在交通規劃的過程中,模式選擇分析是一個至關重要的步驟,它直接影響了交通系統的效率與可持續性。模式選擇分析作為常見交通預測模型的第三步,位於旅行分配與路徑指派之間,透過對出發地與目的地表格的輸入,幫助模型建立者預測旅客將使用某種交通模式的可能性。這些可能性被稱為模式分享,進而用來生成每種可行交通模式的旅行預測。
模式選擇分析讓我們能夠更精確地預測不同交通模式間旅行者的偏好。
早期的交通規劃模型起源於芝加哥地區交通研究(CATS),主要專注於公共交通的使用,以了解在各種條件下,多少旅客仍會選擇公交系統進行旅行。這一研究把公共交通旅行分成兩大類: 主要往返回中心商業區(CBD)的旅程(主要采用地鐵、快速公車及通勤列車)和其他通勤(主要依賴當地巴士系統)。隨著私家車擁有率的上升,這些旅行模式的運用與傳統的巴士服務之間開始出現取捨。
CATS使用了轉移曲線技術,最初是分析自動車流量從街道及幹道轉移至提出的快速公路。這項技術還用於環城繞道的設計,以評估有多少流量會選擇繞過市區。模式選擇的轉移曲線分析以比率的形式進行,使得交通模型能根據旅客在不同模式之間的選擇進行預測。
轉移曲線技術依賴於經驗觀察,這類技術已隨著數據質量的提升而不斷改善。
旅行需求理論的進展讓我們能夠對不同交通模式的選擇進行更為細致的分析。基於Stan Warner 1962年的研究,後來發展出來的不等式需求模型使得對個體的行為模式進行研究成為可能,雖然它是聚合的但其基本觀察單位卻是個人。這些模型不僅應用了經濟學中的消費者行為概念,還受到了心理學的啟發。加州大學及麻省理工學院的研究者利用隨機效用模型(Random Utility Models)及多項式邏輯模型(multinomial logit model),為模式選擇研究提供了更為豐富的工具。
Choice models 的進步使得我們能夠對多個選擇進行比較並考量不同特徵的影響。
早期心理學的研究涉及了個體在面對不同物體選擇時的行為模式,其中,導官越大的差異,正確選擇的概率越高。此類模型後來被用於評估各種交通模式對於消費者的吸引力,經濟學家則將其擴展至效用理論,從中引入隨機項,例如個人的喜好及選擇錯誤,這一改進對模型的實用性有著重要影響。
在模式選擇中,旅行者所選擇的交通方式被看作是對其所期望效用的一種最佳回應。
雖然模式選擇模型有著重要的應用潛力,但基於效用理論的模型存在一定的限度,例如假設用戶擁有完美資訊的前提。這些假設在實際情況中難以成立,因此在預測時必須考慮到個體的多樣性及選擇行為的隨機性。透過最大似然估計的方法,研究者能夠估算出影響選擇的各種參數,進而改進模型的準確性。
模式選擇是交通規劃中的關鍵,它不僅影響著現有交通系統的設定,也關乎未來城市發展的可持續性。正因為如此,深入了解模式選擇的背後機制及其所依賴的數據,將極為重要。交通規劃者應持續尋求新的數據及方法,來滿足不斷變化的旅客需求與城市環境的挑戰。在此背景下,對於交通模式的選擇,我們應思考:未來的城市交通規劃該如何更有效地應對人們的出行需求呢?