

分析是围绕简单的出行概念而进行的。

所谓出行是指居民或者车辆为了某种目的从一地向另一地的移动过程，完成一个目的就算一次出行。

传统模型不能够反应基于人的活动的出行链特征，而基于活动的出行链能够真实反应交通需求，体现了以人为本的出行特性，强调了经济、社会、土地开发、交通网络、人口分布对人的出行链的时空分布的影响。

基于活动的出行理论研究有两方面的重要因素：

其一，交通需求来源于对活动的需求，而活动是有价值的（包括物质方面及非物质方面的价值），任何一次出行都会带来成本，只有当出行所引起的活动所带来的效用大于出行成本时，这种出行才有价值，因此，人们的出行往往是与活动联系在一起的；其二，人类不可避免要面临时空约束，总是在不同的空间不同的时间完成不同的功能，在不同的空间完成不同的活动，如工作、生活、休闲等，因此，这些活动与出行紧密联系在一起。

由于交通出行与人的活动有密切关系，要掌握交通需求的内在属性，就必须掌握人的活动规律，因此，基于活动的出行链方面的研究受到许多交通学家的关注。

近十几年来，基于活动的出行链方面的研究有许多研究成果。

Bhat和Koppelman提出了基于活动的出行产生的框架；Bhat研究了工作日与非工作日出行方式的差异；Bowman和Ben-Akiva研究了基于活动的出行链离散选择模型，来预测城市客运交通需求；Ye等研究了出行方式与出行链模式之间的关系等；Golob研究了日常活动与出行链关系的仿真模型并建立了出行行为的结构方程。

本文将通过对中等规模城市（东莞市）居民出行调查真实数据进行分析，提炼出基于人的活动的出行链数据，并对其进行分析研究，探讨基于活动的出行链的时空分布规律，为交通基础设施规划建设提供参考依据。

2、基于活动的出行链概念

居民出行调查往往都是以简单的出行调查为目的，并没有反应出行链的概念，这就不

能反应以人的活动为基础的出行特性。

基于活动的出行链就是围绕人的活动的所有出行构成的一个出行链条。

基于活动的出行链可以反应各种不同特性的出行者在不同活动中交通

16

出行的时空关系。

人的活动可以分为多种类型，有的活动会产生交通出行，而有些活动不会产生交通需求，我们主要研究产生交通需求的活动，产生交通需求的活动大致可以分为四类，即工作、上学、日常生活、休闲娱乐。

（1）工作活动

人的这部分活动主要指工作及与工作相关的商务活动，人们的工作活动主要是为了获取收入，围绕工作的活动是人们获取收入来支撑其它活动的重要保障。

围绕工作的活动所产生的出行是交通需求的主要部分。

（2）上学活动

学生上学是出行活动的一种，围绕上学活动的出行相对较简单，一般情况下就是去上学——学校——回家。

（3）日常生活活动

日常生活活动是人们为了满足个人或者家庭的生活需要而进行的商品或者服务采购和消费的活动。

这部分活动主要是支撑人们的基本生理需要。

（4）娱乐休闲活动

娱乐休闲活动主要是人们为了满足文化和心理需要而进行的一系列活动，如探亲、访友、旅游、娱乐等。

这部分活动是人的更高层次的需求。

出行链行为大体可分为两类：

一类是基于出行闭回合概念的出行链，此类出行链是由起点和终点在同一处的一系列出行构成的，如：

家——中途活动——工作——中途活动—

—回家；工作地点——活动——工作地点；另一类是基于停靠点概念的出行链，此类出行链起到终点不一定是同一处，如：

家——中途活动——工作；工作地点——中途活动——家。

出行闭回合的出行链比基于停靠点的出行链更复杂，对它的研究也更有意义，对此类出行链的研究有利于了解出行链中不同出行之间的内在关系，并能够掌握出行链上停靠点的空间分布，可以研究人们在一天中会产生多少次出行链，并掌握这些出行链的时间和空间分布特征。

本文主要研究基于出行闭回合概念的出行链特征。

出行链至少包含两次（或者两次以上）的出行。

为了研究简单出行与出行链的区别，下面给出简单出行与本文研究的基于活动的出行链的定义。

简单出行的定义：

是指居民为了某种目的从一地向另一地的移动过程（距离大于300

米），完成一个目的就算一次出行。

基于上述四种活动的出行链定义：

根据出行链的概念，可以按照出行链中不同的出行目的及出行链中简单出行次数分为

各种类型。

本文将基于活动的出行链按照以下方式来定义。

（1）基于工作出行链：

分为三种形式：

（a）hwh：

家——工作——家；

（b）hwhwh：

家——工作——家——工作——家（中午有回家出行）；

（c）hwh+：

不包括上述两种形式的其它基于工作的出行链，如：

家——中间点——工作——家，家——工作——中间子出行链——家等。

（2）基于上学出行链：

分为三种形式：

（d）hsh：

家——上学——家；

（e）hshsh：

家——上学——家——上学——家（中午有回家出行）；

（f）hsh+：

基于上学出行链的其它形式。

（3）基于生活出行链：

分为两种形式：

（g）hlh：

家——生活（购物）——家；

（h）hlh+：

其它基于生活的出行链

（4）基于娱乐出行链：

分为两种形式：

（i）hmh：

家——娱乐——家；

（i）hmh+：

其它基于娱乐的出行链

本文将按照四大类活动，十种出行链来研究出行链的时空特征。

3、基于活动的出行链数据分析及时空描述

本部分将通过了解收集广东省东莞市综合交通规划居民出行调查数据，提取出行链特征并对其进行时空特性方面的研究。

3.1调查方法及总体概况

东莞市于2008年10月27日至11月7日为期三周，针对东莞市区（东城、南城、

莞城、万江、高埗、石碣四区二镇）范围内常住、外来暂住人口（包括出租屋），年龄在6周岁以上居民进行出行调查，总有效样本6800份，被调查人数20000人左右。

有有效出行行为的14000人左右，总有效出行次数40000人次左右。

本次出行调查采用的是传统的简单出行概念，通过对这些数据处理分析，引入基于活动的出行链理念。

这里采用的是基于工作、上学、休闲、生活四种活动的出行链，将各种简单出行归纳为基于四种活动的出行链。

再在四种活动的基础上分为10种类型的出行链。

3.2各种出行链总体描述

传统出行概念反映的是人的简单出行，基于活动的出行链反映了人的活动、出行目的、

出行计划之间的关系。

基于活动的出行链分析使我们更加准确把握交通需求特征。

东莞市出行链总体描述如表1，图1—2所示。

由表1及数据处理结果得到，总有效出行次数为40191次，出行链次数为14289次，总有有效出行人数为14000人，因此得到，有出行行为的人均出行次数为：

2.87次/人，人均出行链次数：

1.02次/人，一次出行链包含的平均出行次数：

2.81次出行/出行链。

说明东莞市人均出行链约为1次，1次出行链说明居民基本是基于一种活动的出行链，由于1

次出行链平均包含2.81次出行，说明居民出行大部分是为一种目的的去（程）回（程）出

行，也会有部分是两次以上的出行。

由表1可知去（程）回（程）出行链

（hwh、hsh、hlh、hmh）所占比例为59.7%，包含两次以上出行的出行链占40.3%。

由图2可知：

基于工作的出行链比例最大，占43.3%，其次是基于生活的出行链占

29.4%，再次是基于娱乐的出行链占16.9%，最少是基于上学的出行链比例，占10.4%。

表1：

出行链总体描述表

出行链名称

基于工作

基于上学

基于生活

基于娱乐

合计

类型

hwh

hwh+

hwhwh

hsh

hsh+

hshsh

hlh

hlh+

hmh

hmh+

出行次数

7054

5288

5781

1684

698

2020

5648

5330

2644

4044

40191

出行链次数

3527

1213

1445

842

145

505

2824

1368

1322

1097

14289

比例%

24.7

8.5

10.1

5.9

1.0

3.5

19.8

9.6

9.3

7.7

100

出行链次数小计

6185

1492

4192

2419

14289

比例%

43.3

10.4

29.4

16.9

100

图1：

各种类型出行链次数比例图

图2：

基于各种活动的出行链次数比例图

3.3出行链时间分布特征

出行链时间分布与传统出行时间分布特征有明显差异，传统出行时间分布主要考虑的

是单次出行的开始时间，处理较简单；而出行链是多次简单出行所构成的，考虑出行链时间分布特征比简单出行时间特征要复杂，本文将考虑出行链开始时间分布、结束时间分布、持续时间分布及出行链平均行程时耗。

研究出行链时间分布特征将更有助于掌握基于各种活动的时间分布特性，更准确把握交通出行的时间不均匀性，即高峰时段及平峰时段。

（1）出行链时间分布总体特征

主要按照出行链总体来考虑出行链开始时间和结束时间分布。

如图3—5所示。

图3：

出行链开始和结束总体时间分布图

图4：

出行链开始时间分布图

图5：

出行链结束时间分布图

由图3-5可知，出行链的开始时间主要集中在上午6：

00—11：

00之间，占到90%以

上，而结束时间有三个时段，最主要是下午17：

00—19:

00，再就是上午9：

00—下午

13：

00和晚上20：

00—23：

00 。

由出行链开始时间集中在上午，说明基于各种活动的出行链的出行时间集中在上午出发，这也是早高峰时间段；而出行链的结束时间较分散，有三个时段，主要在晚高峰时段下午17：

00—19:

00，这也是大部分人结束活动回家的时间；上午出行链结束时段说明有部分人结束活动回到家中，如基于生活、娱乐的出行链，还有部分的中午回家现象；晚间出行链结束时间主要说明东莞出行链持续时间较长，晚上有许多的休闲娱乐活动，回到家中较晚；由出行链开始时间集中和结束时间较分散，说明东莞早高峰时段交通较晚高峰和午高峰更拥堵。

出行链持续时间包括出行行程时间和活动时间。

图6说明了出行链总体持续时间分布

特征，出行链持续时间主要集中在11到13个小时，占40%，其次是1到4个小时，占32%，

再就13到15个小时，占14%。

出行链持续时间说明人们在外活动时间的长度，出行链持续时间特征与出行链开始、结束时间特征相一致的。

图6：

出行链总体持续时间分布图

（2）各种类型出行链时间分布特征

本节将分析各种类型出行链开始时间、结束时间及持续时间分布特征。

这将有利于将基于各种活动的出行链与交通量分布特征联系起来。

①各种出行链开始时间分布特征

各种出行链开始时间在不同时段的分布如图7所示。

图7：

各种出行链开始时间在不同时段分布图

图7表示的是各种类型出行链开始时间在一天24小时的分布比例，由图可知，各种出行链的开始时间基本上集中在上午，尤其是基于上学和工作的出行链特别集中，基于生活和娱乐的出行链有少部分是下午开始，基于娱乐的出行链也有少部分是晚上出行。

②各种出行链结束时间分布特征

各种出行链结束时间在不同时段分布特征如图8所示。

图8：

各种出行链结束时间在不同时段分布图

图8说明各种出行链结束时间的不均匀性，主要有两个时段，一是晚高峰时段下午17:

00—19:

00，另外是上午时段，上午时段主要是基于生活和娱乐性的出行链，而晚间结束的出行链有多种类型，而且比例也有差异。

③各种出行链持续时间特征

图9说明10种类型出行链的持续时间分布特征。

如果将他们归结为基于四种活动的出

行链，则持续时间如图10所示。

图10说明基于生活和基于娱乐的出行链持续时间较短，基本上是1到5个小时，而基

于上学的出行链持续时间基本上是11小时左右，基于工作的出行链也基本上是11小时，或者更长时间。

说明出行链持续时间与活动有关。

图9：

各种出行链持续时间分布图

图10：

基于活动的出行链持续时间分布图

④基于活动的出行链的行程时间（耗时）特征

出行链的行程时间即为出行链中各次出行所耗时间的总和，它反映了出行链在各种交通方式上的所费时间的总和，显示了人们每天基于各种活动所需要花费的行程时间。

根据出行链的行程时间可以揭示交通系统的运行效率，同时可反映交通系统的承载能力。

基于各种活动的出行链平均时耗如表2所示。

表2：

基于活动的出行链行程时耗表

出行链平均时耗（分钟）

基于工作的出行链（分钟）

基于上学的出行链（分钟）

基于休闲的出行链（分钟）

基于生活的出行链（分钟）

56.36

59.95

56.7

60.3

48.1

由表2可知，出行链平均时耗为56.36分钟，说明人们每天为了各种活动出行在路途

上平均耗费的时间为小于1小时，这也体现了中等城市居民出行特性。

为了工作和休闲出

行所费时间大约是1小时，为上学出行耗费时间为56.7分钟，为生活出行耗费时间最少，

为48.1分钟。

由于学校在居住地附近，上学出行多采用步行或者自行车等较慢的交通方式，大约一次简单出行在20分钟左右，因此，一天耗时不到1小时是合理的；基于生活出行链耗时最少，说明基于生活的出行链基本上在居住地附件发生，而且交通方式也是以速度较慢的为主；基于工作的出行链，可能出行链中包含的简单出行次数较多，而基于休闲的出行链可能是单次出行的距离较长等因素引起出行时耗较长。

3.4出行链与出行主体的关系特征

（1）出行链与年龄的关系分析

出行链与出行主体是联系在一起的，主要讨论出行链主体的性别特征、年龄特征等。

图11：

不同年龄段出行链构成比例图

由图11看知，基于上学出行链的非常集中，主要是6—25岁的年龄段；基于工作的出

行链主要是20—60岁年龄段，集中在25—50年龄段；基于生活和娱乐的出行链主要在20以上年龄段，从基于生活出行链曲线看到，50岁以上的人承担了许多生活方面的出行；同样，老年人也有许多休闲娱乐方面的出行。

（2）出行链与性别的关系分析

基于四大活动的出行链与性别关系如表3和图12所示。

表3：

出行链与性别关系表

类型

基于工作出行链

基于上学出行链

基于生活出行链

基于娱乐出行链

男

60.3%

61.7%

30.3%

49.6%

女

39.7%

38.3%

69.7%

50.4%

图12：

出行链与性别关系图

由表3和图12可知，基于工作的出行链男性多于女性，这符合一般规律，男性在外工作的要比女性多；基于上学的出行链也是男生多于女生，说明东莞市在校学生男生多于女生；基于生活的出行链明显女性要比男性多，这说明女性为生活出行较多；而基于娱乐出行链男女两者基本持平。

进一步细分为10种类型出行链，分析其与性别的关系，如表4和图13所示。

表4：

不同类型出行链与性别关系表

出行链类型

hwh

hwh+

hwhwh

hsh

hsh+

hshsh

hlh

hlh+

hmh

hmh+

男

61.2%

53.0%

64.3%

60.8%

57.1%

64.7%

28.8%

32.4%

61.6%

40.4%

女

38.8%

47.0%

35.7%

39.2%

42.9%

35.3%

71.2%

67.6%

38.4%

59.6%

图13：

不同类型出行链与性别关系图

通过表4及图13可进一步分析不同类型出行链与性别之间的关系，如一天中包含两次出行的出行链、和包含两次以上的出行链与性别之间的关系。

图14说明了性别与出行链持续时间的关系。

由图可知，一般来説，男性出行链的持续时间比女性出行链持续时间要长，这与从事的活动有关，男性在外工作的较多，而女性承担了许多生活类型的出行。

图14：

性别与出行链持续时间的关系图

3.5出行链的交通方式特征

由于出行链包含多次简单出行，同一出行链包含的多次出行有可能有不同的交通方式，

因此，分析出行链的交通方式比分析简单出行的交通方式更复杂。

这里我们将出行链的主要交通方式代替出行链的交通方式，定义出行链中采用次数最多的交通方式为主要交通方式，如出行链中包含三次简单出行，两次采用公共交通，这公共交通为主要交通方式。

如果出行链中各种交通方式采用的次数相同，这用第一次使用机动车的交通方式为出行链的交通方式。

出行链交通方式分担特征如表5和图15所示。

表5：

出行链的交通方式分担比

交通方式

步行

私家小汽车

自行车

公交车

出租车

摩托车

单位配车

单位或学校车

合计

基于工作

出行链

32.3%

13.6%

18.9%

13.0%

0.7%

19.1%

1.8%

0.6%

100.0%

基于上学出行链

30.7%

3.6%

16.5%

18.9%

0.1%

5.1%

0.0%

25.2%

100.0%

基于生活

出行链

56.2%

4.5%

15.9%

14.2%

0.8%

7.8%

0.5%

0.0%

100.0%

基于娱乐出行链

48.1%

5.4%

12.8%

22.4%

1.5%

9.4%

0.3%

0.1%

100.0%

图15：

出行链的交通方式分担图

由表5和图15看出，各种出行链步行方式比例较大，揭示了中等城市的特征。

不同出行链交通方式的构成是不一样的。

如基于工作的出行链的主要交通方式按照所占比例大小依次为：

步行、摩托车、自行车、小汽车、公交车等；基于上学出行链的主要交通方式为：

步行、校车、公交车、自行车、摩托车等；基于生活出行链的主要交通方式为：

步行、自行车、公交车、摩托车等；基于娱乐出行链的主要交通方式为：

步行、公交车、自行车、摩托车等。

交通方式的选择与活动类型有关。

同样，也可以分析10种类型出行链的交通方式分担比特征。

这里不作详细说明。

如果考虑所有出行链中的各种出行时耗与交通方式之间的关系，能够说明交通方式在

各种出行时耗中的重要性。

出行时耗与出行方式的关系说明了在相同的出行时耗条件下交通方式的分布状态。

表6和图16说明的是不同时耗的交通方式分布。

表6：

不同时耗的交通方式分布表

出行时耗

（分钟）

步行

私人小汽车

自行车

公交车

出租车

摩托车

单位配车

单位及学校配车

<5

59.9%

5.2%

13.9%

1.3%

0.3%

18.0%

0.9%

0.6%

6--10

52.3%

6.9%

18.4%

4.1%

0.5%

15.0%

0.6%

2.2%

11--15

44.2%

8.9%

20.0%

8.0%

1.0%

14.0%

1.1%

2.8%

16--20

38.2%

10.5%

18.5%

13.4%

0.8%

12.9%

1.6%

4.1%

21--25

30.4%

10.6%

19.1%

22.2%

1.2%

11.2%

1.4%

3.8%

26--30

22.9%

12.6%

16.4%

27.6%

0.6%

11.9%

1.7%

6.3%

31--35

18.9%

11.6%

15.0%

34.7%

1.3%

12.8%

1.4%

4.2%

36--40

17.1%

10.1%

15.0%

41.9%

0.5%

9.1%

1.3%

4.9%

41--45

15.4%

10.0%

13.8%

45.2%

1.6%

9.3%

2.3%

2.5%

46--50

13.2%

16.4%

8.7%

46.6%

1.1%

6.9%

3.7%

3.4%

51--55

14.1%

14.1%

7.0%

52.1%

2.8%

7.0%

0.6%

2.2%

56--60

12.2%

15.7%

7.2%

49.3%

1.6%

6.8%

2.4%

4.7%

>60

9.3%

13.9%

11.2%

47.6%

1.9%

10.8%

3.5%

1.9%

图16：

不同时耗的交通方式分布图

从图16看到，随着时耗的增加，步行的比例会减少，而公共交通出行的比例会增加，其它交通方式没有明显变化。

说明随着城市的发