网约式拼车服务激励策略研究

摘要

作为共享型网约车,网约式拼车可减少城市机动车行驶里程,缓解交通拥堵和降低碳排放。然而,相较于网约快车,该方式未能得到有效推广,市场占有率不足20%。如何通过激励策略设计提升通勤者对网约式拼车的使用意愿,避免激励策略失灵,是推动共享交通发展的重难点问题。以把握激励策略对通勤者决策行为影响机理为目标,对上海通勤者开展RP/SP调查以获取社会经济特征、通勤特征、心理感知特征和不同激励策略组合下的网约式拼车使用意愿等相关数据。在基础上,从决策者心理出发,考虑个体认知及行为偏好构建网约式拼车使用意图模型以挖掘通勤者决策偏好,以此构建网约式拼车相关激励策略集。深度考虑通勤者异质性,利用随机参数模型分析不同激励策略及影响因素对不同类型通勤者使用意愿影响机理的异同,并评估了各激励策略的影响效果。以投入成本和监管边界为约束,基于不同优化决策为目标建立激励策略组合优化模型,融合多智能体仿真系统与启发式算法对问题进行求解,并通过案例分析不同供需环境中的各决策目标下激励策略组合的适用性。本文重点研究内容可分为三个部分:基于网约式拼车使用意图建模的决策偏好挖掘、考虑异质性的网约式拼车使用意愿影响机理分析、以及激励策略组合优化模型及融合多智能体仿真的优化算法设计。(1)基于网约式拼车使用意图建模的决策偏好挖掘。使用意图作为通勤者行为决策的内在驱动,是使用意愿(即如何选择)的重要中介变量。从决策者心理感知出发,解析外部激励策略、公共交通竞争环境与使用意图的中介心理过程。以计划行为理论(TPB)和技术接受模型(TAM)为基础,构建外部激励和公共交通竞争下的网约式拼车使用意图模型,利用结构方程模型估计模型参数,剖析外部环境对消费者使用意图及决策偏好的影响,为网约式拼车激励策略设计提供理论依据。(2)考虑异质性的网约式拼车使用意愿影响机理分析。深度考虑通勤者组间和组内异质性,以通勤距离为特征对通勤者进行异质性分组。在组间异质性的基础上,进一步考虑各类通勤者组内的异质性,将各种激励策略下各类通勤者数据耦合到各自的随机参数模型中。建立包含社会经济特征、通勤特征、心理感知特征、建成环境特征和激励策略的使用意愿模型。基于随机参数模型结果研究各类因素的影响机理、各类通勤者的组内异质性,以及各类激励策略下各类通勤者的网约式拼车使用意愿的差异,从激励策略差异化定制这方面对模型应用价值进行探讨。(3)激励策略组合优化模型及融合多智能体仿真的优化算法设计。以投入成本和监管边界为约束,分别基于供给方和供需双方收益最优为目标建立激励策略组合优化模型对不同的激励策略及其策略水平等决策变量进行优化。该类优化问题属于离线动态系统优化问题,融合多智能体仿真系统与启发式算法对问题进行求解。同时,为验证模型和算法适用性,引入不同供需环境的案例,利用激励策略组合优化模型及融合多智能体仿真的优化算法求解不同供需环境的最优的决策,捕获不同的供需环境下供给方与供需双方收益最优的激励策略组合优化结果,并通过相应指标分析不同供需环境下的策略效果。

目录

摘要

ABSTRACT

第1章 绪论

1.1 研究背景

1.2 研究目标

1.3 研究意义

1.4 研究综述

1.4.1 拼车模式

1.4.2 出行者决策影响因素

1.4.3 激励及监管策略

1.4.4 策略评估方法

1.4.5 综述小结

1.5 研究内容及章节结构

1.5.1 研究内容

1.5.2 章节结构

1.6 本章小结

第2章 网约式拼车使用意愿及出行者策略偏好调查设计

2.1 调查目的

2.2 调查方法及目标区域

2.2.1 调查方法与实验设计

2.2.2 调查区域

2.3 调查实施及调查内容

2.3.1 调查实施

2.3.2 调查内容

2.4 数据统计及分析

2.4.1 数据收集

2.4.2 第 1 次调查结果统计

2.4.3 第 2 次调查结果统计

2.5 本章小结

第3章 基于网约式拼车使用意图建模的决策偏好挖掘

3.1 行为决策的心理过程追踪方法

3.1.1 心理过程追踪理论

3.2 考虑外部激励和公共交通竞争下的网约式拼车使用意图模型

3.3 模型估计方法

3.3.1 测量模型

3.3.2 结构模型

3.4 实证分析

3.4.1 数据来源

3.4.2 模型结果及讨论

3.5 本章小结

第4章 考虑异质性的网约式拼车使用意愿影响机理分析

4.1 通勤者的异质性分析

4.2 考虑异质性的使用意愿建模方法

4.2.1 有序概率模型

4.2.2 随机参数有序 Probit 模型

4.2.3 相关随机参数有序 Probit 模型

4.3 模型结果及讨论

4.3.1 激励策略

4.3.2 社会经济特征

4.3.3 通勤特征

4.3.4 心理感知特征

4.3.5 建成环境特征

4.3.6 相关参数

4.4 本章小结

第5章 激励策略组合优化模型及融合多智能体仿真的优化算法设计

5.1 基于优化建模的情景分析

5.1.1 出行平台

5.1.2 服务车辆

5.1.3 潜在用户

5.2 激励策略组合优化模型构建

5.2.1 供给方收益最优

5.2.2 供需双方收益最优

5.2.3 约束条件

5.2.4 离线动态系统问题的优化求解思路

5.3 基于多智能体仿真的网约式拼车动态系统模拟

5.3.1 仿真环境搭建及假设

5.3.2 智能体定义及产生

5.3.3 乘客配对规则

5.3.4 车辆配对及运动规则

5.3.5 仿真流程

5.4 本章小结

第6章 不同决策目标下激励策略组合的适应性评估

6.1 评价指标定义

6.1.1 服务水平指标

6.1.2 市场收益指标

6.2 案例分析

6.2.1 仿真环境及参数

6.2.2 供不应求市场

6.2.3 供过于求市场

6.3 本章小结

第7章 结论与展望

7.1 研究工作总结

7.2 应用分析

7.3 创新点

7.4 研究展望

参考文献

附录A 通勤者网约车使用情况及拼车使用意图调查

附录B 上海市短距离通勤者网约拼车策略偏好调查