考虑家庭交互异质性的学校出行方式选择动态建模研究

School travel mode choice behavior has an important effect on the traffic condition around schools, safe route to school and students’ physical quality. The project holds firm that the self-regulated and dynamic school travel decision of family members stems from both temporal and spatial interaction and psychological interaction with respect to their cognition of the variable objective environment. Therefore, the Stage Model of Self-Regulated Behavioral Change (SSBC) is proposed to delve into the psychological factors caused by the effects of parents’ and children’s cognition, and work out the relationship paradigm. Based on SSBC, a dynamic theoretical framework of urban travel mode choice behavior for students of primary or secondary schools in our country will be constructed. Besides, to quantify the mapping relationship between factors and school travel mode choice, we will analysis the role of heterogeneous intra-household interactions and establish an Improved Hybrid Choice Model (IHCM) that accommodates latent variables from SSBC. The IHCM will help us to use the parallel analysis to research the key impacts of guidance polices and interventions and find the policy-oriented approaches to optimizing school travel mode share by MINDSPACE. Finally, we will justify the rationality and enforceability of interventions by using multi-paradigm simulation involving agent-based modeling, system dynamics and discrete event simulation. The results will expand and enrich the theory of travel behavior of students of primary and secondary schools and provide theoretical support of demand policies for school travel.

学校出行方式的构成对于学校周围的交通状况、上学安全性和学生的身体素质都有十分重要的影响。由于认识到家庭成员不仅受到时空安排的约束，还在对变化客观环境感知中所形成心理状态的交互影响下自发且动态调整着对学校出行方式的决策。所以本研究利用自调整行为变化阶段模型将家长和学生的心理因素提炼出来，构建适应于我国城市学校出行方式选择动态决策过程理论框架；分析家庭成员交互作用下变量间路径关系，据此建立改进的混合选择模型，研究影响因素和独立学校出行方式选择及接送-方式联合选择行为间的映射关系；采用平行分析的方法研究受制于引导政策的关键因素，利用理智空间方法建立政策导向的学校出行方式结构优化方法；最后基于主体建模、离散事件和系统动力学方法，实现对引导政策的多范式仿真，检验政策的合理性。研究成果在学术上使出行行为理论面对中小学生群体得到更加丰富的扩展，在实践上为学校出行的需求管理政策制定提供了理论依据。

小汽车在学校出行方式构成中占比过高会造成学校周围交通状况恶化，了解家长的学校出行方式选择决策机理对提出针对性干预措施及政策制定有重要作用。基于此，本项目从“了解动态决策机理——探索出行方式选择——提出政策评估方案”三个层面展开研究。.首先，本项目运用自调整行为变化阶段模型构建了家长在选择学校出行方式时由小汽车出行向活动的出行方式转变的动态决策过程理论框架，研究发现有76.2%的家长停留在转变前阶段，其固有的小汽车出行行为习惯存在阻碍作用。为全面了解学校出行领域研究，在进行研究综述后发现未来自动驾驶汽车可能为学校出行提供一种新的方式选择。为此，本项目以改进的混合选择模型为基础，对家长使用自动驾驶汽车接送子女上下学的主客观影响因素进行了深入解析。研究发现，感知易用性对女性使用自动驾驶汽车的影响最为显著，而影响男性使用自动驾驶汽车的因素则较为复杂，年龄也在自动驾驶汽车接受度中表现出显著的异质性。最后，通过网约车整改措施案例设计了一套政策评估方案，为未来学校出行政策评估提供理论支持。研究成果在学术上使出行行为理论面对中小学生群体得到更加丰富的扩展，在实践上为学校出行的需求管理政策制定提供了理论依据。.在研究期间内，依托项目成果在Accident Analysis & Prevention、Transportation research Part F、Journal of Transport & Health等交通运输领域期刊发表论文19篇，其中SCI/SSCI检索论文10篇，EI检索论文3篇，北大核心期刊收录4篇，共计被引300余次；撰写学术著作和学术译著各一部，已有2项发明专利获国家授权、7项发明专利公开，开发软件著作权1项，促进了学校出行研究领域的发展。项目期间受邀在世界交通运输大会（WTC2022）、第十届“交通运输研究（上海）论坛”（2022）、第二十届和第二十一届COTA国际交通科技年会（2021）和第十四届全国交通运输领域青年学术会议等做学术报告，推动了学校出行研究领域的交流。