双碳背景下城市绿色客运结构评价与优化技术

城市客运交通包括常规公交车、出租车、私家车、轨道公交等多种交通出行方式，各类出行方式在能源消耗和碳排放等方面存在巨大差异，同时各有其特点和应用范围，因此，开展城市客运交通结构进行评价和优化工作，对降低高碳出行方式比例，促进城市客运低碳发展具有重要的研究价值和现实意义。针对这个关键问题，本书对城市低碳客运结构评价及优化、多情景城市客运交通碳排放量预测及居民低碳出行意向、低碳生态驾驶策略等方面进行了研究并给出相关政策建议。 本书可供交通运输、智慧出行、能源环境领域的政府人员、科研人员、企业管理人员参考阅读，也可供交通运输相关专业的高等院校师生学习。

习近平总书记明确提出我国2030年“碳达峰”与2060年“碳中和”目标，交通运输部门作为主要的碳减排部门，应该积极推动城市客运交通系统的快速发展，优化城市交通出行结构，建设低碳、高效、节能的绿色城市交通体系。城市客运交通包括常规公交车、出租车、私家车、轨道公交等多种交通出行方式，各类出行方式在能源消耗和碳排放等方面存在巨大差异，同时又各有特点和应用范围，因此，开展城市客运交通结构的评价和优化工作，对降低高碳出行方式比例、促进城市客运低碳发展具有重要的研究价值和现实意义。针对这个关键问题，本书对城市低碳客运结构评价及优化、多情景城市客运交通碳排放量预测以及居民低碳出行意向和低碳生态驾驶策略等方面进行研究并给出相关政策建议。
全书分为3篇共6章：第1篇为城市低碳客运结构评价与优化，包括基于DPSIR的城市低碳客运评价体系构建和考虑参与主体的城市客运交通结构优化；第2篇为城市客运碳排放量计算与预测，包括城市客运交通碳排放测算方法和基于STIRPAT-SD的多情景客运交通碳排放预测模型；第3篇为城市低碳客运交通发展相关技术，包括考虑出行时间感知的城市居民低碳出行意向研究和智能网联下汽车生态驾驶策略研究。
本书由青岛理工大学李昕光撰写。对本书稿的完成提供帮助的有詹郡、吕桐、王珅、胡含、孙崇效、于文昌、程鑫、王登泽等，在此，对这些人员表示感谢。
本书在相关内容研究和出版的过程中，得到了2023年度青岛市社会科学规划研究项目、2023年度青岛理工大学学术著作出版基金和2021年度山东省自然科学基金面上项目的资助。在此，对相关机构表示感谢。
本书参考引用了国内外专家发表的低碳交通相关文献和城市客运交通的运营资料。在此，对相关专家和部门表示诚挚的感谢。
由于作者水平有限，书中不足之处在所难免，敬请读者批评指正。

著者
2023年7月

本书对城市低碳客运结构评价及优化、多情景城市客运交通碳排放量预测以及居民低碳出行意向和低碳生态驾驶策略等方面进行了研究。全书分为3篇共6章，主要内容包括基于DPSIR的城市低碳客运评价体系构建和考虑参与主体的城市客运交通结构优化、城市客运交通碳排放测算和基于STIRPAT-SD的多情景客运交通碳排放预测、考虑出行时间感知的城市居民低碳出行意向研究和智能网联下汽车生态驾驶策略研究等。
本书可供从事交通运输相关专业的科研人员、研究生或者高年级本科生阅读。

第1篇　城市低碳客运结构评价与优化
第1章　基于DPSIR 的城市低碳客运评价体系构建与实证分析  002
1.1 引言  002
1.2 基于DPSIR的双准则指标体系的构建  005
1.2.1　模型的概念框架  005
1.2.2　双准则指标体系的构建  006
1.2.3　权重计算方法  007
1.3 基于博弈论的组合权重方法  011
1.4 综合评价法  012
1.5 实例验证和数据来源  013
1.6 结果分析和讨论  014
1.6.1　指标权重的计算结果  014
1.6.2　历年综合值的结算结果  018
1.6.3　历年障碍度值的计算结果  018
1.6.4　结果讨论  019
1.7 小结  022
参考文献  023

第2章　低碳导向下的城市客运交通结构多目标优化模型  025
2.1 引言  025
2.2 城市客运结构优化影响因素分析  027
2.3 多目标优化模型构建思路  028
2.3.1　模型构建原则  028
2.3.2　模型构建框架  029
2.4 分主体优化目标分析  031
2.4.1　乘客方优化目标  031
2.4.2　运营方优化目标  034
2.4.3　建设方优化目标  035
2.5 模型约束条件分析  037
2.6 多目标优化数学模型  038
2.7 多目标优化模型求解方法  041
2.7.1　目标函数去量纲化  041
2.7.2　基于NSGA-Ⅱ的模型求解  042
2.8 低碳导向下青岛城市客运交通结构优化结果分析  044
2.8.1　优化前后城市客运交通结构比例分析  044
2.8.2　优化目标函数值分析  046
2.9 青岛市城市客运交通结构综合性优化策略及建议  048
2.10 小结  050
参考文献  051


第2篇　城市客运碳排放量计算与预测
第3章　城市低碳客运交通碳排放测算方法  054
3.1 引言  054
3.2 碳排放测算方法  055
3.3 基于“自上而下”和“自下而上”碳排放测算模型构建  057
3.4 城市绿色客运交通碳排放测算———以青岛市为例  060
3.4.1　数据来源  060
3.4.2　青岛市客运交通基本情况概述及机动化水平  061
3.5 各交通方式碳排放量测算分析  063
3.5.1　不同交通方式的人均碳排放因子  064
3.5.2　不同能源类型对应的碳排放强度  066
3.5.3　新能源汽车敏感性分析  068
3.6 碳排放量测算结果对比分析  069
3.7 小结  070
参考文献  071

第4章　基于STIRPAT-SD 城市绿色客运交通碳排放预测模型  074
4.1 引言  074
4.2 扩展STIRPAT模型构建  075
4.3 数据来源与检验  077
4.3.1　数据来源  077
4.3.2　多重共线性检验  078
4.3.3　实证结果与分析  079
4.3.4　岭回归参数估计  079
4.4 扩展STIRPAT模型结果分析  081
4.5 STRPAT-SD模型建模目标与建模前提  083
4.5.1　系统动力学简介  083
4.5.2　建模目标  084
4.5.3　模型边界  085
4.6 城市绿色客运交通碳排放预测模型构建  085
4.6.1　模型假设  085
4.6.2　因果回路图  086
4.6.3　系统流量存图  087
4.7 城市绿色客运交通碳排放情景分析研究  095
4.7.1　模型方程参数标定  095
4.7.2　因素数量关系结构方程  095
4.7.3　模型测试和检验  101
4.8 城市绿色客运交通减排情景分析  102
4.8.1　情景政策设计  103
4.8.2　交通减排策略情景模拟分析——单一策略模拟  103
4.8.3　交通减排策略情景模拟分析——组合策略模拟  107
4.9 小结  111
参考文献  111


第3篇　城市低碳客运交通发展相关技术
第5章　考虑出行时间感知的城市居民低碳出行意向研究  116
5.1 引言  116
5.2 计划行为理论扩展模型  117
5.2.1　模型构建与研究假设  117
5.2.2　结构方程模型  118
5.3 研究数据获取与质量评估  119
5.3.1　问卷设计  119
5.3.2　问卷调查  120
5.3.3　数据质量评估  121
5.4 出行者心理特性分析  122
5.5 模型检验与分析  123
5.5.1　模型检验  123
5.5.2　模型结果分析  125
5.6 建议措施  126
5.7 小结  127
参考文献  127

第6章　智能网联下汽车生态驾驶策略研究  129
6.1 引言  129
6.2 交叉口场景构建  130
6.3 生态驾驶策略构建  131
6.3.1　排队车辆跟驰模型  131
6.3.2　目标车辆车速诱导生态驾驶策略  131
6.4 仿真实验及结果分析  138
6.4.1　仿真设置  138
6.4.2　仿真结果分析  139
6.5 小结  144
参考文献  144