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无人驾驶汽车对中短距离市际出行方式选择行为的影响

刘志伟 宋正沄 邓卫 包丹文

刘志伟, 宋正沄, 邓卫, 包丹文. 无人驾驶汽车对中短距离市际出行方式选择行为的影响[J]. 交通信息与安全, 2022, 40(2): 91-97. doi: 10.3963/j.jssn.1674-4861.2022.02.011
引用本文: 刘志伟, 宋正沄, 邓卫, 包丹文. 无人驾驶汽车对中短距离市际出行方式选择行为的影响[J]. 交通信息与安全, 2022, 40(2): 91-97. doi: 10.3963/j.jssn.1674-4861.2022.02.011
LIU Zhiwei, SONG Zhengyun, DENG Wei, BAO Danwen. Impacts of Autonomous Vehicles on Mode Choice Behavior in the Context of Short- and Medium- Distance Intercity Travel[J]. Journal of Transport Information and Safety, 2022, 40(2): 91-97. doi: 10.3963/j.jssn.1674-4861.2022.02.011
Citation: LIU Zhiwei, SONG Zhengyun, DENG Wei, BAO Danwen. Impacts of Autonomous Vehicles on Mode Choice Behavior in the Context of Short- and Medium- Distance Intercity Travel[J]. Journal of Transport Information and Safety, 2022, 40(2): 91-97. doi: 10.3963/j.jssn.1674-4861.2022.02.011

无人驾驶汽车对中短距离市际出行方式选择行为的影响

doi: 10.3963/j.jssn.1674-4861.2022.02.011
基金项目: 

国家自然科学基金项目 51508247

湖北省自然科学基金项目 2020CFB290

详细信息
    作者简介:

    刘志伟(1987—),博士,讲师. 研究方向:交通工程. E-mail:tonyliuzhiwei@whpu.edu.cn

    通讯作者:

    邓卫(1966—),博士,教授. 研究方向:交通工程. E-mail:dengwei@seu.edu.cn

  • 中图分类号: U121

Impacts of Autonomous Vehicles on Mode Choice Behavior in the Context of Short- and Medium- Distance Intercity Travel

  • 摘要: 研究了无人驾驶汽车对中短距离市际间出行选择行为的影响。基于计划行为理论,通过建立结构方程模型,构建出行者对无人驾驶汽车的感知行为控制、主观规范、行为态度和行为意向心理潜变量。然后将这些心理潜变量纳入到随机系数Logit模型建立混合选择模型。以武汉市为例进行实证研究,结果表明:在效用函数中,车内时间、出入站和候车时间,以及出行费用这3个变量的系数不是固定值,而是分别服从均值为-0.014,-0.008,-0.010,标准差为0.014,0.021,0.017的正态分布。个体对无人驾驶汽车的感知行为控制和行为态度每提高1个单位,采用无人驾驶汽车出行的概率分别增加64.3%和77.9%。无人驾驶汽车的出行费用和车内时间每下降1%,选择无人驾驶汽车的概率上升0.403%和0.467%。结果证实出行者对车内时间、出入站和候车时间和出行费用的偏好存在异质性,感知行为控制和行为态度对出行者选择无人驾驶汽车出行具有显著正影响,减少无人驾驶汽车的出行费用和出行时间可以提高该方式的吸引力。

     

  • 图  1  选择情景示例

    Figure  1.  An example of SP choice scenario

    表  1  表征心理潜在变量的显示变量

    Table  1.   Indicator Variables of psychological latent variables

    潜在变量 显示变量 符号
    感知行为控制 是否使用无人驾驶车辆完全取决于我自己 pbc1
    我可以负担得起使用无人驾驶车辆出行 pbc2
    我有充足的机会使用无人驾驶车辆出行 pbc3
    主观规范 对我很重要的人支持我使用无人驾驶车辆 sn1
    对我很重要的人希望我将来能使用无人驾驶车辆 sn2
    如果身边的人使用无人驾驶车辆,我也会使用 sn3
    行为态度 使用无人驾驶车辆是令人愉快的 att1
    使用无人驾驶车辆是积极的 att 2
    使用无人驾驶车辆是值得向往的 att 3
    行为意向 未来我会使用无人驾驶车辆 biu1
    未来我会购买无人驾驶车辆 biu2
    我会向亲朋好友推荐使用无人驾驶车辆 biu3
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    表  2  出行方式的变量及变量水平

    Table  2.   Attributes and attributes levels of each mode of transport

    出行方式 车内时间/min 出入站时间/min 候车时间/min 出行费用/元
    火车 0.7|0.9|1.2×高铁运行时间 20|40|60 20|40|60 0.7|0.9|1.2×高铁出行费用
    无人驾驶汽车 0.7|0.9|1.2×车内时间 0.7|0.9|1.2×出行费用
    市际班车 0.7|0.9|1.2×班车运行时间 20|40|60 20|40|60 0.7|0.9|1.2×班车出行费用
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    表  3  样本描述性统计

    Table  3.   Descriptive statistics of sample

    变量 表示符号 定义 百分比/%
    性别 GEND 48.42
    51.58
    ≤30 42.46
    年龄/岁 AGE >30~45 32.63
    >45~55 13.68
    >55 11.23
    高中及以下 9.83
    受教育程度 EDU 大专 16.84
    本科 43.51
    硕士及以上 29.82
    公务员\事业单位人员 28.07
    职业 OCCU 企业员工 31.93
    个体经营\自由职业 12.98
    其他 27.02
    ≤5 000 19.30
    家庭月收入/元 HINC >5 000~10 000 39.30
    >10 000~20 000 25.61
    >20 000 15.79
    是否有学龄儿童 CHILD 40.70
    59.30
    是否拥有驾照 LICEN 70.53
    29.47
    家庭是否拥有小汽车 CAR 72.28
    27.72
    是否拥有公交IC卡 ICARD 78.25
    21.75
    1 8.42
    家庭总人口数 HSIZE 2 19.65
    3 39.30
    4人及以上 32.63
    1 26.84
    同行者人数 PASSEN 2 28.60
    3 32.45
    4 12.11
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    表  4  样本数据的信度和效度检验

    Table  4.   Reliability and validity test of sample

    变量 题项 Cronbach's α 因子载荷 KMO
    pbc1 0.941
    感知行为控制 pbc2 0.953 0.971 0.754
    pbc3 0.959
    sn1 0.968
    主观规范 sn2 0.960 0.973 0.756
    sn3 0.945
    att1 0.968
    行为态度 att2 0.961 0.972 0.767
    att3 0.951
    biu1 0.937
    行为意向 biu2 0.922 0.930 0.762
    biu3 0.924
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    表  5  模型检验指标结果

    Table  5.   Fitness statistics of the confirmatory factor analysis

    RMSEA CFI TLI SRMR
    参考值 ≤0.08 ≥0.900 ≥0.900 < 0.08
    模型参数 0.077 0.982 0.975 0.022
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    表  6  带潜变量的随机系数Logit模型和带潜变量的多项Logit模型参数标定结果

    Table  6.   Estimation results of the random parameters Logit model with latent variables and hybrid choice model

    变量 带潜变量的随机系数Logit模型 带潜变量的多项Logit模型
    火车 无人驾驶汽车 火车 无人驾驶汽车
    TT -0.014***(均值) 0.014***(标准差) -0.008***
    ACC -0.008**(均值) 0.021***(标准差)
    TC -0.010***(均值) 0.017***(标准差) -0.003***
    GEND -1.099*** -0.980*** -0.899*** -0.828***
    AGE 0.726*** 0.688*** 0.596*** 0.558***
    EDU 0.975*** 0.505*** 0.765*** 0.432***
    OCCU -0.495*** -0.364*** -0.375*** -0.301***
    HINC 0.376** 0.422*** 0.315** 0.336***
    LICENSE 0.534** 0.733** 0.424** 0.533**
    CAR 0.729*** 0.784*** 0.605*** 0.607**
    PASSEN -0.633*** -0.467***
    ATT 0.497*** 0.331***
    PBC 0.576*** 0.355***
    对数似然值 -2
    399.040
    -2 423.865
    Pseudo R2 0.362 0.137
    注:******对应的显著性水平分别为1%,5%,10%。
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    表  7  出行费用和车内时间的平均直接弹性

    Table  7.   Average direct elasticities of travel costs and in-vehicle time

    选择 火车 无人驾驶汽车 市际班车
    出行费用弹性 车内时间弹性 出行费用弹性 车内时间弹性 出行费用弹性 车内时间弹性
    火车 -0.441 -0.286 0.368 0.205 0.200 0.114
    无人驾驶汽车 0.410 0.575 -0.403 -0.467 0.761 -0.043
    市际班车 0.018 0.039 0.031 -0.002 -0.765 -0.109
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  • [1] FAGNANT D J, KOCKELMAN K. Preparing a nation for autonomous vehicles: Opportunities, barriers and policy recommendations[J]. Transportation Research Part A: Policy and Practice, 2015, 77(7): 167-181.
    [2] PERRINE K A, KOCKELMAN K M, HUANG Y. Anticipating long-distance travel shifts due to self-driving vehicles[J]. Journal of Transport Geography, 2020, 82(1): 102547.
    [3] KRÖGER L, KUHNIMHOF T, TROMMER S. Does context matter? A comparative study modelling autonomous vehicle impact on travel behaviour for Germany and the USA[J]. Transportation Research Part A: Policy and Practice, 2019, 122(4): 146-161.
    [4] CHEN T D, KOCKELMAN K M, HANNA J P. Operations of a shared, autonomous, electric vehicle fleet: Implications of vehicle & charging infrastructure decisions[J]. Transportation Research Part A: Policy and Practice, 2016, 94(12): 243-254.
    [5] BOESCH P M, CIARI F, AXHAUSEN K W. Autonomous vehicle fleet sizes required to serve different levels of demand[J]. Transportation Research Record, 2016, 2542(1): 111-119. doi: 10.3141/2542-13
    [6] LAMONDIA J J, FAGNANT D J, QU H, et al. Shifts in long-distance travel mode due to automated vehicles statewide mode-shift simulation experiment and travel survey analysis[J]. Transportation Research Record Journal of the Transportation Research Board, 2016, 2566(1): 1-11. doi: 10.3141/2566-01
    [7] 刘志伟, 刘建荣, 邓卫. 无人驾驶汽车对出行方式选择行为的影响[J]. 西南交通大学学报, 2021, 56(6): 1161-1168. https://www.cnki.com.cn/Article/CJFDTOTAL-XNJT202106004.htm

    LIU Z W, LIU J R, DENG W. Impact of autonomous vehicle on travel mode choice behavior[J]. Journal of Southwest Jiaotong University, 2021, 56(6): 1161-1168. (in Chinese) https://www.cnki.com.cn/Article/CJFDTOTAL-XNJT202106004.htm
    [8] 姚荣涵, 杨澜, 王仲. 考虑潜变量的自动驾驶汽车租赁行为[J]. 西南交通大学学报, 2021, 56(6): 1153-1160. https://www.cnki.com.cn/Article/CJFDTOTAL-XNJT202106003.htm

    YAO R H, YANG L, WANG Z. Leasing behavior for autonomous vehicles considering latent variables[J]. Journal of Southwest Jiaotong University, 2021, 56(6): 1153-1160. (in Chinese) https://www.cnki.com.cn/Article/CJFDTOTAL-XNJT202106003.htm
    [9] 范琪, 王炜, 杨洋, 等. 家庭收入差异对出行方式选择的影响分析[J]. 交通信息与安全, 2019, 37(6): 111-120. https://www.cnki.com.cn/Article/CJFDTOTAL-JTJS201906015.htm

    FAN Q, WANG W, YANG Y, et al. Effects of household income differences on travel mode choice[J]. Journal of Transport Information and Safety, 2019, 37(6): 111-120. (in Chinese) https://www.cnki.com.cn/Article/CJFDTOTAL-JTJS201906015.htm
    [10] BEN-AKIVA M, MCFADDEN D, TRAIN K, et al. Hybrid choice models: Progress and challenges[J]. Marketing Letters, 2002, 13(3): 163-175. doi: 10.1023/A:1020254301302
    [11] SANBONMATSU D M, STRAYER D L, YU Z, et al. Cognitive underpinnings of beliefs and confidence in beliefs about fully automated vehicles[J]. Transportation Research Part F: Traffic Psychology and Behaviour, 2018, 55(2): 114-122.
    [12] KAUR K, RAMPERSAD G. Trust in driverless cars: Investigating key factors influencing the adoption of driverless cars[J]. Journal of Engineering and Technology Management, 2018, 48(4): 87-96.
    [13] LIU P, YANG R, XU Z. Public acceptance of fully automated driving: Effects of social trust and risk/benefit perceptions[J]. Risk Analysis, 2019, 39(2): 326-341.
    [14] JING P, HUANG H, RAN B, et al. Exploring the factors affecting mode choice intention of autonomous vehicle based on an extended theory of planned behavior: A case study in China[J]. Sustainability, 2019, 11(4): 1155. doi: 10.3390/su11041155
    [15] KRUEGER R, RASHIDI T H, ROSE J M. Preferences for shared autonomous vehicles[J]. Transportation Research Part C: Emerging Technologies, 2016, 69(8): 343-355.
    [16] 刘建荣, 刘志伟, 任倩. 考虑出行者异质性的高铁站到达方式选择[J]. 华南理工大学学报(自然科学版), 2019, 47(9): 47-52. https://www.cnki.com.cn/Article/CJFDTOTAL-HNLG201909008.htm

    LIU J R, LIU Z W, REN Q. Incorporating heterogeneity into travelers' high-speed rail station arrival mode choice[J]. Journal of South China University of Technology, 2019, 47(9): 47-52. (in Chinese) https://www.cnki.com.cn/Article/CJFDTOTAL-HNLG201909008.htm
    [17] GKARTZONIKAS C, GKRITZA K. What have we learned? A review of stated preference and choice studies on autonomous vehicles[J]. Transportation Research Part C: Emerging Technologies, 2019, 98(1): 323-337.
    [18] 王灿, 王德, 朱玮, 等. 离散选择模型研究进展[J]. 地理科学进展, 2015, 34(10): 1275-1287. https://www.cnki.com.cn/Article/CJFDTOTAL-DLKJ201510008.htm

    WANG C, WANG D, ZHU W, et al. Research progress of discrete choice models[J]. Progress in Geography, 2015, 34(10): 1275-1287. (in Chinese) https://www.cnki.com.cn/Article/CJFDTOTAL-DLKJ201510008.htm
    [19] AJZEN I. The theory of planned behavior[J]. Journal of Leisure Research, 1991, 50(2): 179-211.
    [20] BIERNACKI C, GOVAERT G. Choosing models in model-based clustering and discriminant analysis[J]. Journal of Statistical Computation and Simulation, 1999, 64(1): 49-71.
    [21] YÁÑEZ M F, RAVEAU S, ORTÚZAR J D D. Inclusion of latent variables in mixed logit models: Modelling and forecasting[J]. Transportation Research Part A: Policy and Practice, 2010, 44(9): 744-753.
    [22] WANG J, WANG X. Structural equation modeling: Applications using Mplus[M]. New York: John Wiley & Sons, 2019.
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  • 收稿日期:  2021-11-18
  • 网络出版日期:  2022-05-18

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