基于前景理论城际客运方式分担率研究版式要求

摘用值和前景值。并且结合Logit模型对不同情境下不同人群的决策行为分担率进行了计算。最后将两种决策模型的计算结果与SP结果和现状数据进行了比：前景理论；分担率；出行行为 客Whenpassengerswanttohaveatripbetweencities,theremustbeseveralmodesamongwhichthereexistscompetition.Becauseofdifferentadvantagesofdifferentmodes,thepassengerswouldconsidertheirneedstomakejudgments.Soit’snotonlythecharacteristicsofmodesbutalsocharactersofpeoplethemselvesthataffectspeople’sdecision.Therearemanydecisiontheories.TheProspectTheory,adescriptivemodelofdecisionmakingunderconditionofriskanduncertainty,ysistheregulationsinpredictionofindividuals’behaviors.Ifthetheoryisappliedintrafficproblem,manydeficienciesofothermethodswillberemedied.Inthisthesis,thepassengertrafficmodesbetweenChangchuncityandJilincityaretakenasexamples.AtfirsttheProspectTheoryisappliedtoforecastcharacteristicsofdifferenttripmodes.Thenpassengersaredividedintoseveralgroupsbythreemajorfeatureofdifferenttripmodes：arrivingtime,costs,andstability.Inothertostudytheeffectofsinglevariable’schangethatontransportmodechoice,webuildthreeenvironmenteachofwhichchangeonesinglevariable.Andweincorporatethesethreevariablesasonvariable,theperceivedcosts.Afterthat,wecalculatedtheexpectedutilityandtheprospectvaluesofdifferentpassengertrafficmodesrespectivelybytheExpectValueTheoryandtheProspecttheory.ThenweincorporateLogitmodeltocalculatesharerateofdifferentmodes.Finallywecomparedthe esoftwomodelswiththeStatedPreferenceStudyandtheactualdatatodiscusstheapplicabilityoftheProspectTheoryintransportationproblems.ThisstudylaysafoundationfortheapplicationoftheProspectTheoryinstudyinintercitypassengertrafficmodesharerate.：ProspectTheory；sharerate；travelbehavior；Chang-Jipassenger第1章绪 研究背 研究目的及意 国内外研究现 研究思 第二章客运分担率研究现 2.1城际客运分担率现状分 现有客运分担率预测方法与计 前景理论与分担率预 本章小 第三章客运方式选择问卷设 3.1方法与原 问卷设 3.3数据及分 本章小 第四章基于前景理论的客运方式分担率建 变量定 基于前景理论的交通方式选择模型构 交通方式选择Logit模型构 客运分担率计 本章小 第五章总结与展 5.1总 研究展 参考文 附 附表 致 英文资料原文及中文翻译 1绪长春城市吉林市线路全长99.03km高速路作为东北地“三纵四横铁网的重要组成部分可使长春吉林两个经济发展城市之间的出行距离和行时间显著缩短旅客出行更加便利从而带动我省旅客事业的发展同时导并加快吉林省中部城市群的发展步伐，进而带动全省经济的飞跃。，出行者的出行方式决策规则是代表出行者对出行方式选择的理解和估价的它们假设出行者“类一样行动理智“类总是最()另外研究表明即使给出行者提供准确的不确实验所启发的出行行为建模的描述性方法考虑了出行者对对交通系统，研究目的及意[1]使用的理论前经理论在的应用希望提供更科学和实际的方法来给出行者在不确最终确民出行的前景值并通过实际客运方式选择SP验证本文建国内外研究现国外最初通过集计模型来进行研究。2050Pugetsound分类预测模型[2]是最早的交通方式划分模型之一。20世纪60年代，转移曲了人们的普遍关注。2070DomencichMcFadden[4]为代表Logit模型和Probit模型Gaudry和Dagenias[5][6]Dogit模型的基本思着被选择的对象的效用值波动而改变。Kurri、Kazakov、Richardson等研究者现有决策理论的主 是不确定环境下的决策理论，它的演变有三阶段第三阶段为新兴理论对“期望效用理论”的修正。1979Kahneman与Tversky“前景理论”[11]，通过和实验的大量，对期望效用理论LeonN.Moses和HaroldF.Williamson[12]研究了旅客时间价值的差异对旅客的SaadN.Aljarad和WilliamR.Black[13]分析了沙特和巴林之间的通、Stephen.G.Stradling[14]等学者用旅客不满意度、重要性质量等特性的六、NarisraLimtanakool[16]等学者研究了中长距离出行中，出行时间、土地利用、出行行为研究表明出行者认为出行时间变化性和交通系统方式的可靠程度是影响他们出行选择的重要因素[17]。在不同方式的分担率预测、强[18]等根据Logit模型，建立了多种方式之间的竞争模型，、[21]通过分析不同群体的旅客时间价值和确定不同群体旅客的服务615对OD间的客运分担率。，[23]建立了客运通道中旅客的客运方式选择模型，运用TransCAD软件同距离下方式的效用值之差进行了对非集计模型的标定，并没有使用旅客，[25]根据居民出行的特点建立了基于前景函数的出行方式选择模型用的模型以Logit模型为代表。决策理论方面，由于期望效用理论与真实情景的分担率SP问卷设计，第四章的基于前景理论的方式分担率建模，以及第2章客运分担率研究现2.1城际客运分担率现状分2.1.1城际客运方式种类及特5261121114210111200402.1表2-1铁路列车信息2-1们江下游经济开发区的黄金通道，是“九五”期间国家重点建设项目。高速公路西起长春市东郊杨家店，东止于吉林西郊虎牛沟。高速公路于1997年99130120130954453595-11512031.5038.5019.5元，动车优于高速客车。运行时间稳定性本文根据列车不同运行时间的车次数进行统计以概率和是运行时间的组合的形50%达，40%1151/3100分钟到达，1/3的概率110分钟到达，1/3120分钟到达。现有客运分担率预测方法与计，线性回归模型是通过建立某一区域某种方式分担率与其主要影响因素的线性关系通过现状资料对回归系数进行标定进而预测某一区域该种式的未来分担率。Pimb0mb1mX1b2mX2其中Pim——区域i内方式m的分担率；

Aj*Iijmj

其中Tijmi到小区j的第mIijmijmPi——小区i的交通生成量；Ajj的交通吸引量；b——待定系数。Logit离散选择模型假定选择枝的效用由可以测量的确定项和不可测量的随机项εn。ogit模型确定项的表达式为Vnj1xn12xn2kxnk' x,x,,x其中 nk为特征变量

Logit模型的基本假设是假定效用随机本假设是假定效用随机项服从独立同Gumbel分布[26]Logitn

Pni

J

nijP/PeVni/ ProbitnProbitnεn

'

n2,,nJ

N(0Ω)

1'e2 e 22Probit

Vji

)=

的分担率不能保证在0—1之间；转移曲计算相对简单，但是其、结果不是Simon[27]的“有限理性”理论的冲击。Simon，人们无法获取决策所需的所有信息，案，而是选择能满足决策者的最低要求的选择。Simon认为，虽然决策者在决策前景理论与分担率预vπ，来代替期望效用理论中的期进行评估，选择前景值最高的决策，即决策者选择方案a而非b当且仅当：pivxiqivxi，这里的xixix0xix0的偏离值。这意味着决策者的决策受两个过程的影响：一方面是价值的2-1w(p)据事件结果出现的概率p做出的一种判断。它并非概率，而是概率的权重，相当于决策者的心理概率。决策权重函数决策权重函数w(p)S型(图2.2)。决策权重函数具有以下性质：w(p)是概率p的单调增函数，在p=0，p=1w(p)<p45度线上下的比率是不成比例的。2.2第3章客运方式选择问卷设3.1方法与原3.1.1方本文采用了简单随机抽样方法进行了SP。SP是为了获得“出好。因此，SP具有相对灵活性，特别是在相同成本下，SP能够种大大提高了效率，能够获取更加全面的信息1.内容设本文采用根据公路大客车的三个因素中单个因素的变化假定出了三个场景来研究与场景与现状发生改变时人们的偏好的变化(SP表格设计见附表)2.结果分析处本次SP共问卷100份，回收问卷97份。每一份问卷共设置了8个，388388条记录按出行者收入状况和时间3-140-50-260-70-480-590-100-3.1.2原，简明性原则问卷内容设计要简单明了过被者的理解能力范围。，、人均收入方式经济特性等。它们决定了出行方式的总结构。微观因素如出、了区域人群选择交通方式时对衡量交通服务质量主要指标(运行时间价、运行时间稳定性等)(2)不同地区的实际情况各不相同，出行者的出行方式选择的比例结构也就不同就我国的实际情况而言影响区域 通道内旅客出行方式选择的主要为b.c.于快速和舒适性较高的方式、经商、旅游为目的出行，出行者一般对方式的安全性和舒适性有很高、本 本次共问卷100份，分别于火车站及火车站客运站，97份有效问卷。对问卷整理分析得出以下数据：对问卷数据进行汇总得出参与的人数为57人比例为58.7%，女性为40人，比例为41.2%，根据的随机性可知的出行需求略高于女性。在选项中，19-30岁的人构成比例最高，其次是31-50岁，18岁以下的比例最低。再从出行职业构成特征看，商业经营的比例最多，达到32.9%，企事业的比例次之，达到25.8%，相对较少的为学生和其他，比例分别为11.3%5.1%。再从收入分析，0-150022.68%，1500-3000的比52.58%，3000-800017.53%，80007.22%。本章主要介绍了SP问卷设计思路、要遵循的原则和选项设置方面进行了分析和结果。SP为计算提供了重要的数据。第4章基于前景理论 fsf

fs0；fs0

fs0。m、nvx：价值函数vx0v0=0；wp：决策权重函数；Vf：前景值函数4-1ABC票价（元4-2ABC票价（元4-3ABC票价（元4.4ABC票价（元(费用函数中取负值)或时间损失费用。出行时间费用为出行的起点到终点的行程时UATa1AcaETdesiredTa1LTaTdesired

tT：出行者起点到终点的出行时间ca：为交通方式f0，Ta试验时，提出如下取值方法：出行者在途中出行时间的单位时间成本1-10θearly=0.5θtrip，晚到损失时间的单θlate=1.5θtripθlate>θtrip>θearly，其后大多数研究0~1500元区间的人群为例，该类出行者收入水平的代表值为750元/月，按照每月30个工作日，每个工作日工作84-5：

08600.05元min4-50-1500-3000-8000

[29]在研究城市公共交通方式选择分担率时根据数据进行回归A0.000458x15.197880.000458x15.19788

y1y取1/9。即A0.000458x0.36299[29]又通 U0.000458

4-60-U1500-U3000-UU本文中对Tdesired进行了运行时间最小值40(高铁)与最大值120(大客车)之间的4.7TdesiredTdesiredTdesired40-50-60-70-80-90-100-0-15004.8Tdesired-------5-------5--------4.9Tdesired------0-------04.7Tdesired-50点会被nnpiUinU0 n4.8

0-1500-3000-8000价值函数v(2-1)取代了期望效用理论中的效用函数，Kahneman和k k

ifx

vxkkxk

ifxk

xk：参考点值与备选方案时间值的差值α：风险态度系数，0<α<1。α越大表示出行者越倾向于，α=1时为风险λ：损失规避系数。若λ>1[30]研究了中国国情下的风险偏好系数之后认为其实敏感性增强的λ=2.25，而xk>0时，α=1.21；xk<01(p)4.74.8做出的一种判断。1wp

p1p

wp

1p1p1

式中，[29]的实验救过表明，γ=0.55，δ=0.47计算方式前景

xiAip(AipiVfVfVf

Vffvx

Vffvx

f,,;f,,可按如下定义 wp，wp ； x wp

wp p

,0in

wp pw

,1-mi if

i

令

ifi

nVfivxin

交通方式选择Logit型构0Gumbel的特征有关。根据假定，城际通道间的出行起终点间的OD对有三种交通方U=(U1，Λ，Uk)k种量uk和附加的随机“误差项”ξk构成，即kUk

Ek0EUkukUk称为“意念效用”(perceivedutility)，uk称为“观测效用”(measuredutility)。pkPr(UkUj

lk

假设函数前景值随机项kUkuk,kK是相互独立同分布，并服从Gumbel分布F(x)expexE，E为常数，E=0.5708KK。于是可根据随机效用和效用最大这两个概念导出Logit模型：pk客运分担率计

euj

4-6中的各种客运方式在不同参考点，不同运行时间的感知费用计算各种客运方式在Tdesired=45时的费用期望值如下：Vf

31.14132.02132.901

33

tripi

22VfUtripipi19.326021.0940%

33VfUtripi

''

32.02

V'f

快速列快速列'

公路大客车

32.02

x1x2x3

11

带入Logite

e2ppp

exi3333exi33exi

e238e3 e3e238e3 e3e238e3

4-90-1500-3000-8000随着Tdesired的增加，在0-1500和80001500-3000收入区间有增有减，3000-8000随着Tdesired的增加，在0- -3000和3000-8000收入区间分担率递增，8000以上的收入区间呈递减。随着Tdesired的增加，在0- -3000和3000-8000收入区间分担率递减，8000以上的收入区间呈递增。4-100-----------------1500-----------------3000-----------8000--------随着Tdesired的增加，在0- -3000和3000-8000收入区间分担率递增，8000以上的收入区间呈递减。随着Tdesired的增加，在0- -3000和3000-8000收入区间分担率递增，8000以上的收入区间呈递减。随着Tdesired的增加，在0- -3000和3000-8000收入区间分担率递减，8000以上的收入区间呈递增。大客车的票价票价降低后与现状预测的数据相比大客车的分担率-3.77%~-1.69%0-----------------1500-----------------3000-----------8000------8000--随着Tdesired的增加，在0- -8000和8000以上收入区随着Tdesired的增加，在0- -3000和3000-8000收入区间分担率递增，8000以上的收入区间呈递减。随着Tdesired的增加，在0- -3000和3000-8000收入区间分担率递减，8000以上的收入区间呈递增。1.01%~5.87%0-----------------1500-----------------3000----3000----------8000--------随着Tdesired的增加，在0-1500和80001500-30003000-8000随着Tdesired的增加，在0- -3000和3000-8000收入区间分担率递增，8000以上的收入区间呈递减。随着Tdesired的增加，在0- -3000和3000-8000收入区间分担率递减，8000以上的收入区间呈递增。-11.21%~0.27%前景理论下的客运方式分担率计下面基于前景理论计算现状下Tdesired为45时，0-1500收入区间的客运1.感知出行费用计4-6100110分钟：U

12095

115分钟：U

40分钟：U45

令NN31.1432.022pijU0 131.14

3.x11U0U125.2231.14(损失x12U0U125.2232.02(损失x13U0U125.2232.90(损失X

(x13,3;x12,3;x11,x21U0U125.2219.32x22U0U125.2221.09X(x22,60%;x31U0U125.2223.52

(收益 (收益 (收益 x32U0U125.2223.71X(x32,50%;

(收益 pwp13

1

wppw

w

w

w

Vf11jvx1jw

3

wp

02816-2按以上方法计算快速列车和高铁动车的前景值分别为Vf2

6.63493Vf3

1.74541比较发现Vf1

Vf

Vf

由此可知Tdesired=45月收入区间在0-3232eVf

Vf ep

i

Vf

e eVf

Vf

e 4-130-1500-3000-800000-15001500-3000收入区间分担率随着收入升高而递减随着Tdesired的增3000-800080000%。分担率随着收入升高而递增。随着Tdesired的增加，在0- -3000收入区间递减，3000-8000和8000以上的收入区间接近于1。4-140---------1500-------3000-80000-15001500-3000的收入区间分担率有所增加，并且随着Tdesired的增加，0-1500收入区间的分担率呈递减，1500-3000收入区间在0-1500和1500-3000收入区间分担率随着Tdesired的增加而递增，在3000-800080000%随着Tdesired的增加，在0- -3000收入区间分担率递减，3000-8000和8000以上的收入区间接近于1。大客车的票价票价降低后与现状预测的数据相比大客车的分担率-0.37%~-0.00%4-150-1500-3000-80004-160-1500-3000-8000两种预测方式与现状现状下的客运方式分担率主要根据得知4-1714-180-1500-3000-80007选择不同的Tdesired4-19TdesiredTdesired40-50-260-70-480-590-100-根据以上比例可以计算出两种方式下现状下的总体客运方式分担率的期望值：4-20Tdesired的存在会给人们的选择带来不同100%Tdesired在研究中起到辅助变量的作用。Tdesired小的人对时间的敏感性更高；而Tdesired大的人对票价的敏感性更高。本章小 建立了居 感知费用的确定方法基于参照点设置的思路提出了本模型的参照点定方法；最后将前景理论与Logit模型相结合，得出不同出行群体选择某种交通55.1总2011年初高铁的开通给快速列车与高速公路客车带来了巨大收入，出行时间预期值参考点Tdesired分为了若干个子群体。然后为了研究实际影计算方法下的计算结果与结合出行者SP获取的数据和现状下实际得知Tdesired进行了分析，SP的结果总结出的公式将这两个因素量化进了出行感知费用一个变量之本文将前景理论的前景值与分担率模型Logit模型结合，得出特定特研究展本文对城际间的客运方式分担率进行了比较深入理论研究和与实际情况的对比分析，并取得了初步成果。但是还有很多方面的后续研究没有得到完成：由于要对城际间出行的群体进行研究，本文采用的SP地点分别选择通过这些得出现状下的客运方式分担率0在研究不同收入下的出行者的感知费用时采用了市的SP标定的与分担率的连续函数则需要进行的分类和更大量的进行拓展研究。HongliXu,JingZhou,WeiXu.Adecision-makingruleformodelingtravelers’routechoicebehaviorbasedoncumulativeprospecttheory[J].TransportationResearchPartC,2011,19:218-228.SheffiY.Urbantransportationnetwork[M].California;Prentice-.交通规划原理[M].：中国铁道DomencichThomasA,FaddenDanielMc.Urbantraveldemand:abehavioralysis[M].NewYork:AmericanElsevierPublishingCompany,1975.KhattakA,PolydoropoulouA,BenakivaM.Modelingrevealedandstatedpretriptravelresponsetoadvancedtravelerinformationsystems[R].WashingtonDC:TransportationResearchBoard,1996.GerardDeDong.Adisaggregatemodelsystemofvehicleholdingduration,typechoiceanduse[J].TransportationResearch(PartB),1996,30(40):36.GWKing.MathematicalTechniquesforEstimationoftheValueofTravelTimeSaving[J].Canberra:AustralianernmentPublishingService,1983.JariKurri,AriSirkia,andJuhaMikola.ValueofTimeinFreightTransportFinland[J].TransportationResearchRecord,NO.1725:26-31,KazakovA,etal.Thevalueoftraveltimeandbenefitsoftimesaving[C].TheresearchandDevelopmentBranch,MinistryofTransport,Ontario,Canada:ECN-94-02,Richardson,A.J.Someevidenceoftravelerswithzerovalueoftime[C].82ndTransportationResearchBoardConference,Washington,D.C.2003.D.Kahneman,Tversky.AProspecttheory:Anysisofdecisionsunderrisk.Econometrica,1979,47:313-327.LeonN.Moses.HaroldF.Williamson,valueoftime,choiceofmodelandthesubsidyissueinurbantransportation[J].JournalofPoliticalEconomy,1963(6):SaadN.Aljarad,WilliamR.Black,modelingSaudiArabiaBahraincorridormodechoice[J].JournalofTransportGeography,1995(4):257-268.Stephen.G.Stradling,JillianAnable,MichaelCarreno.performance,importanceanduserdisgruntlement:asix-stepmethodformeasuringsatisfactionwithtravelmodes[J].TransportResearchP