孫茂棚 賈朋娟
摘 要 居民出行調(diào)查可以準(zhǔn)確掌握居民出行狀況,是研究城市交通現(xiàn)狀的基礎(chǔ),是城市交通運(yùn)輸規(guī)劃與政策制定的基礎(chǔ)。居民出行調(diào)查已有數(shù)十年的歷史,但是隨著技術(shù)的革新和研究的不斷深入,調(diào)查的精確性和便利性不斷優(yōu)化,本文闡述了居民出行調(diào)查的一些今本方法,并對(duì)分層抽樣的調(diào)查方法進(jìn)行了詳細(xì)分析。
關(guān)鍵詞 居民出行調(diào)查;抽樣調(diào)查;分層抽樣
0居民出行調(diào)查意義
居民出行調(diào)查是指對(duì)一定時(shí)間內(nèi),規(guī)劃區(qū)域內(nèi)的常住人口以及暫住人口出行的詳細(xì)情況(包括起訖點(diǎn)、出行目的、出行時(shí)間、出行方式、出行距離等)進(jìn)行調(diào)查。通過(guò)居民出行調(diào)查可以掌握城市居民出行特征同時(shí)了解城市交通主體出行規(guī)律。[1]
居民出行調(diào)查的重要地位概括為:第一,交通系統(tǒng)中的實(shí)際數(shù)據(jù)是交通管理和規(guī)劃的不可或缺的基礎(chǔ),科學(xué)研究離不開(kāi)各種各樣實(shí)際系統(tǒng)的數(shù)據(jù),以保證模型或檢驗(yàn)理論推導(dǎo)的正確性。第二,居民出行調(diào)查中體現(xiàn)大量出行者本身的特征信息,對(duì)于進(jìn)一步的揭示居民出行的內(nèi)在規(guī)律十分重要。居民出行調(diào)查實(shí)質(zhì)是將出行從技術(shù)與社會(huì)綜合雙重角度進(jìn)行研究。
1 國(guó)內(nèi)外居民出行調(diào)查方式研究
大多數(shù)城市的居民出行調(diào)查是采用人工調(diào)查的方法,最普遍的方式包括家訪調(diào)查法、明信片調(diào)查法、電話詢問(wèn)法等,其他方式還有工作出行調(diào)查法、月票調(diào)查法和職工詢問(wèn)法等等。居民出行調(diào)查成本高,一般幾年甚至十幾年才進(jìn)行一次。
這類調(diào)查研究也在不斷優(yōu)化,體現(xiàn)在小區(qū)劃分的科學(xué)性以及抽樣方法的優(yōu)化,抽樣率的選取等方面。相關(guān)學(xué)著針對(duì)廣州等城市多次展開(kāi)居民出行調(diào)查實(shí)踐經(jīng)驗(yàn),較為系統(tǒng)地提出了居民出行調(diào)查數(shù)據(jù)的分層次、異源獨(dú)立數(shù)據(jù)(含核查線數(shù)據(jù))的擴(kuò)樣與校核思路,并基于最大似然法原理,研究了應(yīng)用CUBE中矩陣估算模塊進(jìn)行核查校正的實(shí)踐方法。[2]其他領(lǐng)域還有大量的相關(guān)研究。
現(xiàn)代交通管理模式已由供給型向需求管理型轉(zhuǎn)變。[3]如基于手機(jī)信息的居民出行調(diào)查方法。是利用手機(jī)采集居民多種出行數(shù)據(jù)的應(yīng)用建立交通出行信息采集軟件,獲得出行量、出行目的結(jié)構(gòu)、平均出行次數(shù)、居民出行時(shí)距、出行方式構(gòu)成、OD矩陣等居民出行信息。[4]
隨著人類生活質(zhì)量的提高,以休閑行為和休閑目為主的出行活動(dòng)增加,如何在城市居民出行調(diào)查中,有效獲取休閑出行相關(guān)數(shù)據(jù)成為社會(huì)學(xué)和交通規(guī)劃學(xué)共同關(guān)注的話題。
2 居民出行調(diào)查基本方法
居民出行調(diào)查主要技術(shù)問(wèn)題包括調(diào)查范圍和交通小區(qū)劃分、抽樣率確定、抽樣方法比較選擇以及人工誤差質(zhì)量控制。
(1)調(diào)查范圍和交通小區(qū)劃分
為了使調(diào)查更具有代表性,需要科學(xué)選擇調(diào)查范圍,不僅要掌握當(dāng)前城市交通狀況,同時(shí)考慮規(guī)劃期內(nèi)的交通預(yù)測(cè),這就需要對(duì)調(diào)查范圍進(jìn)行交通小區(qū)劃分。交通小區(qū)劃分基于以下要求:具有相似的交通特征;在同一個(gè)交通小區(qū)內(nèi)部路段在物理上具有鄰接關(guān)系;在交通特性上,也是相互影響較大的交叉口或路段的集合;交通小區(qū)動(dòng)態(tài)劃分方案能保持相對(duì)穩(wěn)定;自組織特性是交通小區(qū)的本質(zhì)特征。交通小區(qū)劃分的變化過(guò)程可以看作是城市道路網(wǎng)絡(luò)交通流的自組織過(guò)程。
(2)抽樣率的確定
如何合理確定居民出行調(diào)查抽樣率尤為重要,選取不合適或數(shù)據(jù)處理不恰當(dāng),會(huì)導(dǎo)致精度不符合要求,更無(wú)法保證結(jié)果的準(zhǔn)確性。
從大小為N的總體中抽取樣本量為n的簡(jiǎn)單隨機(jī)樣本,總體中每個(gè)特定單元入樣的概率為n/N,兩個(gè)特定單元都入樣的概率為n(n-1)/N(N-1) 。
簡(jiǎn)單隨機(jī)樣本的方差為 ,簡(jiǎn)單隨機(jī)樣本 方差為:
對(duì)于可用的估計(jì)量 ,當(dāng)樣本量n足夠大時(shí),可構(gòu)造m的置信水平 的近似置信區(qū)間:
其中 是標(biāo)準(zhǔn)正態(tài)分布的雙側(cè) 分位數(shù),是 的 置信水平下的絕對(duì)誤差限,我們可以取平均日出行次數(shù)的樣本值作為估計(jì)值,因此有:
抽樣率取值:
(3)抽樣方法的對(duì)比
居民出行調(diào)查過(guò)程中每種方法都有不同的估計(jì)均值和方差,對(duì)結(jié)果的誤差不同,置信區(qū)間也不同??梢曰诰用竦挠玫厍闆r,對(duì)小區(qū)進(jìn)行劃分,采用分層抽樣,各層的抽樣率是各層總體方差的函數(shù),這將導(dǎo)致各層難以采用同一抽樣率,研究通常采用Ney man分配(最優(yōu)分配少)具體確定總體抽樣率和分層抽樣率,在給定的調(diào)查費(fèi)用下使得估計(jì)量方差最小,或在規(guī)定方差下使得調(diào)查費(fèi)用最省。基于這樣的方法每個(gè)調(diào)查分組具有相同的調(diào)查成本我們可以簡(jiǎn)化上一節(jié)中的方程得到在分層抽樣下的總體抽樣率:
其中每一個(gè)分層的抽樣率可以通過(guò)下式計(jì)算:
其中 為層權(quán)重, 為底 層的總體方差。
(4)避免人工誤差的數(shù)據(jù)質(zhì)量控制
避免人工誤差,保證調(diào)查數(shù)據(jù)的質(zhì)量需要調(diào)查工作的各個(gè)階段都要采取嚴(yán)格的質(zhì)量控制措施,落實(shí)責(zé)任制。項(xiàng)目運(yùn)作流程上可以考慮設(shè)置試調(diào)查和兩次專家評(píng)審的方法。實(shí)施階段,調(diào)查初期要嚴(yán)格選拔和精心培訓(xùn)調(diào)查人員,調(diào)查人員需同時(shí)具備高素質(zhì)和責(zé)任心強(qiáng)兩大特征,且對(duì)其進(jìn)行有組織的培訓(xùn)及考核,通過(guò)者要持證上崗,多次考核不合格者禁止參加調(diào)查工作。
四、總結(jié)
科學(xué)合理的城市居民出行調(diào)查方案獲得的準(zhǔn)確結(jié)果有助于城市交通系統(tǒng)中供需矛盾的認(rèn)識(shí),有助于對(duì)城市客運(yùn)交通需求特征的把握,掌握出行行為特征、出行需求特征,以結(jié)合城市背景,經(jīng)濟(jì)發(fā)展?fàn)顩r以及現(xiàn)有交通建設(shè)狀況,對(duì)城市交通規(guī)劃建設(shè),管理政策制定依據(jù),尤其是隨著研究的不斷深入,對(duì)研究精度要求的不斷提高,居民出行調(diào)查在節(jié)約人力財(cái)力的基礎(chǔ)上,大量使用新技術(shù)和新的方法使得科學(xué)性不斷增強(qiáng)。應(yīng)用分層抽樣的抽樣調(diào)查方法具有較高的精確度和適用性。
參考文獻(xiàn)
[1] 王煒,過(guò)秀成.交通工程學(xué)[M].南京:東南大學(xué)出版社,第二版,2011
[2] 馬小毅.居民出行調(diào)查數(shù)據(jù)擴(kuò)樣方法研究[J].交通運(yùn)輸工程與信息學(xué)報(bào).2010
[3] 扈中偉,鄧小勇,郭繼孚,溫慧敏.基于手機(jī)定位數(shù)據(jù)的居民出行需求特征分析[A]. 第八屆中國(guó)智能交通年會(huì)優(yōu)秀論文集—軌道交通[C]. 中國(guó)安徽合肥: 中國(guó)智能交通協(xié)會(huì),2013
[4] 黃美靈,陸百川. 基于手機(jī)信息的居民出行調(diào)查[J]. 重慶交通大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版).2010
作者簡(jiǎn)介
孫茂棚(1990-),漢,男,吉林延吉人,碩士,交通運(yùn)輸規(guī)劃與管理專業(yè)
賈朋娟(1991-),漢,女,河北石家莊人,碩士,建筑安全工程專業(yè)