基于分層抽樣調查的居民出行調查

孫茂棚 賈朋娟

摘 要 居民出行調查可以準確掌握居民出行狀況，是研究城市交通現(xiàn)狀的基礎，是城市交通運輸規(guī)劃與政策制定的基礎。居民出行調查已有數(shù)十年的歷史，但是隨著技術的革新和研究的不斷深入，調查的精確性和便利性不斷優(yōu)化，本文闡述了居民出行調查的一些今本方法，并對分層抽樣的調查方法進行了詳細分析。

關鍵詞 居民出行調查；抽樣調查；分層抽樣

0居民出行調查意義

居民出行調查是指對一定時間內，規(guī)劃區(qū)域內的常住人口以及暫住人口出行的詳細情況（包括起訖點、出行目的、出行時間、出行方式、出行距離等）進行調查。通過居民出行調查可以掌握城市居民出行特征同時了解城市交通主體出行規(guī)律。[1]

居民出行調查的重要地位概括為：第一，交通系統(tǒng)中的實際數(shù)據是交通管理和規(guī)劃的不可或缺的基礎，科學研究離不開各種各樣實際系統(tǒng)的數(shù)據，以保證模型或檢驗理論推導的正確性。第二，居民出行調查中體現(xiàn)大量出行者本身的特征信息，對于進一步的揭示居民出行的內在規(guī)律十分重要。居民出行調查實質是將出行從技術與社會綜合雙重角度進行研究。

1 國內外居民出行調查方式研究

大多數(shù)城市的居民出行調查是采用人工調查的方法，最普遍的方式包括家訪調查法、明信片調查法、電話詢問法等，其他方式還有工作出行調查法、月票調查法和職工詢問法等等。居民出行調查成本高，一般幾年甚至十幾年才進行一次。

這類調查研究也在不斷優(yōu)化，體現(xiàn)在小區(qū)劃分的科學性以及抽樣方法的優(yōu)化，抽樣率的選取等方面。相關學著針對廣州等城市多次展開居民出行調查實踐經驗，較為系統(tǒng)地提出了居民出行調查數(shù)據的分層次、異源獨立數(shù)據（含核查線數(shù)據）的擴樣與校核思路，并基于最大似然法原理，研究了應用CUBE中矩陣估算模塊進行核查校正的實踐方法。[2]其他領域還有大量的相關研究。

現(xiàn)代交通管理模式已由供給型向需求管理型轉變。[3]如基于手機信息的居民出行調查方法。是利用手機采集居民多種出行數(shù)據的應用建立交通出行信息采集軟件，獲得出行量、出行目的結構、平均出行次數(shù)、居民出行時距、出行方式構成、OD矩陣等居民出行信息。[4]

隨著人類生活質量的提高，以休閑行為和休閑目為主的出行活動增加，如何在城市居民出行調查中，有效獲取休閑出行相關數(shù)據成為社會學和交通規(guī)劃學共同關注的話題。

2 居民出行調查基本方法

居民出行調查主要技術問題包括調查范圍和交通小區(qū)劃分、抽樣率確定、抽樣方法比較選擇以及人工誤差質量控制。

（1）調查范圍和交通小區(qū)劃分

為了使調查更具有代表性，需要科學選擇調查范圍，不僅要掌握當前城市交通狀況，同時考慮規(guī)劃期內的交通預測，這就需要對調查范圍進行交通小區(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；在同一個交通小區(qū)內部路段在物理上具有鄰接關系；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)動態(tài)劃分方案能保持相對穩(wěn)定；自組織特性是交通小區(qū)的本質特征。交通小區(qū)劃分的變化過程可以看作是城市道路網絡交通流的自組織過程。

（2）抽樣率的確定

如何合理確定居民出行調查抽樣率尤為重要，選取不合適或數(shù)據處理不恰當，會導致精度不符合要求，更無法保證結果的準確性。

從大小為N的總體中抽取樣本量為n的簡單隨機樣本，總體中每個特定單元入樣的概率為n/N，兩個特定單元都入樣的概率為n（n-1）/N（N-1） 。

簡單隨機樣本的方差為 ，簡單隨機樣本 方差為：

對于可用的估計量 ，當樣本量n足夠大時，可構造m的置信水平 的近似置信區(qū)間：

其中 是標準正態(tài)分布的雙側 分位數(shù)，是 的 置信水平下的絕對誤差限，我們可以取平均日出行次數(shù)的樣本值作為估計值，因此有：

抽樣率取值：

（3）抽樣方法的對比

居民出行調查過程中每種方法都有不同的估計均值和方差，對結果的誤差不同，置信區(qū)間也不同?？梢曰诰用竦挠玫厍闆r，對小區(qū)進行劃分，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，在給定的調查費用下使得估計量方差最小，或在規(guī)定方差下使得調查費用最省?；谶@樣的方法每個調查分組具有相同的調查成本我們可以簡化上一節(jié)中的方程得到在分層抽樣下的總體抽樣率：

其中每一個分層的抽樣率可以通過下式計算：

其中 為層權重， 為底 層的總體方差。

（4）避免人工誤差的數(shù)據質量控制

避免人工誤差，保證調查數(shù)據的質量需要調查工作的各個階段都要采取嚴格的質量控制措施，落實責任制。項目運作流程上可以考慮設置試調查和兩次專家評審的方法。實施階段，調查初期要嚴格選拔和精心培訓調查人員，調查人員需同時具備高素質和責任心強兩大特征，且對其進行有組織的培訓及考核，通過者要持證上崗，多次考核不合格者禁止參加調查工作。

四、總結

科學合理的城市居民出行調查方案獲得的準確結果有助于城市交通系統(tǒng)中供需矛盾的認識，有助于對城市客運交通需求特征的把握，掌握出行行為特征、出行需求特征，以結合城市背景，經濟發(fā)展狀況以及現(xiàn)有交通建設狀況，對城市交通規(guī)劃建設，管理政策制定依據，尤其是隨著研究的不斷深入，對研究精度要求的不斷提高，居民出行調查在節(jié)約人力財力的基礎上，大量使用新技術和新的方法使得科學性不斷增強。應用分層抽樣的抽樣調查方法具有較高的精確度和適用性。

參考文獻

[1] 王煒，過秀成.交通工程學[M].南京：東南大學出版社，第二版，2011

[2] 馬小毅.居民出行調查數(shù)據擴樣方法研究[J].交通運輸工程與信息學報.2010

[3] 扈中偉，鄧小勇，郭繼孚，溫慧敏.基于手機定位數(shù)據的居民出行需求特征分析[A]. 第八屆中國智能交通年會優(yōu)秀論文集—軌道交通[C]. 中國安徽合肥： 中國智能交通協(xié)會，2013

[4] 黃美靈，陸百川. 基于手機信息的居民出行調查[J]. 重慶交通大學學報（自然科學版）.2010

作者簡介

孫茂棚（1990-），漢，男，吉林延吉人，碩士，交通運輸規(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)