由于人口增加以及城市道路和街道上可用空间的减少,推行车辆小型化以及共享出行政策对城市交通系统可持续发展具有重大影响,体现在诸如燃料消耗、尾气排放、停车问题、安全性、经济性等多个方面。论文首先研究了车辆小型化对交通流的影响,将乘用车分为三类,即小型汽车(无后备箱)、标准车(出租车和普通私家车)和运动型多用途车(SUV),采用平均车头时距方法测算三类车型的车辆折算系数(PCE)。由于天气条件影响,本文分别在晴天和中雨天气条件下实地测量了不同车型PCE值。结果表明,小型汽车和SUV相对于标准车型的PCE值在晴天时分别为0.87和1.26,在雨天时分别为0.87和1.31。基于小型汽车更低的PCE指标可以发现,车辆尺寸对于交叉口延误和服务水平的影响至关重要。因此,本文使用VISSIM仿真软件就车辆尺寸对于信号交叉口的影响作了相关研究,在中国杭州某交叉口的仿真案例研究结果表明:(a)如果用小型汽车替代等量标准汽车和SUV,缩小车辆尺寸将减少交叉口排队长度和延误;(b)如果将所有汽车都替换为小型汽车,则交叉口平均排队长度可减少10米以上,回归结果表明,排队长度每减小1米,平均延误则相应减少0.65秒。此外,研究还发现缩小车辆尺寸将对有助于提升交叉口服务水平。本文在杭州案例分析中,研究了出租车小型化对出租车运行效率和行业可持续性的影响,将两厢车用作出租车辆可使其长度减少约80厘米,宽度减少约15厘米。论文对出租车乘客进行了补充调查,涵盖了九个不同地点的1110次出行。结果表明,调查中88%的出租车乘客不使用后备箱,而60%的出租车仅接载一名乘客,29%的出租车接载两名乘客。此外,两厢车比普通出租车更轻巧,若使用两厢车代替现有出租车型,每辆车每年将减少1600升燃油消耗,减排一氧化碳311.9千克、碳氧化物15.4千克、氮氧化物8.9千克。通过对杭州市7081辆出租车的GPS数据进行分析,出租车的平均速度为23千米/小时,由于市区出租车的平均速度相对较低,因此使用小型汽车可以为驾驶员提供更高的机动能力,同时又不会增加小型汽车的安全风险。此外,出租车小型化能提高经济效率,每辆车每年可以节省91美元维护成本。案例分析结果表明,使用小型汽车代替常规出租车型有助于提高出租车行业的整体效率和可持续性。此外,共享出行服务可以减少道路上的车辆数量,这些服务通常采取预约方式并主要由网约车公司提供。为了更好地刻画和理解乘客的拼车行为机理,论文提出一种集成学习方法,集成学习模型是由多个分类模型或弱分类器进行加权组合而成的强分类模型,目标是将多个基本分类器的决策集成起来,以提高单个分类器的分类泛化能力和鲁棒性。本研究利用Boosting集成方法,通过顺序生成单个决策树,再将这些决策树组合成一个强大的分类模型,以提高拼车选择行为的预测精度。采用杭州滴滴网约车出行平台的真实订单数据,基于描述性统计方法,对四种服务类型(即出租车服务、快车、专车、顺风车)的超过一百万次出行数据进行挖掘,利用ReliefF算法对可能影响拼车行为的各种特征进行排序和选择,如行程时间、行程成本、行程距离、等待时间、始发地/目的地的行程时间可靠性等。集成学习方法通过适当融合多个较弱但有效的分类决策树获得估计值,分别训练考虑完整特征集合和仅考虑重要特征的共享出行行为分析模型,结果表明,考虑完整特征的Boosting集成树在训练集上的分类误差为0.177,在测试集上的分类误差为0.225,而仅考虑选定特征的Boosting集成树在不损失太多精度的情况下返回了相似的结果。综上所述,本文研究了采取车辆小型化和共享出行服务政策来减少车辆占用道路空间的影响,及其对可持续城市交通系统的影响。为了减少分配给汽车的道路空间,本文从节能、减少污染以及减小交通影响等角度,探讨了使用小型汽车的优势,如果政府和城市规划者鼓励人们使用共享出行服务和小型汽车出行,城市交通系统将会朝向可持续方向发展。