2022年9月14日北京時間19:00至21:00,北京交通大學—英國利茲大學交通研究所2022年交通系列講座成功舉辦第三場及第四場講座。本期兩場專題講座由北京交通大學經濟管理學院李紅昌教授主持,采用Zoom在線會議直播形式,繼續為中外交通學者搭建了學術對話的橋梁。其中,第三場專題講座由來自利茲大學交通研究所的行為建模專家Charisma Choudhury教授做報告“Utilising Physiological Data for Augmenting Travel Behaviour Models”,特邀北京理工大學余碧瑩教授、北京交通大學王雅璨教授進行點評;第四場專題講座由運輸與能源領域專家Zia Wadud副教授做報告“To Own or not to Own? That is the Question!”,特邀浙江大學陳喜群教授、北京交通大學姜銳教授進行點評。
北京交通大學—英國利茲大學交通研究所
2022年交通系列講座第三場及第四場講座開啟
第三場專題講座的演講嘉賓Charisma Choudhury教授是英國國家科研與創新署(UKRI)的未來領導研究員和利茲大學交通研究所的全職教授,同時也是利茲大學選擇建模研究團隊負責人、跨學科選擇建模中心副主任。Charisma Choudhury教授在麻省理工學院(MIT)獲得博士學位,在加入利茲大學之前,她先后在孟加拉工程技術大學、麻省理工學院、歐洲蘭德公司和劍橋系統公司工作。她目前的研究聚焦于使用新興數據源(特別是基于發展中國家的情景)進行出行行為建模。Charisma Choudhury教授現擔任北京交通大學的名譽客座教授,同時也是阿蘭·圖靈研究所的圖靈研究員;她還是國際出行行為研究協會現任副主席(2024年當選主席)。
Charisma Choudhury教授在第三場講座中首先討論了將新興數據源加入交通行為建模過程的研究前景及現存挑戰,接著深入介紹了使用新興數據源對駕駛行為、騎車行為和住宿選擇進行研究的三個案例。她指出,相關計算技術的發展使得人們可以獲得廣泛的數據源對交通行為進行建模,特別是諸如膚電導率、心率記錄、眼球追蹤信息和腦電圖此類的生理傳感器數據,未來有望成為研究出行者心理狀態和決策過程的數據來源。但是,現有研究在篩選有用信息、建立適宜模型、搜集實驗室外數據等方面存在著困難。Charisma Choudhury教授特別分享了三個應用生理傳感器數據的案例。案例一采用了結合駕駛模擬器和生理傳感器的數據,模擬開車時心理壓力對跟車間隙決策的影響。該案例應用利茲大學駕駛模擬器(UoLDS)模擬駕駛場景,使用Empatica E4來收集有關皮膚電導、心率、血流脈壓的生理傳感器數據。模擬過程中,共設置了10個不同長度的跟車間隙,并設置了包括擁堵在內的多個壓力誘導事件。結果表明,利用皮膚傳導和心率數據來解釋跟車間隙接受行為提高了擬合度,證明了通過混合結構將神經數據成功納入一般數學模型的可行性。案例二使用結構方程模型和腦成像數據對人們在虛擬環境下騎自行車過程中的風險感知進行建模。該實驗共設計了24種交通場景來記錄人們的行為反應,構建了7級李克特量表來測度人們的感知風險和騎自行車的意愿;實驗的整個過程中會收集被試者的腦電數據(EEG data),同時也收集被試者的個人特征與社會特征信息。結果表明,在交叉路口處,在跟車間距較短而產生潛在碰撞風險的情況下,騎車人減速傾向會提高,同時,α波神經數據也會增加;此外,與不使用神經數據的模型相比,使用神經數據后結構方程中包含變量的標準誤差更小。案例三則通過將眼動追蹤數據與SP數據相合并,研究在不同情境下人們對住所的選擇行為。該研究共獲得來自38個被試者的1430條選擇數據及他們的眼動追蹤數據,并分別構建了兩個模型,一個是MNL模型,眼動數據將影響模型的β值;另一個是DFT模型,眼動跟蹤數據將調整該模型的“注意力權重”。結果表明,DFT模型比MNL模型具有更好的擬合性,并且具有估計注意力權重的DFT模型優于具有估計縮放系數的DFT模型。
利茲大學交通研究所Charisma Choudhury分享最新研究成果
北京理工大學余碧瑩教授、北京交通大學王雅璨教授作為第三場專題講座的點評嘉賓依次對Charisma Choudhury教授的學術報告進行了深度點評。余碧瑩教授主要圍繞三個案例與Charisma Choudhury教授展開討論。余碧瑩教授指出,這些反映人們生理方面的數據可能會受到駕駛經驗的影響,即因素之間可能是交叉混合的。她與Charisma Choudhury教授相互探討了在接受已融入生理數據后的研究結論的情況下,政府應該提出何種政策或措施來改善人們的交通行為。Charisma Choudhury教授認為可以針對不同人群實施差異化策略,并進一步展望了未來生理數據測量在汽車駕駛中的應用。
北京理工大學余碧瑩教授精彩點評
王雅璨教授重點圍繞生理傳感器數據的優勢、挑戰和機遇與Charisma Choudhury教授進行了討論。王雅璨教授指出,生理傳感器數據的一大優勢是可以對同一決策者進行更長時間的觀測,并且還能捕捉到影響交通行為個人層面的“更軟”因素;此外,這些數據還能與SP數據、RP數據相結合。王雅璨教授認為,挑戰和機遇并存,這種數據可能存在噪音干擾,但可以利用實驗經濟學的相關方法對一些干擾因素進行控制;這種數據需要專業設備,成本較高,但也可以通過國際合作在實驗資源較為豐富、開展成本相對較低的中國開展相關研究。
北京交通大學王雅璨教授精彩點評
在第三場講座中,Charisma Choudhury教授緊緊圍繞“Utilising Physiological Data for Augmenting Travel Behaviour Models”這一主題,深入探討包括生理傳感器數據在內的新興數據源對交通行為建模研究領域的影響。該研究聚焦微觀、視角前沿,心理學、經濟學、神經科學等多學科的交叉和碰撞拓寬了參會者的研究視野。兩位特邀點評人余碧瑩教授、王雅璨教授則進一步探討了數據獲取的可操作性、數據本身的精確性等問題,展望了未來該領域的研究挑戰和機遇,為參會者提供了精彩的思想火花。其他與會嘉賓與參會人也在Zoom問答平臺上進行了積極的提問與討論。
緊接Charisma Choudhury教授精彩講演之后的是第四場專題講座,由講演嘉賓Zia Wadud副教授分享關于自動駕駛技術發展背景下私有汽車及叫車服務的需求比例、私有汽車便利性價值的最新研究。Zia Wadud副教授是利茲大學交通研究所和化學與工程學學院的副教授,同時也是交通研究所的研究生科研主任。Zia Wadud副教授的研究領域聚焦于交通接駁以及多學科背景下的交通與環境問題,他對新興交通機動能力和新能源前景尤有興趣。Zia Wadud副教授身兼美國國家科學、工程和醫學院交通研究協會的能源、氣候變化和航空三個不同專家委員會的成員。他在一流期刊上發表了50多篇論文,最近關于自動駕駛、共享、電動汽車成本的研究已經引起國際媒體的關注。Zia Wadud副教授目前參與了UKRI的UKERC和UKCREDS研究項目,并就自動駕駛的影響向交通部提供建議。Zia Wadud副教授擁有倫敦帝國理工學院的博士學位,此前曾在劍橋大學和麻省理工學院工作。
Zia Wadud副教授在本場講座中,援引多個媒體關于“未來無人駕駛的時代到來后,每個人都會放棄他們的汽車嗎?”的評論報道,拋出兩個研究問題:在考慮到車輛擁有與使用成本分布的情況下,擁有汽車和按需乘車服務的潛在需求比例是多少?擁有汽車帶來的便利性價值是多少?Zia Wadud副教授首先指出,擁有汽車需要花費的成本包括車輛折舊、燃料消耗以及保險支出等多部分,然而許多文獻只關注到了擁有車輛的平均成本,而使用成本的分布情況同樣值得關注。通過英國國家交通調查數據得到的關于私家車年度使用成本的經濟成本分布曲線圖表明,曲線左端較平緩,代表這部分車輛使用成本不高(例如老舊車輛),右端較陡峭,代表高昂的使用成本(例如名牌汽車)。除了經濟成本外,還要考慮人們花費在路上的時間成本,此時成本分布曲線將有更大的增長速率。相比于傳統汽車,自動汽車雖然增加了資本支出,但減少了燃料、停泊和保險方面的費用,同時還可以減少約40%的時間成本。Zia Wadud副教授通過調研人們對“自動駕駛車輛是否讓花在出行上的時間更有用處”的感知程度分布、以及該感知分布與使用自動駕駛車輛的興趣之間的聯系,發現相比于傳統的手動駕駛車輛,自動駕駛車輛更有助于減少時間成本。Zia Wadud副教授還指出,自動駕駛車輛包括出行服務和私有兩種類型,而出行服務車輛還可細分為專享型和共享型。在出行時間收益方面,專享型自動駕駛出行服務車輛的收益約為私有自動駕駛車輛的一半,而共享型車輛的收益又是專享型出行服務的一半。他展示了在傳統燃料驅動和電動兩大類汽車中,私有手動駕駛、私有自動駕駛、專享型自動駕駛叫車服務、共享型自動駕駛叫車服務四類車輛的需求比例變化情況。另外,多元Logit回歸模型也估計出哪些因素使得上述四類車輛在不同情形下成為成本最小的選擇。最后,Zia Wadud副教授深入淺出地講解了如何利用實驗方法探究擁有車輛帶來的便利性的價值。
利茲大學交通研究所Zia Wadud副教授分享最新研究成果
浙江大學陳喜群教授、北京交通大學姜銳教授作為第四場專題講座的點評嘉賓依次對Zia Wadud副教授的學術報告進行了精彩點評。陳喜群教授表明Zia Wadud副教授的講座令人印象深刻,兩個研究問題具有重要的理論價值與現實意義。他指出,該研究得出了“大多數受訪者傾向于擁有私家車”這一略微反直覺的重要結果,意味著我們在鼓勵人們減少擁有車輛方面仍然任重道遠。陳喜群教授也指出,性別對于是否擁有私家車的影響十分有趣,該現象背后可能是由于不同性別對于隱私的敏感性不同。
浙江大學陳喜群教授精彩點評
姜銳教授主要在應用研究結論與拓寬研究情境方面與Zia Wadud副教授展開講論。他認為不同國家有不同的生活方式,因此,基于英國情景的研究結果是否完全適用于中國,有待討論。他也指出,人們有可能在工作日使用私家車,而在周末使用叫車服務,這種情況是否會影響結論。Zia Wadud副教授對這些問題進行了細致地回答。
北京交通大學姜銳教授精彩點評
在第四場講座中,Zia Wadud副教授緊緊圍繞“To Own or not to Own? That is the Question!”這一主題,在自動駕駛車輛不斷發展的時代背景下,展示了人們對于自動駕駛車輛的認可度和使用意愿,并對手動駕駛和自動駕駛的私家車、專享型和共享型的自動駕駛叫車服務的需求比例予以探究,同時,他也展示了如何通過實驗手段得到的關于私家車便利性的價值結果。該研究緊跟時代脈絡,深度詮釋了交通技術進步宏觀背景與微觀個體理性選擇的碰撞與融合,結論引人深思。兩位特邀點評人陳喜群教授、姜銳教授對于研究結論的含義、啟示及適用性等的多元探討,也為后續研究和政策建議提供了有益啟迪。
2022年交通系列講座的第三場及第四場專題講座承接了前兩場專題講座的學術研討風范與學術對話深度,為與會的中外學者、研究人員、高校師生提供了精彩的思想、嚴謹的研究范式、有益的研究成果與深刻的洞見,既豐富了中外交通運輸理論與實踐的研究,也為當前我國實施交通強國戰略提供了有益的學術助力。