雙碳背景下城市綠色客運結構評價與優化技術

城市客運交通包括常規公交車、出租車、私家車、軌道公交等多種交通出行方式，各類出行方式在能源消耗和碳排放等方面存在巨大差異，同時各有其特點和應用范圍，因此，開展城市客運交通結構進行評價和優化工作，對降低高碳出行方式比例，促進城市客運低碳發展具有重要的研究價值和現實意義。針對這個關鍵問題，本書對城市低碳客運結構評價及優化、多情景城市客運交通碳排放量預測及居民低碳出行意向、低碳生態駕駛策略等方面進行了研究并給出相關政策建議。 本書可供交通運輸、智慧出行、能源環境領域的政府人員、科研人員、企業管理人員參考閱讀，也可供交通運輸相關專業的高等院校師生學習。

習近平總書記明確提出我國2030年“碳達峰”與2060年“碳中和”目標，交通運輸部門作為主要的碳減排部門，應該積極推動城市客運交通系統的快速發展，優化城市交通出行結構，建設低碳、高效、節能的綠色城市交通體系。城市客運交通包括常規公交車、出租車、私家車、軌道公交等多種交通出行方式，各類出行方式在能源消耗和碳排放等方面存在巨大差異，同時又各有特點和應用范圍，因此，開展城市客運交通結構的評價和優化工作，對降低高碳出行方式比例、促進城市客運低碳發展具有重要的研究價值和現實意義。針對這個關鍵問題，本書對城市低碳客運結構評價及優化、多情景城市客運交通碳排放量預測以及居民低碳出行意向和低碳生態駕駛策略等方面進行研究并給出相關政策建議。
全書分為3篇共6章：第1篇為城市低碳客運結構評價與優化，包括基于DPSIR的城市低碳客運評價體系構建和考慮參與主體的城市客運交通結構優化；第2篇為城市客運碳排放量計算與預測，包括城市客運交通碳排放測算方法和基于STIRPAT-SD的多情景客運交通碳排放預測模型；第3篇為城市低碳客運交通發展相關技術，包括考慮出行時間感知的城市居民低碳出行意向研究和智能網聯下汽車生態駕駛策略研究。
本書由青島理工大學李昕光撰寫。對本書稿的完成提供幫助的有詹郡、呂桐、王珅、胡含、孫崇效、于文昌、程鑫、王登澤等，在此，對這些人員表示感謝。
本書在相關內容研究和出版的過程中，得到了2023年度青島市社會科學規劃研究項目、2023年度青島理工大學學術著作出版基金和2021年度山東省自然科學基金面上項目的資助。在此，對相關機構表示感謝。
本書參考引用了國內外專家發表的低碳交通相關文獻和城市客運交通的運營資料。在此，對相關專家和部門表示誠摯的感謝。
由于作者水平有限，書中不足之處在所難免，敬請讀者批評指正。

著者
2023年7月

本書對城市低碳客運結構評價及優化、多情景城市客運交通碳排放量預測以及居民低碳出行意向和低碳生態駕駛策略等方面進行了研究。全書分為3篇共6章，主要內容包括基于DPSIR的城市低碳客運評價體系構建和考慮參與主體的城市客運交通結構優化、城市客運交通碳排放測算和基于STIRPAT-SD的多情景客運交通碳排放預測、考慮出行時間感知的城市居民低碳出行意向研究和智能網聯下汽車生態駕駛策略研究等。
本書可供從事交通運輸相關專業的科研人員、研究生或者高年級本科生閱讀。

第1篇　城市低碳客運結構評價與優化
第1章　基于DPSIR 的城市低碳客運評價體系構建與實證分析  002
1.1 引言  002
1.2 基于DPSIR的雙準則指標體系的構建  005
1.2.1　模型的概念框架  005
1.2.2　雙準則指標體系的構建  006
1.2.3　權重計算方法  007
1.3 基于博弈論的組合權重方法  011
1.4 綜合評價法  012
1.5 實例驗證和數據來源  013
1.6 結果分析和討論  014
1.6.1　指標權重的計算結果  014
1.6.2　歷年綜合值的結算結果  018
1.6.3　歷年障礙度值的計算結果  018
1.6.4　結果討論  019
1.7 小結  022
參考文獻  023

第2章　低碳導向下的城市客運交通結構多目標優化模型  025
2.1 引言  025
2.2 城市客運結構優化影響因素分析  027
2.3 多目標優化模型構建思路  028
2.3.1　模型構建原則  028
2.3.2　模型構建框架  029
2.4 分主體優化目標分析  031
2.4.1　乘客方優化目標  031
2.4.2　運營方優化目標  034
2.4.3　建設方優化目標  035
2.5 模型約束條件分析  037
2.6 多目標優化數學模型  038
2.7 多目標優化模型求解方法  041
2.7.1　目標函數去量綱化  041
2.7.2　基于NSGA-Ⅱ的模型求解  042
2.8 低碳導向下青島城市客運交通結構優化結果分析  044
2.8.1　優化前后城市客運交通結構比例分析  044
2.8.2　優化目標函數值分析  046
2.9 青島市城市客運交通結構綜合性優化策略及建議  048
2.10 小結  050
參考文獻  051


第2篇　城市客運碳排放量計算與預測
第3章　城市低碳客運交通碳排放測算方法  054
3.1 引言  054
3.2 碳排放測算方法  055
3.3 基于“自上而下”和“自下而上”碳排放測算模型構建  057
3.4 城市綠色客運交通碳排放測算———以青島市為例  060
3.4.1　數據來源  060
3.4.2　青島市客運交通基本情況概述及機動化水平  061
3.5 各交通方式碳排放量測算分析  063
3.5.1　不同交通方式的人均碳排放因子  064
3.5.2　不同能源類型對應的碳排放強度  066
3.5.3　新能源汽車敏感性分析  068
3.6 碳排放量測算結果對比分析  069
3.7 小結  070
參考文獻  071

第4章　基于STIRPAT-SD 城市綠色客運交通碳排放預測模型  074
4.1 引言  074
4.2 擴展STIRPAT模型構建  075
4.3 數據來源與檢驗  077
4.3.1　數據來源  077
4.3.2　多重共線性檢驗  078
4.3.3　實證結果與分析  079
4.3.4　嶺回歸參數估計  079
4.4 擴展STIRPAT模型結果分析  081
4.5 STRPAT-SD模型建模目標與建模前提  083
4.5.1　系統動力學簡介  083
4.5.2　建模目標  084
4.5.3　模型邊界  085
4.6 城市綠色客運交通碳排放預測模型構建  085
4.6.1　模型假設  085
4.6.2　因果回路圖  086
4.6.3　系統流量存圖  087
4.7 城市綠色客運交通碳排放情景分析研究  095
4.7.1　模型方程參數標定  095
4.7.2　因素數量關系結構方程  095
4.7.3　模型測試和檢驗  101
4.8 城市綠色客運交通減排情景分析  102
4.8.1　情景政策設計  103
4.8.2　交通減排策略情景模擬分析——單一策略模擬  103
4.8.3　交通減排策略情景模擬分析——組合策略模擬  107
4.9 小結  111
參考文獻  111


第3篇　城市低碳客運交通發展相關技術
第5章　考慮出行時間感知的城市居民低碳出行意向研究  116
5.1 引言  116
5.2 計劃行為理論擴展模型  117
5.2.1　模型構建與研究假設  117
5.2.2　結構方程模型  118
5.3 研究數據獲取與質量評估  119
5.3.1　問卷設計  119
5.3.2　問卷調查  120
5.3.3　數據質量評估  121
5.4 出行者心理特性分析  122
5.5 模型檢驗與分析  123
5.5.1　模型檢驗  123
5.5.2　模型結果分析  125
5.6 建議措施  126
5.7 小結  127
參考文獻  127

第6章　智能網聯下汽車生態駕駛策略研究  129
6.1 引言  129
6.2 交叉口場景構建  130
6.3 生態駕駛策略構建  131
6.3.1　排隊車輛跟馳模型  131
6.3.2　目標車輛車速誘導生態駕駛策略  131
6.4 仿真實驗及結果分析  138
6.4.1　仿真設置  138
6.4.2　仿真結果分析  139
6.5 小結  144
參考文獻  144