公路公共運輸發展政策推動效益之評估與回饋－運具選擇行為變動之分析及決策支援系統建置(2/2)

MOTC-IOT-101-MEB012

公路公共運輸發展政策推動效益之評

估與回饋－運具選擇行為變動之分析

及決策支援系統建置(2/2)

期末報告

交通部運輸研究所

中華民國 101 年 11 月

I

目錄

中英文摘要 ... XIII

第一章 緒論 ... 1

1.1 研究背景... 1 1.2 研究目的... 2 1.3 研究範疇... 3 1.3.1 旅次特性... 3 1.3.2 區域特性... 5 1.4 研究內容... 6 1.5 工作項目... 7 1.6 研究步驟與流程... 8 1.6.1 第一年度研究流程... 8 1.6.2 第二年度研究流程... 9

第二章 文獻彙析 ... 12

2.1 離散選擇模式類型... 12 2.1.1 多項羅吉特... 13 2.1.2 巢式羅吉特... 13 2.1.3 混合羅吉特... 14 2.1.4 其它模式... 15 2.2 運具選擇行為影響變數... 15 2.2.1 外顯變數... 15 2.2.2 潛在變數... 17 2.3 通勤運具選擇行為之研究... 18 2.3.1 國外文獻... 18 2.3.2 國內文獻... 19 2.4 城際與接駁運具選擇的模式架構... 21 2.4.1 同時考量... 21 2.4.2 分開考量... 22 2.6 小結 ... 37

第三章 研究方法 ... 38

3.1 個體模式... 38

II 3.1.1 多維度選擇模式... 38 3.1.2 整合潛在變數之選擇模式... 40 3.1.3 考量異質性之選擇模式... 42 3.1.4 整合顯示及敘述資料之選擇模式... 43 3.1.5 動態選擇模式... 45 3.2 總體模式... 46 3.2.1 迴歸分析 (Regression Analysis) ... 46

3.2.2 總體羅吉特分析 (Aggregate Logit Analysis) ... 47

3.2.3 地理加權迴歸 (Geographically Weighted Regression, GWR) ... 48

第四章 個體運具選擇模式 ... 53

4.1 前期問卷調查結果與分群... 53 4.1.1 問卷調查結果與檢定... 53 4.1.2 分群方式與結果... 55 4.2 區內旅次模式... 57 4.2.1 RP 多項羅吉特模式 ... 57 4.2.2 RP＋SP 整合多項羅吉特模式 ... 60 4.2.3 小結... 66 4.3.1 分析架構與替選方案說明... 68 4.4 管理策略分析... 80 4.4.1 彈性分析... 81 4.4.2 市場佔有率分析... 86 4.5 政策應用... 100 4.5.1 區內旅次... 100 4.5.2 城際及接駁旅次目的... 101

第五章 總體模式 ... 102

5.1 資料蒐集... 102 5.1.1 變數說明... 102 5.2 資料分析... 110 5.2.1 因變數-公共運輸使用率基本統計分析 ... 110 5.2.2 自變數統計分析... 111 5.3 全域型模式建構與推估... 119

III 5.3.1 迴歸分析... 119 5.3.2 總體羅吉特模式... 123 5.3.3 全域型模式小結... 130 5.4 區域型模式建構與估計... 131 5.4.1 地理加權敘述統計分析... 131 5.4.2 地理加權迴歸分析... 143 5.5 模式績效比較... 157 5.5.1 線性型迴歸分析... 157 5.5.2 對數型總體羅吉特... 158 5.5.3 地理加權迴歸... 159 5.5.4 小結... 159 5.6 聯立迴歸模式... 160 5.6.1 彈性推導... 161 5.7 政策意涵... 165 5.7.1 各變數對應之管理策略... 165 5.7.2 政策敏感度分析... 166 5.8 總體與個體整合模式... 167 5.8.1 個體模式預測結果... 167 5.8.2 整合模式預測結果... 174 5.9 小結 176

第六章 追蹤問卷調查 ... 177

6.1 問卷設計... 177 6.1.1 運具偏好設計... 177 6.1.2 潛在變數設計... 177 6.1.3 問卷內容設計... 178 6.2 問卷內容... 188 6.2.1 顯示偏好問項... 188 6.2.2 潛在變數問項... 188 6.2.3 基本資料調查... 192 6.3 調查計畫... 193 6.3.1 調查計畫... 193

IV 6.3.2 分析構想... 193 6.3.3 調查方式... 194 6.4 問卷基本統計分析... 194 6.4.1 城際旅運模式基本統計分析... 194 6.4.2 接駁旅運模式基本統計分析... 198 6.4.3 區內旅運模式基本統計分析... 203 6.5 追蹤問卷滿意度分析... 208

第七章 動態運具選擇模式 ... 215

7.1 前言 215 7.1.1 慣性變數... 215 7.1.2 差額變數... 215 7.2 城際旅運模式建構與分析... 216 7.2.1 都會區模式... 216 7.2.2 非都會區模式... 217 7.3 接駁旅運模式建構與分析... 219 7.4 區內經常性旅次模式建構與分析... 221 7.4.1 都會區模式... 221 7.4.2 都市區模式... 222 7.4.3 偏遠區模式... 222 7.5 模式小結... 224

第八章 策略效益評估與回饋 ... 225

8.1 資料蒐集平台建立... 225 8.2 評估與回饋架構... 227 8.3 公路公共運輸發展計畫之內容... 228 8.4 公共運輸績效評估... 235

第九章 決策支援系統設計 ... 243

9.1 系統設計說明... 243 9.2 系統介面介紹... 244 9.3 系統使用說明... 248

第十章 結論與建議 ... 251

10.1 結論... 251

V 10.2 建議... 252

參考文獻 ... 253

附錄一 問卷內容 ... A1-1

附錄二 第 1 次專家學者座談會會議記錄 ... A2-1

附錄三 期末報告審查意見處理情形表 ... A3-1

附錄四 第 2 次專家學者座談會會議記錄 ... A4-1

VI

表目錄

表 2.1 國內外運具選擇行為研究之旅運者社經特性變數... 16 表 2.2 國內外運具選擇行為研究之旅運者旅次特性變數... 16 表 2.3 國內外運具選擇行為研究與運具相關之服務水準變數... 17 表 2.4 國內外運具選擇行為研究之潛在變數... 18 表 2.5 離散選擇模式應用於運輸領域之文獻整理彙整... 20 表 2.6 城際與接駁運具選擇相關文獻彙析表... 24 表 2.7 文獻彙整... 33 表 3.1 經常性區內短程旅運模式... 39 表 3.2 偶發性城際中長程旅運模式... 39 表 4.1 各縣市有效問卷及抽樣份數比較... 53 表 4.2 各縣市有效問卷及規劃抽樣份數間之卡方檢定值... 54 表 4.3 各種類型問卷之公共運輸使用率... 54 表 4.4 抽樣樣本及母體之卡方檢定結果... 55 表 4.5 各鄉鎮市區分群結果及其抽樣樣本數分佈... 56 表 4.6 區內及城際旅次之回收有效問卷數量... 57 表 4.7 區內旅次運具選擇方案集合之界定... 57 表 4.8 偏遠區區內 RP 多項羅吉特模式推估結果 ... 58 表 4.9 都市區區內 RP 多項羅吉特模式之推估結果 ... 59 表 4.10 都會區區內 RP 多項羅吉特模式之推估結果 ... 60 表 4.11 偏遠區區內 RP＋SP 整合多項羅吉特模式之推估結果 ... 62 表 4.12 都市區區內 RP＋SP 整合多項羅吉特模式之推估結果 ... 64 表 4.13 都會區區內 RP＋SP 整合多項羅吉特模式之推估結果 ... 66 表 4.14 RP 模式時間價值之比較 ... 67 表 4.15 RP＋SP 整合模式時間價值之比較 ... 67 表 4.16 各區運具替選方案集合彙整表... 69 表 4.17 偏遠區城際接駁聯合巢式羅吉特模式之推估結果... 71 表 4.18 偏遠區接駁 RP＋SP 整合多項羅吉特模式之推估結果 ... 73 表 4.19 都市區城際接駁聯合巢式羅吉特模式之推估結果... 74

VII 表 4.20 都市區接駁 RP＋SP 整合多項羅吉特模式之推估結果 ... 76 表 4.21 都會區城際接駁聯合巢式羅吉特模式之推估結果... 77 表 4.22 都會區接駁 RP＋SP 整合多項羅吉特模式之推估結果 ... 79 表 4.23 不同地區最佳運具選擇模式之非巢式檢定結果... 80 表 4.24 偏遠區各共生變數之彈性計算結果... 81 表 4.25 都市區各共生變數之彈性計算結果... 82 表 4.26 都會區各共生變數之彈性計算結果... 82 表 4.27 偏遠區城際運具《車外時間》彈性分析結果... 83 表 4.28 偏遠區城際運具《車內時間》彈性分析結果... 83 表 4.29 偏遠區城際運具《旅行成本》彈性分析結果... 83 表 4.30 偏遠區城際運具《方便性》彈性分析結果... 83 表 4.31 偏遠區城際運具《舒適性》彈性分析結果... 84 表 4.37 都市區城際運具《車外時間》彈性分析結果... 84 表 4.38 都市區城際運具《車內時間》彈性分析結果... 84 表 4.39 都市區城際運具《旅行成本》彈性分析結果... 85 表 4.40 都市區城際運具《方便性》彈性分析結果... 85 表 4.41 都會區城際運具《車外時間》彈性分析結果... 85 表 4.42 都會區城際運具《車內時間》彈性分析結果... 86 表 4.43 都會區城際運具《旅行成本》彈性分析結果... 86 表 4.44 都會區城際運具《方便性》彈性分析結果... 86 表 4.45 都會區城際運具《舒適性》彈性分析結果... 86 表 4.46 偏遠區公共運輸舒適性改變後之市占率變化... 87 表 4.47 偏遠區臺鐵車內時間改變後之市占率變化... 88 表 4.48 偏遠地區之臺鐵方便性改變後市占率變化結果... 88 表 4.49 都市區 DRT-計程車旅行成本改變後之市占率變化 ... 88 表 4.50 都市區捷運與臺鐵車內時間改變後之市占率變化... 89 表 4.51 都市區捷運旅行成本改變後之市占率變化... 89 表 4.52 都會區公共運輸方便性改變後之市占率變化... 89 表 4.53 都會區之公共運輸方便性改變後市占率變化結果(續) ... 90 表 4.54 都會區臺鐵車內時間改變後之市占率變化... 90 表 4.55 都會區計程車安全性改變後之市占率變化... 91

VIII 表 4.56 偏遠區接駁運具車外時間變動之城際運具市佔率變化表... 92 表 4.57 偏遠區接駁運具車內時間變動之城際運具市佔率變化表... 93 表 4.58 偏遠區接駁運具旅行成本變動之城際運具市佔率變化表... 94 表 4.59 都市區接駁運具車外時間變動之城際運具市佔率變化表... 95 表 4.60 都市區接駁運具車內時間變動之城際運具市佔率變化表... 96 表 4.61 都市區接駁運具旅行成本變動之城際運具市佔率變化表... 97 表 4.62 都會區接駁運具車外時間變動之城際運具市佔率變化表... 98 表 4.63 都會區接駁運具車內時間變動之城際運具市佔率變化表... 99 表 4.64 都會區接駁運具旅行成本變動之城際運具市佔率變化表... 100 表 5.1 現行公路公共運輸政策行動計畫之相關對應變數... 103 表 5.2 總體運具選擇模式預測指標變數定義表... 109 表 5.3 各區域公共運輸使用率基本統計整理表... 111 表 5.4 解釋變數之基本統計分析... 115 表 5.5 虛擬變數設定... 119 表 5.6 線性型迴歸分析之 ANOVA 分析 ... 120 表 5.7 線性型迴歸參數之推估結果... 121 表 5.8 對數型迴歸分析之 ANOVA 分析 ... 122 表 5.9 對數型迴歸參數之推估結果... 123 表 5.10 線性型總體羅吉特參數估計結果... 126 表 5.11 對數型總體羅吉特參數估計結果 ... 129 表 5.12 對數型各群運具常數項之比較... 130 表 5.13 地理加權平均數敘述統計表... 132 表 5.14 地理加權標準差敘述統計表... 132 表 5.15 地理加權迴歸係數表... 147 表 5.16 地理加權迴歸 t 值表 ... 147 表 5.17 線性型迴歸分析之準確度... 158 表 5.18 對數型總體羅吉特之準確度... 158 表 5.19 地理加權迴歸分析之準確度... 159 表 5.20 各項變數對於公共運輸使用、汽車使用及機車使用的預期影響方向... 162 表 5.21 SURE 模式之推估結果 ... 164 表 5.22 公共運輸、汽車及機車使用之 GLS 變異數矩陣 Lagrange 乘數檢定值 ... 164

IX 表 5.23 公共運輸使用率與各地區之顯著關係地理分佈... 165 表 5.24 公共運輸使用率之相關改善策略... 166 表 5.25 政策敏感度分析表... 167 表 5.26 偏遠區城際運具選擇模式... 169 表 5.27 都市區城際運具選擇模式... 169 表 5.28 都會區城際運具選擇模式... 170 表 5.29 偏遠地區接駁運具選擇模式... 170 表 5.30 都市區接駁運具選擇模式... 171 表 5.31 都會區接駁運具選擇模式... 171 表 5.32 偏遠地區區內運具選擇模式... 172 表 5.33 都市區區內運具選擇模式... 172 表 5.34 都會區區內運具選擇模式... 173 表 5.35 整合模式之地方化之判定係數... 175 表 6.1 模式解釋變數與問項設計... 179 表 6.2 運具滿意程度問項... 189 表 6.3 服務品質滿意程度問項... 190 表 6.4 城際運具選擇... 195 表 6.5 旅行時間與旅行成本... 195 表 6.6 旅次特性... 196 表 6.7 社經特性... 198 表 6.8 城際運具選擇... 199 表 6.9 城際運具選擇... 200 表 6.10 城際運具選擇... 201 表 6.11 城際運具選擇 ... 202 表 6.12 區內運具選擇... 203 表 6.13 旅行時間與旅行成本... 204 表 6.14 旅次特性... 205 表 6.15 社經特性... 207 表 7.1 城際都會區與非都會區旅運模式結果... 218 表 7.2 接駁旅運選擇模式(不分區) ... 220 表 7.3 區內旅運模式... 223

X 表 8.1 資料蒐集變數說明... 226 表 8.2 現行公路公共運輸政策行動計畫對應個體模式之相關變數... 231 表 8.3 現行公路公共運輸政策行動計畫對應總體模式之相關變數... 234 表 8.4 政策變數群組... 236 表 8.5 政策變數與解釋變數轉換關係... 236

XI

圖目錄

圖 1.1 臺灣本島生活圈分區圖... 5 圖 1.2 第一年期研究流程... 10 圖 1.3 第二年期研究流程... 11 圖 3.1 潛在變數處理方式(Ben-Akiva et al., 1997) ... 40 圖 3.2 潛在變數選擇模式(Ben-Akiva et al., 1997) ... 41 圖 3.3 迴歸點、資料點與帶寬之示意圖... 51 圖 4.1 城際接駁聯合模式架構圖：選擇結構 I ... 68 圖 4.2 城際接駁聯合模式架構圖：選擇結構 II ... 68 圖 5.1 各分群之公共運輸使用率分佈圖... 111 圖 5.2 公共運輸使用率平均數空間變化圖... 135 圖 5.3 公共運輸使用率標準差空間變化圖... 135 圖 5.4 未成年人口比例平均數空間變化圖... 136 圖 5.5 未成年人口比例標準差空間變化圖... 136 圖 5.6 低收入戶平均數空間變化圖... 137 圖 5.7 低收入戶標準差空間變化圖... 137 圖 5.8 公路客運每日平均班次數平均數空間變化圖... 138 圖 5.9 公路客運每日平均班次數標準差空間變化圖... 138 圖 5.10 市區公車路線數平均數空間變化圖... 139 圖 5.11 市區公車路線數標準差空間變化圖 ... 139 圖 5.12 市區公車平均車齡平均數空間變化圖... 140 圖 5.13 市區公車平均車齡標準差空間變化圖... 140 圖 5.14 機車持有率平均數空間變化圖... 141 圖 5.15 機車持有率標準差空間變化圖... 141 圖 5.16 道路長度平均數空間變化圖... 142 圖 5.17 道路長度標準差空間變化圖... 142 圖 5.18 未成年人口比例係數空間變化圖... 149 圖 5.20 低收入戶係數空間變化圖... 150 圖 5.21 低收入戶係數 t 值空間變化圖 ... 150 圖 5.22 公路客運每日平均班次數係數空間變化圖... 151

XII 圖 5.23 公路客運每日平均班次數係數 t 值空間變化圖 ... 151 圖 5.24 市區公車路線數係數空間變化圖... 152 圖 5.25 市區公車路線數係數 t 值空間變化圖 ... 152 圖 5.26 市區公車平均車齡係數空間變化圖... 153 圖 5.27 市區公車平均車齡係數 t 值空間變化圖 ... 153 圖 5.28 機車持有率係數空間變化圖... 154 圖 5.29 機車持有率係數 t 值空間變化圖 ... 154 圖 5.30 道路長度係數空間變化圖... 155 圖 5.31 道路長度係數 t 值空間變化圖 ... 155 圖 5.32 各地區判定係數(R2 )之空間分佈圖 ... 156 圖 5.33 線性型迴歸分析之各地區實際值與預測值間差異圖... 158 圖 5.34 對數型總體羅吉特之各地區實際值與預測值間差異圖... 159 圖 5.35 地理加權迴歸之各地區實際值與預測值間差異圖... 159 圖 5.36 縣市層級各離散選擇模式誤差圖... 174 圖 5.37 地方化之判定係數空間變化趨勢圖... 175 圖 5.38 各縣市整合模式預測誤差圖... 176 圖 8.1 公共運輸發展計畫之評估與回饋架構如圖... 227 圖 8.2 無縫維度、行動計畫及解釋變數間之對應關係圖... 230 圖 8.3 績效評估架構圖... 242 圖 9.1 輸入介面... 245 圖 9.2 區域選擇介面... 245 圖 9.3 輸出介面-公共運輸改善率 ... 246 圖 9.4 輸出介面-運具選擇機率 ... 246 圖 9.5 輸出介面-效益計算 ... 247 圖 9.6 解釋變數改善幅度... 247 圖 9.7 區域設定方式... 248 圖 9.8 政策變數群組選擇... 248 圖 9.9 政策變數群組輸入... 249 圖 9.10 公共運具改善率使用方式... 250 圖 9.11 運具選擇機率使用方式 ... 250

XIII

中英文摘要

中文摘要：

為提供民眾便捷的公共運輸服務，交通部已爭取3 年 150 億的經費發展公路 公共運輸，由人本與永續之觀點進行我國公共運輸服務現況之改善，創造有利的 經營條件，以提升公共運輸使用率，俾降低私人運具產生的交通擁擠與空氣污 染。為能客觀檢討經費的投資效益，有必要透過科學與系統方式衡量需求端的反 應，以協助決策者評估各項政策目標的達成度，並作為修正長短期策略的回饋依 據，以避免投資的浪費。據此，發展具有學理基礎，並能便於決策者所採納運用 之評估方式與回饋機制有其必要。 本研究首先透過大規模全國性之問卷調查及資料蒐集，利用個體選擇理論模 式，建構可反應不同居住區域、不同旅次特性之全國型及區域型旅運者運具選擇 模式。同時以總體角度（以鄉鎮市區為單位）建立公共運輸使用率之迴歸計量模 式，俾利個體及總體之交互印證與支援。接續，擬以追蹤問卷訪問方式，探究受 訪者在各項公共運輸服務現況改善或增加後，是否改變各種旅次目的之運具選擇 行為，並據此模式推估及資料蒐集之結果與比較，建構一套決策支援系統，俾用 於評估交通部公路公共運輸政策之具體成效，有助於後續相關經費編列與分配之 決策。 關鍵詞：個體運具選擇模式、總體模式、效益評估、決策支援系統

英文摘要：

To provide a convenient and high-quality public transportation service, Ministry of Transportation and Communications (MOTC) implements public transportation development projects with a budget of 5 billion NT dollars to improve public transportation during 2010~2012 so as to create a better operational environment for public transportation and to attract more private vehicles users towards transportation sustainbability. However, to examine the cost-effectiveness of this project, it is imperial to develop theoretic and systematic models to evaluate goal achievement and to feedback necessary adjustments based on the changes in demand-side behaviors.

Based on this, this study employs disaggregate choice theory to develop a mode choice model for travelers in various residential areas and with different trip characteristics based on a large-scale nationwide questionnaire survey. Meanwhile, an aggregate econometric model is also developed by regressing public transportaion usage rate on related explanatory variables. The estimations results of both disaggregate and aggregate models can be cross-validated and mutually supported. Based on the estimated models, a decision support system is then developed to evaluate the cost-effectiveness of the public transportation development policy and to facilitae budgeting and allocation decisions for consequent years.

Keywords: Disaggregate mode choice models, aggregate econometric models, benefit evaluation, decision support system.

1

第一章 緒論

1.1 研究背景

為提供民眾便捷的公共運輸服務，交通部已爭取 3 年 150 億的經費發展公路 公共運輸(99 年－101 年)，由人本與永續之觀點進行我國公共運輸服務現況之改 善，創造有利的公共運輸經營環境，以提升公共運輸使用率，俾降低私人運具產 生的交通擁擠與空氣污染，並照顧未持有私人運具民眾的旅次需求。為能客觀檢 討經費的投資效益，實有必要透過科學與系統方式衡量需求端的反應，以協助決 策者評估各項政策目標的達成度，並作為修正長短期策略的回饋依據，以避免投 資的浪費。據此，發展具有學理基礎，並能便於決策者所採納運用之評估方式與 回饋機制有其必要。 而評估公路公共運輸發展政策最直接有效的衡量方式，即是觀測民眾運具選 擇行為是否會因公共運輸之改善，而有顯著改變，進而降低對於私人機動車輛之 依賴程度。依據個體選擇理論及計量經濟方法，運具選擇行為可利用效用函數加 以模化，並據以探討政策變數(例如，公共運輸與私人運具間之服務水準、成本、 服務覆蓋與安全性之差異)對運具選擇行為之影響。此舉可有助主管機關進行政 策效益評估與檢討，建立長短期策略達成度的依據，以避免決策過程上的摸索， 有效提昇政府決策效率。有必要結合相關學理(個體選擇理論、計量經濟、管理 與規劃專業)，透過大規模系統化的調查與資料蒐集，以建立完整的國人運具選 擇個體模式，除了可作為公共運輸發展政策達成度的評估分析及回饋檢討外，並 期望於過程中發展有關技術及扶植人才，同時累積經驗，提供國內外相關主管機 關及研究機構參考。 基於運具選擇行為受相當多因素所影響，包括旅次特性、私人運具持有狀 況、公共運輸提供狀況、個人社會經濟狀況、環境影響因素，以及不可直接測量 之潛在因素(如服務品質、資訊完整性、安全性、可靠度)等，選擇結果又因用路 人接駁及轉運之旅次規劃，而形成運具方案間之複雜組合。因此，要建立一套完 整的國內運具選擇行為模式實為不易。有鑑於此，交通部運輸研究所乃於 99 及 100 年進行「公共運輸發展政策之推動效益評估－運具選擇行為模式與調查計畫 初擬」及「公路公共運輸發展政策推動效益之評估與回饋－運具選擇行為變動之 分析及決策支援系統建置(1/2)」之研究。99 年計畫中已提出包括：1.解釋變數選 擇、2.理論模式選擇、3.問卷內容設計、4.調查計畫研擬，以及 5.模式應用分析 等五項具體結論。100 年計畫則以前期計畫之研究成果為基礎，進一步進行大規 模問卷調查，並分別建立區內個體運具選擇模式及城際個體運具選擇模式(含城 際運具及接駁運具選擇行為)，以及總體公共運輸使用率模式，並據以提出具體

2 政策分析。 本計畫將延續上述研究成果，進行模式架構之修訂、模式推估結果之調校， 以及各模式間之整合。此外，為能分析及驗證公共運輸發展計畫執行後，對民眾 運具選擇行為之影響，除依據横斷面問卷資料所建構之靜態運具選擇模式之外， 亦有必要透過追蹤調查方式蒐集及觀察同一受訪者之運具選擇行為及其偏好之 動態變化，據以建構動態運具選擇模式(納入慣性變數)。藉由建構之動態運具選 擇模式，可有助主管機關進行政策效益評估與檢討，建立長短期策略達成度的依 據，以避免決策過程上的摸索，有效提昇政府決策效率。基此，本年期計畫更進 一步進行追蹤問卷設計，並據以進行大規模問卷調查追蹤，據以修正與比較先前 計畫所建構之模式與應用分析等，以作為公共運輸行動計畫效益評估決策支援系 統建構之基礎，提供國內外相關主管機關及研究機構參考。

1.2 研究目的

據此，本計畫有下列九項目的： 一、建立國人的運具選擇模式，以衡量公共運輸發展策略實施效益，並包括豐富 的運具選擇行為(區內及城際；轉運及接駁)，據以提供決策者評估與研擬公 路公共運輸服務策略之依據。 二、本計畫所建構之運具選擇模式應能反應空間、時間、資訊及服務等無縫公共 運輸準則之影響，可衡量公路公共運輸政策變數(例如，運具使用成本、服務 覆蓋度、候車時間)或難以衡量的潛在政策變數(例如，服務品質、安全性及 資訊充分性)，以了解不同公路公共運輸政策變數對民眾運具選擇行為之影 響。 三、本計畫所建構之運具選擇模式應透過比較靜態及動態分析，探討不同類型公 路公共運輸改善方案的引入，例如，智慧型公共運輸系統、公車捷運系統(Bus rapid transit, BRT)、非典型公共運輸服務(Demand Responsive Transit Service, DRTS)對需求面的反應，以便決策單位能適時進行策略之調整。 四、於個體模式中藉由潛在變數之設定，量化不同公路公共運輸政策變數對民眾 之感受。 五、本研究透過可探討個體異質性之混合羅吉特模式，建構各不同特性地區具代 表性之通勤與城際運具選擇模式，據以提供決策者評估及未來之政策方針。 六、在不同的樣本分群下，建構最佳之通勤、城際與接駁運具選擇模式並據以進 行管理策略之分析。 七、透過地理權重迴歸模式，建構各鄉鎮市區總體運輸需求模式之差異，並以

3 GIS 分層設色圖表示各鄉鎮市區之影響程度。 八、利用模式推估出之顯著變數，進行公共運輸之政策意涵分析，並提升運輸部 門所預期之公共運輸運量或票箱收入，進而作為公路公共運輸發展計畫指 標。 九、建立總體及個體整合模式，透過總體模式之顯著社經變數及個體模式之效用 函數，分析提升公共運輸使用率之關鍵因素。

1.3 研究範疇

依據交通部運輸研究所(民 98)「強化公路公共運輸發展政策研析」之研究結 果指出，不同旅次特性(區內與城際)與分析區域(都會、郊區與偏遠地區)，需考 慮不同的運具光譜(軌道捷運至準公共運輸)，導致不同公共運輸市場情境，使得 旅運者運具選擇行為本質上有相當大的差異，而有不同的偏好(preference)或價值 系統(value system)。因此構建運具選擇模式之前，需分別就旅次特性設計問卷， 後續再以更合理的歸類方式予以模化。另根據前期研究計畫結果，本研究之研究 範疇會因個、總體模式而有所差異。在個體模式部分，會因旅次特性長度並根據 不同分析區域分別建構離散選擇模式；總體部分，主要係以臺灣本島地區 348 鄉鎮市區分別蒐集資料，在據以彙整為縣市層級之分析結果。 1.3.1 旅次特性 首先，就旅次特性的探討範疇而言，本研究區分為下列兩類，說明如下： 一、經常性短程區內旅次 為了提高公共運輸使用率(所有的公共運輸系統之使用率，非單指公路公共 運輸之使用率)，交通部提出多項具體改善措施，影響範疇由大型都會至偏遠地 區；由提供優質運輸服務(都會區及郊區) 乃至保障民眾基本民行(偏遠地區)，此 尤其針對民眾因日常活動，而對行所產生之基本需求；對此，研究期盼構建之運 具選擇模式可貼近民眾因日常活動而體現在行之行為，因此研究首先須構建一經 常性區內運具選擇行為模式，並可因應都市環境(交通可及性、社經與地理環境) 之差異，反應出不同的價值系統(如時間價值與搭乘意願)，進一步影響改善策略 的優先次序。 承上所述，經常性區內旅次的探討範疇為滿足日常生活所需的運輸需求，通 常為通勤(學)、購物、醫療與其它日常生活之所需；此類旅次長度通常較短(通常 在 20 公里以內)、頻率較常(每週 2 次以上)、旅次範圍在一區域內，而在運具選 擇探討上著重區內常見的公共運輸工具包括公車、捷運、計程車、DRT 與免費 接駁公車，以及私人運輸工具(汽車、機車、自行車)等。

4 二、偶發性中長程城際旅次 在公共運輸發展的施政方向上，為改善公共運輸服務便利性，提出無縫運輸 之政策目標，以強化公共運具間跨運具轉乘的便利性，尤其針對高鐵、臺鐵與航 空等重要公共運輸轉運節點。因此，本研究欲構建城際運具選擇模式與其有關的 接駁運具選擇模式，以模化考慮起點端接駁之城際旅運行為，以供公共運輸業者 分析其改善策略。 依據交通部運輸研究所(民 98)「國家永續發展之城際運輸系統需求模式研 究」之研究，城際運輸係定義為連繫兩都市間的旅運行為。因區域發展條件上的 差異，不同時空、分析對象下，各有其論述。然而，相同處皆排除日常活動旅次 (家-工作、家-學校旅次為主要判斷依據；家-醫療與家-購物為次要判斷依據)作為 城際運輸旅次發生之定義。因此，城際旅次目的通常為商務、公務、會議、觀光 休憩與探親訪友等偶發性旅次目的，相對於區內旅次而言，其旅次長度較長(約 21 公里以上，且跨越不同縣市)，頻率較低(每週平均 1 次以內)，長度 20 公里以 上之旅次大多需轉乘才能到達目的地。因此，超過 20 公里以上旅次，本研究將 詳細考量其接駁轉運行為，並將甚定義為城際旅次。 事實上，由於臺灣本島西部地區由於都市發展密集，使用分區不明顯，都市 間距小，並且都市之間旅次互動頻繁，城際與區內旅次難以釐清，實不適合用單 一之尺度界定。為釐清分析旅次對象，乃將研究對「城際運輸旅次」之定義，參 酌「國家永續發展之城際運輸系統需求模式研究(1/4)」(民 98)所作的定義： 必須為活動於生活圈間之旅次，生活圈之定義係依據「國家六年建設計畫及 修訂–臺灣地區綜合開發計畫」，將臺灣本島劃分為 17 個生活圈，見圖 1.1 所示。 為中、長程(21～50 公里、51 公里以上)的城際客運旅次。在城際運具選擇方面， 則不包含步行、自行車及機車等城際稀少性選擇行為。若為城際公共運輸(國道 客運、臺鐵、高鐵與航空)則需一併探討其接駁運輸。

5 資料來源：交通部運研所(民 94)「國家永續發展之城際運輸系統需求模式研究(1/4)」 圖 1.1 臺灣本島生活圈分區圖 1.3.2 區域特性 就分析區域特性而言，由於都市發展條件先天上的差異，而導致相同旅次特 性會於不同區域(都市地區、郊區與偏遠地區)，而在價值系統有相當大的差異， 進而影響政策施行之優先次序，導致公共運輸政策的推動效益之誤判(高估或低 估)。因此，在構建運具選擇模式時必須預先劃定適宜的分析區域別，以決定選 用合適的地理區隔，分別建構模式。交通部運輸研究所(民 98)「能源消耗、污染 排放與車輛使用間之整合關聯模式研究」曾依據各縣市社經背景之特性，透過群 落分析方法，分類如下，以作為抽樣調查及模化分析之基礎： 主要都會：臺北市、臺中市、高雄市、臺北縣。 次要都會：基隆市、桃園縣、臺中縣、新竹縣、新竹市、彰化縣、臺南市。 一般城市：宜蘭縣、花蓮縣、臺東縣、苗栗縣、南投縣、雲林縣、嘉義縣、 嘉義市、臺南縣、高雄縣、屏東縣、澎湖縣。 雖然目前五都已改制完成，但部分縣市合併後，區域與社經差異性仍存在， 建議調查與抽樣時仍先維持上述分類建議，再視受訪者運具選擇行為偏好之差異 性加以區隔。

6 在總體模式部分，本研究在選用資料範圍時，考慮到若以臺灣各縣市來劃 分，範圍太大使得各區域運具使用狀況成一均質，無法探究該區之偏遠與都市之 間差異；另一方面，若選用村里為單位，會使資料蒐集之完整性降低，故本研究 選用臺灣本島地區 348 個鄉鎮市區為範圍劃定。

1.4 研究內容

根據研究緣起與目的，綜述本研究之主要研究內容如下： 一、文獻回顧與探討 個體模式部分，蒐集國內外有關通勤、城際與接駁運輸運具選擇之相關文 獻，通勤運具選擇主要分為兩部分，一為通勤運具選擇行為之研究，對各國之研 究進行分析及評估；另一為整理考量運具選擇行為之變數；城際及接駁選擇模式 部分，主要從接駁運具在城際運輸選擇行為中所扮演的角色，歸納出兩者間的相 互關係及重要的解釋變數，以作為後續模式建構之參考。 總體模式部分，回顧運具使用率與運具運量之總體模式相關文獻，彙整各文 獻重要模式使用和影響變數，作為模式設定、挑選解釋變數，及管理策略時之參 考。 二、理論模式之研提 個體部分，主要說明羅吉特模式之模式理論，並將此部分作為本研究發展之 基礎。另於城際與接駁模式部分，彙整城際與接駁運輸的相互關係，建構出不同 的城際與接駁運具選擇的模式架構。總體部分則使用社經變數、公共運輸與私人 運輸相關變數，透過迴歸分析、總體羅吉特分析及地理加權迴歸，來估計公共與 私人運輸使用率之影響參數 三、個體運具選擇模式 於區內旅運模式中，首先根據前期問卷回收資料，分別構建顯示性偏好之多 項羅吉特模式，接續考量新興運具如 DRTS 等據建構考慮顯示性偏好與敘述性偏 好之多項羅吉特模式；城際及接駁旅運模式中先說明城際與接駁兩模式之分析架 構，接續分別針對城際及接駁模式進行顯示性偏好之分析，最後則提出城際接駁 運具選擇模式之結果，並加以分析。 四、總體公共運輸使用模式 本研究分別建構全域型及區域型之總體公共運輸使用模式，並據以探究顯著 影響公共運輸使用率之社經變數及公共運輸供給變數，最後整合個體模式，在總 體模式之架構下，將個體模式所推估之「公共運輸效用值」視為為一獨立變數

7 （x），納入公共運輸使用率總體模式中，重新推估總體模式，以達成個體與總體 模式整合之目的。因此，在總體模式中原無法反應之個體變數（例如，旅運者個 人屬性、旅行成本、旅行時間、舒適性、…），可透過「公共運輸效用值」變數 加以回應。 五、追蹤問卷調查計畫與分析構想 在追蹤問卷調查範疇方面，將以上年度全國問卷調查資料所回收的問卷，持 續進行追蹤調查。調查重點著重在公共運輸供給改善或型態多元後改變與公共運 輸使用情形改變之調查分析。 運具選擇模式之建構與推估應有「因地制宜」與「貼近民眾感受」之思考， 亦即須預先考量地區與旅次特性之差異，以發展具有代表性的運具選擇模式。但 是如果以一縣/市為基礎，將需要非常龐大的樣本量，方足以分別建構模式，不 符合經濟效益。為避免此一問題，建模之前，研究建議應預先將各鄉鎮市區依人 口密度分成不同群體加以分析。 六、策略效益評估與回饋 在公共運輸效益的評估方面，總體模式係主要衡量總體資源投入對公共運輸 效益的改善，此包括中央與地方各縣市政府提出的公共運輸行銷策略及投入公共 運輸硬體(公車亭及購車)建置的資金；個體模式則欲透過旅運者觀點反應公共運 輸服務品質(提供新車服務)與可及性提昇(增加班次、新闢路線與站牌)之感受。 另公共運輸發展計畫推動至成本效益評估係屬於由上而下之系統概念，即輸入變 數分別為公共運輸發展項目、公共運輸轉移率（使用率），以及所對應之成本效 益。倘主管機關有一公共運輸使用率之預設目標（例如 25%），則可透過本研究 所構建之回饋機制及成本效益評估方法，研提適當的公共運輸發展行動計畫類型 及計畫組合，以提供主管機關決策時之參考。

1.5 工作項目

本計畫主要為建立國人的運具選擇模式，以衡量「公路公共運輸發展計畫」 實施效益，據以提供決策者評估與研擬政策手段之依據。本計畫將以前期計畫回 收有效問卷為基礎，進一步進行追蹤調查，以利驗證本研究所推估之運具選擇行 為模式，同時觀察公共運輸發展策略與私人運具使用紓緩策略對運具選擇行為之 實際效果。因此，本計畫兩年期預期完成之工作項目如下： 第一期：建立運具選擇行為之個體與總體模式，並強化其與公路公共運輸發展計 畫間之關聯 (100 年度已完成的工作項目) 蒐集全國各都市社經發展條件(包含都市發展定位、人口特性、產業結構與

8 自然地理環境等因素)與交通及公共運輸發展現況(道路資源、公共運輸使用率、 私人機動車輛持有率等)，界定影響國人運具選擇行為之重要解釋變數。 參考交通部運研所(民 99)「公共運輸發展政策之推動效益評估－運具選擇行 為模式與調查計畫初擬」報告書，就不同區域(如：主要都會、次要都會、一般 城市)、不同旅次特性(至少包括中長程偶發性城際旅次、短程經常性區內旅次) 進行小規模試調，並據以修正問卷、調查計畫及政策變數。 針對不同類型公路公共運輸推動計畫的影響區域內，進行第 1 次大規模問卷 調查。依調查回收有效問卷，分別建立不同區域、不同旅次特性之國人運具選擇 個體模式(Disaggregate mode choice model)，並據以探討公路公共運輸發展計畫對 民眾運具選擇行為之影響。

同時，本研究也蒐集各鄉鎮市區之區域社會經濟及交通環境變數，配合本計 畫問卷調查及交通部統計處「民眾日常使用運具調查」，據以建立公共運輸使用 率總體模式(Aggregate public transportation usage model)。

第二期：101 年度預定完成的工作項目－模式驗證與決策支援系統建置 依據第 1 年期問卷調查與模式推估結果，調整並進行第 2 次問卷調查計畫。 將第 1 年期所建構之運具選擇模式，作進一步之改良及整合，進而進行動態運具 選擇模式之構建。 蒐集各區域(縣市或鄉鎮市)社會經濟及交通環境變數，配合本計畫問卷調查 及交通部統計處「民眾日常使用運具調查」，建立公共運輸使用率總體模式 (Aggregate public transportation usage model)。比較分析不同類型公路公共運輸發 展策略及私人運具使用紓緩策略推動前後之運具選擇行為之變動情形。依據個體 及總體運具選擇模式之推估結果，提出公路公共運輸發展計畫推動效益之評估方 式與回饋機制。建置一套公共運輸推動計畫效益評估之決策支援系統。

1.6 研究步驟與流程

1.6.1 第一年度研究流程 第一年度首先在釐清研究問題、界定研究目的後，研究經由文獻彙析方式， 蒐集及綜整運具選擇行為之相關政策計畫與研究，同時蒐集全國各都市社經發展 條件，以便於建立適當的公共運輸市場區隔，作為個體模式的建立與比較依據； 其次透過回顧國內外文獻，回顧離散選擇模式理論(discrete choice theory)的近期 研究，以發展適合本研究之運具選擇行為模式及旅運效用函數，並納入前述的政 策變數(例如，公共運輸與私人運具間之旅行成本，旅行時間以及服務品質之差 異)探討運具選擇行為之影響，以及個體模式與政策評估項目之關聯。根據文獻

9 彙析結果與市場區隔，據以研提調查問卷的設計方式與其適用的調查範圍。其次 一併研提可能的調查計畫，並進行第一年期的大規模問卷調查。綜合上述過程作 出結論，提供後續第二年度工作建議，也據此作為第二年期大規模調查、追蹤調 查與構建完整運具選擇模式的基礎。基此，本研究可繪製研究流程如圖 1.2 所示。 1.6.2 第二年度研究流程 本年度除了持續進行文獻回顧與分析，並利用第一年之問卷樣本(不重複樣 本)建構不同尺度需求或是市場區隔的運具選擇模式；本年度亦執行大規模追蹤 問卷調查，依據第 1 次調查經驗及模式推估結果，微幅調整問卷內容與調查方 式，乃至完成調查，建構個體模式。本年度並同時進行決策支援系統建構，以 2 年度問卷回收資料構建模式，取得有關係數，透過 Xcelsius 軟體，並且建立一套 決策支援系統，將本研究所構建之相關模式（含模式架構、模式變數及參數設定） 均納入模式的資料庫中，最後建立各模式、變數、參數及資料間的輸出輸入關係， 依據畫面的提示及導引下展現輸出結果，以利決策者分析與操作。

10 確立研究目的 相關計畫與研究彙析 研提變數與評估政策之 關係 個體模式發展與衍生模 式課題 問卷設計與設計理念 問卷調查 1.小規模問卷初試 2.第一次大規模調查 總體資料蒐集 結論與建議 總體模式構建與分析 市場環境界定 調查計畫研擬 個體模式構建與分析 界定研究範疇 圖1.2 第一年期研究流程

11 研究目的與範圍確定 動態個體運具選擇相關 文獻之彙析 追蹤問卷設計與調查 動態個體運具選擇模式 建構與推估 決策支援系統 公共運輸發展計畫回饋 機制建立 各地區公共運輸使用相 關資料蒐集 結論與建議 各地區公共運輸供給狀 況彙整 動態總體模式建構與推 估 公共運輸發展計畫推動 效益評估與分析 圖 1.3 第二年期研究流程

12

第二章 文獻彙析

本章節首先針對離散選擇模式之類型進行彙析及回顧，接續則針對影響運具選擇之 影響變數包含外顯及潛在變數進行探討。另外，也針對國內外關於通勤運具選擇行為之 文獻進行彙整與回顧，在城際與接駁模式部分實為一聯合考量之選擇行為，故本研究將 進行分開考量及同時考量之兩類模式架構之文獻彙整。最後則透過各類文獻，瞭解影響 整體公共運輸使用率之關鍵影響變數。

2.1 離散選擇模式類型

離散選擇模式應用於分析決策者如何從一些替選方案中選擇效用最大的方案 (Ben-Akiva and Lerman, 1985)，目前已被國內外相關運輸專業研究公認為最佳分析旅運 者運具選擇行為之方法。對此，當旅運者者 n 面對多種替選運具時，將選擇帶來最大效 用的替選運具 i，如下式所示： j i A j i U Uin > jn　　　∀, ∈ n, ≠ _(2-1) Uin：替選運具 i 所能帶給旅運者 n 之效用。 Ujn：替選運具 j 所能帶給旅運者 n 之效用。 An：旅運者 n 所能選擇之全部替選方案之集合(1, 2, …, Jn)。 效用屬於一種感受，每為旅運者的感受不同，故ㄧ般假設效用函數 Uin為隨機變數， 包含可衡量部分 Vin以及不可衡量部分εin，如下式所示： in in in V U = +ε _(2-2) Vin：替選方案 i 所能帶給旅運者 n 之可衡量效用。 εin：替選方案 i 所能帶給旅運者 n 之不可衡量隨機誤差項。 根據效用最大化原則之假設，則旅運者 n 選擇替選方案 i 之機率為： ( ) , , in in jn n P =P U >U ∀i j∈A i≠ j (2-3) =P V( in+εin >Vjn+εjn) ∀i j, ∈A in, ≠ j =P V( in−Vjn+εin >εjn) ∀i j, ∈A in, ≠ j

13 Pin：旅運者 n 選擇替選方案 i 之機率，介於 0~1 之間。 透過改變誤差項的分配，可推導不同的離散選擇模式，例如多項羅吉特與多項普羅 比。以往實證研究中，大多係採用多項羅吉特、巢式羅吉特與混合羅吉特構建運具選擇 模式，先行說明如下。 2.1.1 多項羅吉特 多項羅吉特模式假設效用函數 Uin之不可衡量隨機誤差項εin為獨立服從相同且獨立 (I.I.D)之岡伯(Gumbel)分配，透過分配的累積機率密度函數積分，可推導出多項羅吉特 模式如下：

∑

∈ = n in in A j V V in e e P (2-4) Pin：為決策者 n 選擇替選方案 i 之機率。 Vin：為替選方案 i 對受訪者的可衡量效用。 上式即為ㄧ般化多項羅吉特模式，若替選方案只有兩種時，為二元羅吉特模式 (binary logit model)；若替選方案為三種或三種以上，則為多項羅吉特模式。然而多項羅 吉特的機率模式為各替選方案之間為完全獨立，即不相關替選方案之間之獨立性，此指 決策者選擇兩替選方案之選擇機率僅與該兩替選方案之效用有關，與其他方案之效用無 關，因此，模式中之參數推估與預測可簡化限制條件，即為： Vin Vjn Vin j Vin Vkn in Vkn Vkn kn Vjn j e e P e e e P e e − =

∑

= ≡

∑

(2-5) 然而若替選方案之間存在某種程度之相關性時，直接套用上述公式將會造成偏差， 因而此點較不符合真實情形。為了改善 I.I.A.的缺點，後續研究 McFadden (1978)亦發展 出以誤差項相同但替選方案為不獨立分配所推導出的巢式羅吉特模式，以改良多項羅吉 特模式推估結果有所偏誤之缺點。 2.1.2 巢式羅吉特 為解決替選運具方案間存在相關性的問題，發展出將有相關性之替選運具放在獨立 同一巢層中，並以包容值(Inclusive value) μm計算各替代運具間的相關性，一併計算效用 函數。以兩層巢式羅吉特模式為例，假設模式中有 M 個巢，每一巢 m 有 Nm方案，則選 擇方案 i 於巢 m 的機率為 Pi，如下式所示：

14 ' ' ' _' ' _' m i m i m m i _i m m m m _m V V i N i i m m V _V i N _{m i N} e e P P P e _e m m m m m _m ∈ ∈ _∈         = × = ×        

∑

∑

_{∑ ∑}

(2-6) ' ' ln i m m V m i N em γ ∈ =

∑

(2-7) i m P _{：方案i於巢 m 中被選到的條件機率。} m P _{：巢 m 被選到的邊際機率。} m m _{：巢 m 的包容值係數。} m γ _{：巢 m 的包容值變數。} 為使得巢式羅吉特模式滿足效用最大理論，所推估之包容值係數 μm須介於 0 與 1 之間。若包容值係數μm愈接近 0 時，表示方案間之相關性愈高。若包容值係數μm等於 1 時，表示巢層內各方案之間並無相關，即代表巢式羅吉特模式與多項羅吉特模式無異。 2.1.3 混合羅吉特 混合羅吉特模式與傳統多項羅吉特模式的主要差異在於考量旅運者的異質性，處理 旅運者的偏好並非為均質的情形 (McFadden and Train, 2000)。混合羅吉特模式之效用函 數形式定義如下： in in in nk ink in k

U

=

V

+

ε

=

∑

β

X

+

ε

(2-8) 其中，Vin為可衡量效用；εin為隨機項且服從獨立且相同的 Gumbel 分配；屬性 k 的 參數βnk為隨機變數，代表決策者對屬性 k 的偏好異質性。若假設βnk服從平均值為βk、 標準差為σk的常態分配，則βnk可以下式表示： nk k k nk

β

=

β σ ϕ

+

_(2-9) 其中，φnk為標準常態分配。βnk可設定成不同的機率分配形式，不限於常態分配， 然而必須為連續型的分配，如三角、對數常態、與均等分配等；因每種分配有其限制與 適用性，研究者需視模式推估的效果，必須依實際資料挑選符合的分配(Train, 2003)。

15 混合羅吉特模式的選擇機率表示如下：

( ) (

)

( ) | n in P i =

∫

L β h β θ βd (2-10)

( )

in jn X in X j e L e β β β = ′ _′

∑

(2-11) 其中，Pin為決策者 n 方案 i 的機率，Lin(β)為多項羅吉特模式的機率。h 可設定為連 續或離散分配，但以連續型分配較常被使用。θ 為 h 分配的參數 (如期望值與標準差)。 隨 機 參 數 羅 吉 特 的 機 率 式 並 非 封 閉 型 ， 必 須 採 用 模 擬 最 大 概 似 估 計 法 (simulated maximum likelihood estimation method) 推估參數 (Stern, 1997)。

2.1.4 其它模式

另方面，總結國內外相關文獻，以下另有三類運具選擇模式之應用，由於應用不較 上述三類運具選擇模式廣泛，故僅簡要說明如下：

多項普洛比：同時考量誤差項變異數不相等且不獨立的為多項普洛比 (multinomial probit) 模式 (Dagazo, 1979)。因多項普洛比模式的機率型式包含積分，且隨方案數的增 加，參數估計計算困難且有參數認定的問題 (Danisie, 1985; Bunch, 1991; Bolduc, 1999)。

異質性一般化極值模式：放寬誤差項變異數不相等限制的模式為異質性一般化極值 (heteroscedastic extreme value) 模式 (Bhat, 1995)，是一般化極值 (generalized extreme value) 模式 (McFadden, 1978) 的一種。機率型式包含一次積分，非封閉型，求解困難。 一般化巢式羅吉特模式：一般化巢式羅吉特模式可考量方案間的相似性，且機率型 式為封閉，且多項與巢式皆為一般化巢式的特例，故求解較多項普洛比容易。

2.2 運具選擇行為影響變數

回顧許多國內外有關運具選擇行為之文獻，發現會影響旅運者選擇運具之變數不勝 枚舉，主要包含可直接衡量及不可直接衡量的變數，亦即外顯變數和潛在變數，故以下 就兩類變數利用表格方式整理出重要之變數。 2.2.1 外顯變數 在可直接衡量的變數中，可將其係分為旅運者之社經特性、旅次特性以及與運具相 關之服務水準變數三類，整理如表 2.1、表 2.2 及表 2.3 所示，其分述如下： (1) 社經特性 就社經特性，如性別(Yanez，2010；Li，2010； O’Fallon，2004；Cervero,，2002；

16 溫傑華等，民 98；魏嘉儀，民 100)、年齡及所得(Dissanayake，2010；Yanez，2010；O’Fallon， 2004；Hensher，2000；魏嘉儀，民 100)，涉及旅運者個人特性之變數皆為重要變數， 其中，所得又分為個人所得及家戶所得。另外，關於汽機車持有數(O’Fallon，2004； Cervero，2002；Hensher，2000；溫傑華等，民 98)亦為一重要變數。而特別之處在於有 許多文獻認為家中是否有要上學之小孩(Dissanayake，2010；O’Fallon，2004；Hensher， 2000)亦會影響旅運者之運具選擇。 (2) 旅次特性 旅 次 特 性 常 見 之 變 數 有 旅 次 目 的 (Li ， 2010 ； 溫 傑 華 等 ， 民 98) 、 車 次 頻 率 (Dissanayake，2010；O’Fallon，2004；Lee，2003)、同行人數(Shen，2009；魏嘉儀，民 100)及旅次長度(Dissanayake，2010；O’Fallon，2004，溫傑華等，民 98)。另外有文獻 因探討不同類型之旅次而加入其他變數，包含運具速度、共乘時間之決定(Dissanayake， 2010)，以及土地使用變數(Cervero，2002)等。 (3) 與運具相關之服務水準變數 最常見會納入運具選擇模式中之變數包含車內時間、車外時間及旅行成本(Diana， 2010；Dissanayake，2010；Yanez，2010；Niemeier，1994；Lee，2003；Cervero，2002； 魏嘉儀，民 100)。 表 2.1 國內外運具選擇行為研究之旅運者社經特性變數 作者(年代) 性別 年齡 所得 (個人/家戶) 教育 程度 職業 駕照 持有 汽機 車數 其他 Dissanayake and Morikawa (2010)   (家戶)   Yanez et al. (2010)    (個人)  Li et al. (2010)   O’Fallon et al. (2004)    (家戶)    Cervero (2002)    

Hensher and Reyes (2000)   (家戶)   溫傑華等 (民 98)   (個人)  魏嘉儀 (民 100)    (個人)  表 2.2 國內外運具選擇行為研究之旅運者旅次特性變數 作者(年代) 旅次 目的 車次 頻率 同行 人數 轉乘 起訖點 時間 旅次 長度 其他 Diana (2010) 

17 Dissanayake and Morikawa (2010)      Yanez et al. (2010)  Li et al. (2010)   Shen (2009)  Niemeier (1994)  O’Fallon et al. (2004)    Lee et al.(2003)  Cervero (2002)  溫傑華等 (民 98)    魏嘉儀 (民 100)  表 2.3 國內外運具選擇行為研究與運具相關之服務水準變數 作者(年代) 車內時間 車外時間 旅行成本 Diana (2010)   

Dissanayake and Morikawa (2010)    Yanez et al. (2010)    Li et al. (2010)  Shen (2009)   Niemeier (1994)    O’Fallon et al. (2004)  Lee et al.(2003)    Cervero (2002)    溫傑華等 (民 98)   魏嘉儀 (民 100)    2.2.2 潛在變數 絕大部分探討運具選擇之相關文獻均會納入上節所述之可衡量變數，事實上有關心 理之知覺、態度及環境等無法直接衡量的變數亦會影響旅運者對運具之選擇(Parkany， 2004；Ashok，2002；Yanez，2010)。因此，納入潛在變數將可更準確地反映出旅運者 真實的運具選擇行為。 近年來，越來越多研究把潛在變數視為運具選擇的重要影響變數，以下有關運具選 擇行為之研究探討到潛在之在變數包含舒適性、安全性、方便性、可靠性、彈性及環境 等，如表 2.4 所示，其詳細說明如下： 舒適性是指車內座椅舒適度或空調舒適程度等(Diana，2010；Dissanayake，2010； Yanez，2010；Li，2010；魏嘉儀，民 100)；安全性包含車輛的安全滿意度、司機的駕

18 駛安全滿意度等(Arunotayanun，2011；Dissanayake，2010；Yanez，2010；魏嘉儀，民 100)；方便性指的是運具選擇的多寡、車輛班次密集度等(Dissanayake，2010；Yanez， 2010；Lee，2003；魏嘉儀，民 100)；可靠性是指發車及到達時間的準確度、資訊顯示 的準確度等(Arunotayanun，2011；Diana，2010；Dissanayake，2010；Yanez，2010；Lee， 2003；魏嘉儀，民 100)；彈性包含服務的靈活性、改變旅次的可能性等(Arunotayanun， 2011；Diana，2010)；環境則是指場站周遭環境或天氣狀況等(Lee，2003)。 表 2.4 國內外運具選擇行為研究之潛在變數 作者(年代) 舒適性 安全性 方便性 可靠性 彈性 環境 其他 Arunotayanun and Polak (2011)     Diana (2010)     Dissanayake and Morikawa (2010)     Yanez et al. (2010)     Li et al. (2010)  Lee et al.(2003)    魏嘉儀 (民 100)    

2.3 通勤運具選擇行為之研究

近年來，離散選擇模式之普及發展，使得許多文獻皆透過該模式進行通勤運具選擇 行為之研究，主要係了解旅運者在選擇使用運具時所會影響之重要因素，進而可對現況 不佳之處進行改善，以下就國內外有關通勤運具選擇行為之研究進行回顧。 2.3.1 國外文獻 (1) 歐美國家 Yanez et al. (2010) 使用混合羅吉特模式研究智利聖地牙哥之新運具進入後對當地 居民運具選擇的影響。資料在 2010 年透過聖地牙哥委員會蒐集，問卷中設計敘述性偏 好問卷，並將情境分成四類，包含第一類是在聖地牙哥新運具 Transantiago 實施前之組 合，以及後三類是在聖地牙哥 Transantiago 實施後之組合。結果顯示，納入潛在變數會 是影響旅運者運具轉移之關鍵變數。 Diana (2010) 對法國國家運輸研究院工作者進行運具選擇之問卷調查，除了調查選 擇旅次特性外，亦詢問旅運者有關感受之問項及受訪者對該旅次之看法。旅運者除填答 實際情況之問題外，並需回答敘述性偏好之問項。結果顯示有關感受之問項與受訪者是 否產生運具轉移會有正向之關係。

19 Cervero (2002)針對美國馬里蘭州蒙哥馬利市(Montgomery)之運具選擇進行研究，選 擇在馬里蘭蒙哥馬利市做為案例是因該地區有相當完整之土地使用特性數據。結果顯示 混合之土地使用會顯著影響單獨開車、共乘汽車、火車或公車旅運者決定要使用之運具。 Niemeier (1994) 對於美國當地和特定區域之運具可及性進行比較，分析白天工作旅 次之旅運者是否會使用汽車或大眾運輸到達目的地。結果顯示以西雅圖中心商業區為目 的地之旅運者使用汽車的比例大約為使用大眾運輸的六倍。 (2) 澳洲國家 O’Fallon et al. (2004) 研究澳洲紐西蘭三大都市(奧克蘭、惠靈頓及基督城)之汽車駕 駛者在早上尖峰期旅次時有限制是否會影響旅運者之運具選擇。資料透過面訪方式蒐 集，研究中之敘述性實驗設計提出 11 項運輸政策，主要分為不鼓勵使用汽車和鼓勵轉 換使用其他運具兩類。最後結果顯示，不鼓勵使用汽車的影響力會較大。

Hensher and Reyes (2000) 研究澳洲雪梨大都會區，包含 Sydney, Newcastle, Blue Mountains and Wollongong areas 等區域，研究旅運者受到旅次鏈影響而產生運具轉移之 可能性。該研究蒐集交通數據中心(TDC)針對 1991-1992 年雪梨家戶旅次調查之數據， 受訪者被要求要完成 24 小時之旅次紀錄，最後結果顯示，旅次鏈能夠創造潛在障礙， 吸引汽車使用者改用大眾運輸工具。 (3) 亞洲國家 Li et al. (2010) 利用混合羅吉特模式對中國大陸北京每日通勤之居民旅運行為進行 研究，通勤者之通勤選擇包含步行、自行車和公車三種，其中納入的屬性亦包含潛在變 數如舒適性，結果亦顯示潛在變數的確會影響旅運者之運具選擇。 Shen(2009)使用敘述性偏好資料針對日本埼玉縣和東大阪地區之旅運者於 2005 年 進行運具選擇調查，運具選擇集合包含單軌鐵路、汽車及公車。在琦玉縣蒐集 467 份問 卷，在東大阪地區蒐集 453 份問卷，由於每位受訪者需回答八種選擇情境，故最終資料 分別共蒐集 3736 筆及 3624 筆。結果顯示不論使用何種資料型態，潛在分類模式均較混 合羅吉特模式有較佳之績效。 Lee et al. (2003) 針對日本廣島西北住宅區之居民進行研究，分析在提供汽車駕駛者 延遲時間之交通資訊下，受訪者是否會轉移使用新的運輸系統(NTS)。資料透過問卷調 查蒐集，受訪者根據個人主觀態度和對運具的感受來填答對各運具之滿意度。其中敘述 性偏好調查是詢問汽車駕駛者在接收到延遲時間的交通資訊後選擇 NTS 的機率，實驗 設計利用延遲時間資訊來建立四種情境。結果顯示，在提供延遲時間之交通資訊模式 下，混合羅吉特模式之旅行時間將有顯著異質性，概似比指標亦優於多項羅吉特模式。 2.3.2 國內文獻 魏嘉儀 (民 100)對三鶯之偏遠地區居民之運具選擇進行研究，在運具選擇方案中，

20 除了有當地現有之運具外，另加入需求反應運輸(DRTS)，並以敘述性偏好實驗設計來看 新運具在當地之影響。在變數部分更納入潛在影響變數進行模式推估，使結果能更貼近 實際情況。 賴文泰與呂錦隆 (民 97)應用涉入理論對運具選擇進行研究，利用問卷方式針對大 眾運具、汽車及機車等運具方案進行調查。結果顯示，不同涉入程度旅運者之運具選擇 行為會有差異，模擬結果亦顯示票價優惠對於高涉入族群的效果明顯高於低涉入族群。 為了幫助後續研究的進行，本研究進一步將回顧的國內外有關運具選擇行為的文獻，依 據運具種類及使用模式加以彙整，分別如表 2.5 所示。 表 2.5 離散選擇模式應用於運輸領域之文獻整理彙整 作者(年代) 模式 運具選項 機 車 汽 車 自 行 車 公 車 捷 運 鐵 路 免 費 公 車 計 程 車 其 他 Yanez et al. (2010) 混合羅吉特 結構方程式     Diana (2010) 結構方程式         Cervero (2002) 二項羅吉特 多項羅吉特    Niemeier (1994) 多項羅吉特   O’Fallon et al. (2004) 多項羅吉特 巢式羅吉特      Hensher and Reyes (2000)

多項羅吉特 巢式羅吉特 混合羅吉特    Li et al. (2010) 混合羅吉特    Shen (2009) 多項羅吉特 混合羅吉特    Lee et al. (2003) 多項羅吉特 混合羅吉特 潛在類別模式    魏嘉儀 (民 100) 多項羅吉特 巢式羅吉特       賴文泰、呂錦隆 (民 97) 混合羅吉特 結構方程式     

21

2.4 城際與接駁運具選擇的模式架構

2.4.1 同時考量 Pels et al. (2003)為探討美國舊金山灣地區居民機場的選擇行為於 1995 年的 8 月及 10 月分別在美國舊金山的 3 座機場針對 21,500 位的離境的旅客進行問卷 調查，以蒐集旅運者抵達機場所使用的運具及其社經特性等資料。研究中將旅運 者依旅次目的分為商務及休閒兩類，利用巢式羅吉特來建構分析模式。模式中， 主要運具與接駁運具的關係，係將接駁運具的屬性(接駁時間及接駁成本)當作影 響主要運具選擇行為的影響變數來建構模式，模式中其他的考量變數包括：票價 及班次等。根據模式的結果，可選用的接駁運具、接駁時間及接駁成本是旅客選 擇機場時的重要考量因素，且接駁時間的影響大於接駁成本，此外，商務旅客的 時間價值高於以休閒為目的的旅次，在彈性方面，商務旅次對接駁時間較為敏 感，而休閒旅次則對接駁成本較為敏感。 Lee et al. (2004)係以混合羅吉特模式來探討異質性的城際運具選擇模式之 建構及分析新運具加入後旅運行為的變化。在資料的蒐集部份，係採顯示性及敘 述性偏好的方法，於 2000 年針對南韓的 3 個地區進行問卷調查，有效之顯示性 偏好問卷共計 581 份及敘述性偏好問卷共計 2,078 份。在研究中，模式的建構過 程係將可觀測與不可觀測的服務屬性、方案間的差異及顯示性與敘述性偏好尺度 因子的差異等因素皆納入考量，分別建構了多項羅吉特模式與混合羅吉特模式， 考量的運具有公車、鐵路、航空及高鐵(新運具)，並將接駁運具的接駁時間與接 駁成本當作模式的解釋變數，以分析接駁運具屬性對主要運具的影響，模式中其 他的變數包含：家戶車輛持有數、同行人數規模、是否有行李或孩童及所得等。

Hensher and Rose (2007)為探討雪梨地區通勤旅次與非通勤旅次的運具選 擇，以作為未來新交通建設評估規劃之參據，於 2003 年利用敘述性偏好的電腦 輔助問卷方式來蒐集旅運者的屬性資料，有效樣本問卷共計 453 份，其中通勤旅 次共計 223 份、非通勤旅次共計 230 份，選擇集合包括目前已有的主要運具(鐵 路、公車及小汽車)、接駁運具(公車、小汽車及步行)及新型運具(重軌、輕軌及 公車專用道)等 3 類，並據以分別建構多項羅吉特及巢式羅吉特模式。在研究中， 主要運具與接駁運具的關係，係將接駁運具的屬性(接駁時間及票價)當作影響主 要運具選擇行為的影響變數來建構模式，在模式中其他的考量變數包括：主要運 具的票價、候車時間、小汽車的使用成本(停車及燃油)、旅運者的所得、性別等。 從研究結果發現，巢式羅吉特模式有較佳的模式配適度，納入考量的接駁運具屬 性對主要運具的選擇行為也都有顯著的影響。

Hess and Polak (2005)為探討美國舊金山灣地區旅運者的機場選擇行為，針對 機場的離境旅客進行問卷調查，並將旅運者區分為當地居民或觀光客及旅次目的

22 為商務或休閒以建構混合羅吉特模式。研究中，主要運具與接駁運具的關係，係 將接駁運具的屬性(接駁時間及接駁成本)當作影響主要運具選擇行為的影響變 數來建構模式，其他納入模式考量的解釋變數有票價、班次、飛行時間、服務人 員數量及機型大小等。根據模式的結果顯示，僅票價、班次及接駁時間對旅運者 的行為有顯著的影響，另研究也發現，從事商務的旅客對於票價提高的敏感度較 旅次目的為休閒的旅客為低，且商務型的旅客也比休閒型的旅客願意付出更多的 代價來減少到機場的接駁時間，此外，觀光客與商務型旅客皆較當地居民願意付 出更多的代價來減少到機場的接駁時間。 Yanez et al. (2010)的研究中提到，許多的研究顯示，使用者的態度及感受等 較主觀的因素會影響其運具的選擇行為，故此篇研究的主要目的係在建立包含潛 在變數的混合羅吉特模式來提高模式的配適度，並可藉以進行預測及政策的評 估。研究的資料來源係智利聖地牙哥地區於 2006 年 12 月至 2008 年 10 月間的動 態性資料，所考量的潛在變數分別為「可及性」、「可靠性」及「舒適/安全性」， 並以 7 項較具體的指標進行衡量，並透過因素分析的方法建立 3 個潛在變數、7 項衡量指標及其他的變數相互間之關聯。研究中，有關主要運具與接駁運具的關 係，係兩者結合成一替選方案，以供受訪的旅運者進行選擇。研究結果發現，將 潛在變數納入考量的運具選擇模式其模式的解釋能力較佳且亦可獲得較佳的參 數估計值；另僅「可及性」與「舒適/安全性」這兩個潛在變數在模式的校估結 果上對使用者的選擇行為有顯著的影響，「可靠性」影響較不顯著。 Cascetta et al. (2011)為探討義大利羅馬至拿坡里間的運具選擇行為，透過顯 示性偏好的方式進行問卷調查，受訪者為搭乘高速鐵路(HS)、歐洲之星(ES)、城 際鐵路(IC)及小汽車的使用者，調查分為平日、星期六及星期天等 3 個時段，調 查內容包含：社經特性、旅次特性等資料，並分別利用多項羅吉特及巢式羅吉特 進行模式的構建。納入模式考量的重要解釋變數有：旅行成本、旅行時間、同行 人數、旅次發生頻率、年齡及職業等，所考量城際運具共有 13 種(小汽車及(HS、 ES、IC)*(2 種車輛等級)*(早班車與晚班車)的 12 種組合)，在接駁運具部份，並 未單獨進行接駁運具選擇的模式構建，而是將接駁時間與當作影響主要運具選擇 的因素，另在此篇研究中也利用問卷調查所蒐集到的資料統計出特定地區所使用 的主要接駁運具種類。模式建構結果配適度高達 0.76，而巢式的配飾度又比多項 來為佳。 2.4.2 分開考量 Debrezion et al. (2009)為探討荷蘭鐵路起點車站選擇與接駁運具間的關係， 並將影響鐵路車站選擇的因素分為二部分，一為該車站的可及性，另一為該車站 所提供的服務，透過 RSQI(Rail Service Quality Index)當作衡量可及性與車站服務 水準的指標。利用巢式羅吉特模式建立上層為接駁運具選擇(小汽車、大眾運輸、 自行車及步行及下層為車站選擇(3 個)的模式架構，納入模式考量的解釋變數有

23 旅行成本、班次、距離、小汽車持有、汽車停車位及自行車架等。模式校估結果 各變數皆有顯著影響，此外，此篇研究也利用 RSQI 值的單位變動(亦即車站服 務水準的改善)來探討車站與接駁運具選擇的變化情形(彈性)，及將接駁運具的效 用函數與距離的關係利用圖形呈現(X 軸為距離、Y 軸為效用)，以探討在不同的 距離區間之內旅運者的效用變化，藉以獲得接駁運具的使用區隔。 Nuzzolo et al. (2000)為探討義大利中長程鐵路服務的旅運行為，於運行中的 火車上進行實地的問卷調查，以蒐集有關旅客起訖點車站、旅次目的、到離站接 駁運具使用及社經特性等資料，並利用巢式羅吉特模式來建構分析模式，巢式架 構下層為接駁運具選擇(步行、大眾運輸及小汽車〈又分成自行開車與接送〉)， 上層為城際運具選擇(快車或慢車)，模式中考量的變數有旅行時間、旅行成本、 所得及距離等。 傅強(民 97)透過建立一整合顯示性偏好與敘述性偏好的城際接駁整合模 式，以探討高鐵營運半年後對臺北到臺南的城際運輸運具選擇行為之影響。有效 之顯示性偏好樣本共計 829 筆、敘述性偏好樣本共計 751 筆，研究中，利用巢式 羅吉特模式構建出上層為城際運具選擇(航空、火車、國道客運、高鐵及小汽車)、 下層為接駁運具選擇(公車、計程車及私人運具)的模式架構，以探討接駁運具對 城際運具選擇行為的影響。此外，研究中，為改善模式的精確性及獲取更多豐富 的實證資訊，利用整合模式的成果，以市場區隔方法及混合羅吉特模式探討因應 模式異質性的處理。根據研究結果，車內時間、車外候車時間、旅行成本及接駁 服務的便利性惟影響城際運輸的重要變數，另接駁時間及接駁成本則是接駁運具 選擇的重要考量。 周宏彥、許玄剛(民 96)蒐集旅客對新運具的敘述性偏好資料及現搭運具選擇 的顯示性偏好資料，並建立上層為城際運具選擇(公路、鐵路、飛機、汽車及新 運具高鐵)、下層為接駁運具(公車、計程車、私人運具、沙崙捷運支線及臺南捷 運線)之巢式羅吉特模式架構，並利用整合顯示性偏好與敘述性偏好的城際接駁 聯合運具選擇模式，以探討新運具高鐵加入市場後對城際運輸旅運行為的影響。 研究結果顯示，接駁運具的服務水準確實是影響城際運具選擇的重要因素，接駁 運輸服務的便利程度對城際運具偏好選擇亦有顯著影響。

24 表 2.6 城際與接駁運具選擇相關文獻彙析表 作者(年 代) 研究課 題 研究方法 解釋變數 運具種類 接駁與城際運 具選擇之關係 分開 考量 同時 考量 架 構 Ⅰ 架 構 Ⅱ 架 構 Ⅲ 架 構 Ⅳ Pels et al. (2003) 探討美 國舊金 山灣地 區居民 機場的 選擇行 為 巢式羅吉特 模式(Nested Logit Model) ■與接駁運 具選擇有關 的變數： -接駁時間 -接駁成本 ■模式中其 他的變數： -票價 -班次 ◆主要運具 (機場選擇)： -SFO -SJC -OAK ◆接駁運具： -private car -rental car -private scheduled -public transit - door-to-door van -hotel courtesy -taxi -limousine  Lee et al. (2004) 探討異 質性的 城際運 具選擇 模式之 建構及 分析新 運具加 入後旅 多項羅吉特 模式 (Multinomial Logit Model) & 混合羅吉特 模式(Mixed Logit Model) ■與接駁運 具選擇有關 的變數： -接駁時間 -接駁成本 ■模式中其 他的變數： -家戶車輛 持有數 ◆公車 ◆鐵路 ◆航空 ◆高鐵 