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中短途旅客运输公铁竞争模型研究 摘要 随着我国城市区域经济一体化的发展，中短途旅客出行的频率迅 速增长。在社会主义市场经济体制下中短途旅客运输市场竞争日趋激 烈。各种运输方式都面临到如何适应市场的需求，提高自身竞争力的问 题。研究中短途旅客运输公路和铁路之间的竞争关系，对提高运输方式 的效率，方便旅客的出行具有重要的意义。 本文在介绍我国中短途旅客运输总体情况的基础上，结合实际的客 流调查，从中短途客流的来源、出行目的和出行方式选择三个方面分 析了我国中短途客流的特性，得出了我国中短途旅客出行将由“经济 型”逐渐向m 陕速便捷型”转变的结论。进而在市场竞争机制下针对 中短途客流的特性从交通供给属性和旅客需求属性出发对中短途客 运公铁之间的竞争进行了研究，详细分析了发车时刻、发车密度和端 点接续对竞争力的影响，改进了公铁竞争模型。通过计算得到公路和 铁路两种运输方式的市场占有份额。 以石家庄至太原间的客运通道为例，在研究了石太客运通道社会、 经济和交通需求现状的基础上，预测了石太客运通道2 0 0 8 2 0 2 0 年份 的国民生产总值、人口数量及客流量。采用公铁竞争改进模型得到了 石太客运通道上公路和铁路的市场占有份额，选取2 0 1 5 年为特征年， 通过票价、速度和发车频率三个影响因素对客流公铁分担率进行了敏 感性分析。最后通过上述分析，提出了提高竞争力的相应措施。 关键词：中短途，客流特性，竞争模型，市场份额，敏感性分析 中短途旅客运输公铁竞争模型研究 1 绪论 1 1 研究的背景和意义 我国社会主义市场经济的发展与综合国力的不断提升，促进了交 通运输事业的发展，改善了交通运输业长期以来供不应求的状况。人 民生活水平的不断提高，进而要求提供快捷、方便、安全、舒适的运 输服务。近几年来，我国公路的发展非常迅速，已深入乡乡镇镇，交 通网络四通八达，基本实现了全国联网。据国家统计局数字，截至2 0 0 5 年底，全国公路通车总里程已达1 8 8 万公里( 其中高速公路达到3 3 万公里，居世界第2 位) ，9 9 的乡镇，9 0 以上的行政村都通了公路。 目前，铁路通车里程也已经达到了7 5 万公里左右，不过，铁路在运 输总量中所占的市场份额不断下降，主要体现在中短途运输市场的丧 失。 近年来我国城市化进程飞速发展，城市群经济不断增长，中心城 市与卫星城之间、中心城市与中心城市之间，人员交往与日俱增，中 短途旅客出行的频率迅速增长。因此，迫切地需要大容量、高速度、 高密度的运输方式来最大限度地满足人们出行的需求。根据有关专家 分析，高速铁路单向输送能力是航空的1 0 倍、高速公路的5 倍，因 此在运能方面，铁路能够充分满足城市间中短途旅客运输的需求。过 去，铁路重视了中长距离的运输，而将中短途运输的市场拱手让给了 公路运输。科学资料表明：优势市场并不等于主要市场。在我国区域 经济相对发达的地区，铁路是城际间中短途客运的主力，其辖内的铁 路短线、支线，客流更大多是中短途客流。管内和市郊铁路虽然周转 北京交通大学硕十学位论文 量小，但运送人数多、社会影响大。可以预见在未来的一段时期内 中短途的客运市场将是公路铁路竞争最激烈的市场。 1 2 研究现状综述 到目前为止，关于各种运输方式竞争的研究有以随机效用、分对 数模型、神经网络等为理论基础的模型，虽然模型众多，但是由于交 通工具选择的不确定性和人为因素而没有相对成熟的模型。因而对运 输方式间竞争问题的研究仍然受到许多学者和专家的青睐。关于公路 和铁路之间竞争的研究主要成果有： 文献 1 利用重力模型和分对数模型，分别对沪宁杭城市群旅客 运输需求总量以及各种运输方式的市场份额进行预测和分析，阐述了 铁路不仅适合中长途旅客运输，而且也适合大容量、高密度的城市问 中短途旅客运输。 文献 2 通过对1 9 9 1 和2 0 0 0 年我国2 0 0 多个地级以上城市间铁路 客流的经验性研究发现，城际铁路客流不但存在明显的距离衰减规 律，而且各个主要城市群的铁路客流衰减变化规律及其网络结构有所 不同，应用重力模型等方法不能较好地刻画这一变化。该研究借助“轴 一辐”理念进步从网络关联的角度考察了我国上世纪9 0 年代铁路客 流变化，发现存在明显的区域重组、中心极化和空间关联升级现象， 并分析这些现象所体现的城市群结构变化及其背后的原因。 文献 3 研究了随着城市化水平的提高，珠江三角洲，长江三角洲 和京津冀三大经济区的城市群初具规模，如何满足城市群数量巨大， 层次多样的出行需求，提供快速、便捷、安全、舒适的客运服务。 中短途旅客运输公铁竞争模型研究 文献 4 从城际轨道交通的特点出发，将城际轨道交通的客流分为 城市内客流与城市间客流，提出了采用竞争分配的方法进行客流预测 的思路、模型与方法，其方法实际是l o g i t 模型的应用。 文献 5 采用信息扩散的模糊数学方法对城际铁路客流分担率进 行估计，其结果同实际情况相当吻合，从而丰富了客流分担率估计的 方法。该方法解决了因信息量小而使样本抽取困难和不足等问题。 文献 6 通过对广州至佛山段城际快速轨道交通预可行性研究，文 章对城际轨道交通客流预测的原则与方法作了重点探讨，其采用的预 测方法为四阶段法。 文献 7 从铁路运输企业的角度，由分析影响旅客列车客运量因素 入手，利用灰色理论建立铁路旅客列车开行方案的客运量g m ( 1 ，h ) 预测模型，构建评价其经营效果( 经济效益和经营风险) 的计算方法。 并以沪宁线为案例进行分析。 1 3 研究的内容和方法 在社会主义市场经济体制下中短途旅客运输市场竞争日趋激烈。 各种运输方式都面临到如何适应市场的需求，增强自身竞争力的问 题。研究中短途旅客运输公路和铁路之间的竞争关系，对提高运输方 式的效率，方便旅客的出行有重要的意义。 本文以中短途客流特性的调查为基础，分析了中短途客运的供需 特性，结合我国公路铁路运营的实际情况，改进了公铁竞争模型并对 分担率进行了敏感性分析。论文共分为六章，各章结构与内容如下： 第一章阐述了论文研究的背景、意义和主要内容；第二章主要从 中短途客流的来源、出行目的和出行方式选择三个方面分析了我国中 北京交通大学硕士学位论文 短途客流的特性；第三章介绍了交通需求预测和方式竞争的方法和模 型；第四章在第二章中短途客流特性分析的基础上对公铁竞争模型进 行改进；第五章以石太客运通道为例预测了该通道未来的客流量，计 算了通道内的公路铁路分担率，并对客流分担率进行了敏感性分析， 提出了相应的措施；第六章对全文进行总结，指出了进一步研究的方 向。 中短途旅客运输公铁竞争模型研究 2 中短途客运的特性调查 2 。1 中短途客运的概念 中短途旅客运输是指在我国现有的五百公里以内的中短程路段 上的客运。中短途旅客运输与长途旅客运输不同，运输方式由公路、 铁路和水路分担。分担率的大小，根据各种运输方式在两地间的利用 效率决定。如以下的城市对：北京一天津、上海一南京、广州一深圳、石 家庄一太原等，它们的距离在1 0 0 公里到5 0 0 公里之间，把连接这些 城市间的旅客运输定义为中短途城市间旅客运输。 由于城市间的公路和铁路比较发达，水运和航空因其固有的运输 特性，在中短途客运市场占有率很小，所以研究中短途旅客运输方式 时，主要考虑的是公路和铁路这两种方式间的竞争。 随着我国经济建设的快速发展，截至2 0 0 5 年1 0 0 万以上人口的 城市( 非农业人口) 已有3 0 多个，城市之间有着密切的经济、生活 的联系，每天都发生和吸引大量的客流，使得它们之间的旅客运输量 非常大，尤其是中短途的客流量更是巨大。中短途旅客运输是我国运 输市场中的一个重要组成部分，虽然运输旅程短，周转量小，但由于 客流量大，因而是各种运输方式，尤其是公路和铁路竞争最激烈的部 分。 北京交通大学硕士学位论文 展。再加上其它地区中短途城市间旅客运输的快速发展，使得这部分 运输需求特性和供给特性的矛盾日渐突出，铁路、公路都将发展中短 途城市削客运市场作为重点。未来，随着城市化进程的加快，城市数 量和规模不断增加，大运量、高密度的旅客运输需求必将快速增长。 客运体系是由多种不同的交通方式组成，各种方式在交通体系中 各自发挥作用，具有天然的不可替代性。各种运输方式特点不同，技 术经济效果的差异，从而使不同的交通方式具有各自独特的优势。公 路点多面广、机动灵活地提供直达运输、运送速度相对较快、经济技 术指标要求不高等，逐渐成为我国短途旅客运输的主力。但铁路也具 有适应性强、运输能力大、安全系统高、运送速度较快、能耗小、环 境污染程度小、运营成本相对较低等技术经济特点。 过去，铁路中短途旅客运输一直未被引起足够的重视，运输经济 学认为铁路具有全天候、运量大、安全、舒适、能耗少、污染低等运 输特点，其运输优势在于中长距离的运输，而将中短途运输的市场拱 手让给了公路运输。但优势市场并不等于主要市场，在我国区域经济 相对发达的地区，铁路是城际间中短途客运的主力。在其他的一些地 区，铁路的短线、支线，客流更大多是短途客流。 中短途旅客运输公铁竞争模型研究 根据图2 4 分析得出，我国的旅客运输客运量和旅客周转量都 处于上升阶段，且发展速度很快。旅客运输与国民经济的发展密切相 关，经济越发达，人员流动越频繁，旅客运输总量也就越多。基于我 国目前的经济增长速度，旅客运输发展前景良好，如果按照这样的趋 势继续发展，未来的几年甚至几十年，我国的旅客运输都将保持强劲 的上升势头。 其次，随着人民生活水平日益提高，旅客出行对运输服务质量要 求，从过去要求“走得了”的低层次需求向“不仅走得了更要走得好” 的高层次需求方向发展，对旅行安全、旅行速度、便捷性、舒适度、 服务质量的要求越来越高。 最后，消费性运输需求呈上升趋势。“十五”期间我国人均收入 水平将进入消费结构升级阶段，消费结构升级开始显现。以铁路为例， 预计到2 0 0 6 年，消费性客运需求将达到8 0 左右。 2 2 4 中短途客运的影响因素分析 影响中短途旅客需求的因素很多，但可以从宏观和微观两个方面 进行论述，这里“宏观”指经济社会发展及运输的基础设施建设；“微 观”指从旅客的角度，研究旅客的不同属性及其对旅行需求的变化和 出行方式选择对中短途旅客需求的影响。 “宏观”因素：从运输系统外部和国家宏观环境角度分析对中短 途旅客的影响因素，可归纳为以下几个方面： 1 经济发展水平 随着经济的发展和人民生活水平的提高，居民对旅行的需求相应 增加。旅行需求主要来源于生产和消费这两个不同的领域，并且其中 中短途旅客运输公铁竞争模型研究 6 客运设备的完善和服务质量的水平 客运设施的改善和发展，运输服务质量的提高都将吸引、刺激并 诱发更多旅客的旅行需求。反之将抑制旅行需求。 7 国家政策的影响 国家针对交通运输制定的有关政策必然会对各种交通运输方式 产生很大的影响。如：劳务市场的逐步建立，对农村剩余劳动力的解 放，形成了巨大的“民工流”；国家公休日的延长，又带来了更多的 “旅游流”。 “微观”因素：旅客出行时对运输方式的选择过程，即客流在各 种交通方式上的分化过程。通过对京滓、京石、广深、沪宁地区中短 途客运市场的调查可以得出，影响旅客对运输方式选择的最主要因素 是旅客的出行心理需求。旅客的出行心理需求可以分为以下四个层 次。 1 舒适需求层 旅客的基本需求是指从某地到达目的地并在旅行过程中能满足 人们在生理上的基本需求。对客流来讲，满足基本需求是必须的。 2 经济需求层 经济需求是指旅客在满足基本需求的基础上，对旅行的方便性、 快捷性有一定的要求，但由于经济承受能力的限制，对价格因素考虑 较多。因此，该层次仍属于较低的需求层，主要取决于旅客的消费层 次。 3 便捷、快速需求层 便捷、快速需求是指当旅客的经济水平达到一定程度以后，在旅 行时间上要求“快”、“准”、“适”。“快”是指旅行时间短；“准” 北京交通大学硕士学位论文 是指实现预定的到发时间；“适”是指到发时间合适。并且在乘车环 境上要求车厢整洁、环境舒适及文明服务等。 4 旅游享乐需求层 旅游享乐需求是指旅客不仅要求在旅行中不感到疲劳，而且还要 求有一个舒适的旅行环境，可以游览沿途风光，充分享受旅游的乐趣。 综上所述，从旅客的角度来看，对中短途旅客需求的主要影响因 素有以下几方面： 1 旅客年龄结构； 2 旅客所从事的职业及收入； 3 旅客的旅行目的； 4 旅客旅费的来源( 如果旅客是自费旅行，其月收入将决定其最 后的选择) 。 2 3 调研实例分析 客流调查一般可分为综合调查，节假日调查和日常调查三种。 1 综合调查 综合调查一般每三年进行一次，每年还要作一两次补充调查或核 实，以求资料的完整。调查的目的是摸清车站吸引区的政治、经济、 文化和人民生活情况，了解影响客运量增长变化的主要因素，以及对 客运工作的客观要求，作为制定长期规划、年度计划及改进旅客运输 的主要依据。 2 节假日调查 节假日调查一般在运输前一个月左右进行，客流较小的城市可在 运输前半个月进行，春节应当根据具体情况提前做好客流调查工作。 中短途旅客运输公铁竞争模型研究 节假目客流调查的目的是为了安排好节同旅客运输方案以及做好各 项组织工作。 3 日常调查 日常调查，是通过与广大旅客在购票、候车、乘车的接触中，随 时调查了解客流的变化情况，一般了解他们的旅行目的，到达地点， 返回同期等。调查的方法，可深入售票处、候车室、旅客密集的场所 及车上采用“听、看、问”或制定统一的调查表发给旅客填写。 本次调研采用日常调查方法，主要在火车站和汽车站的候车室发 放统一的调查问卷进行调查。在石太客运专线运输组织模式及运营方 案优化研究课题组的支持和帮助下，在石家庄和太原的火车站和汽车 站调查共发出调查表近3 0 0 0 份，收回2 6 0 0 份，经过认真的筛选，选 出有效数量1 4 2 0 份进行分析。 2 3 1 客流来源分析 ( 1 ) 旅客职业分布 图2 5 火车站旅客职业分布 北京交通大学墓p 缸誊挈 釜霉盈童摧嗖隋堕豁。誊德荽筲剧灌= 出硐豉按链鲫鲫鞠甥i 鹭 情隧溥莒馥雕矧譬赢钏哺；曼杞k 趴再簪条嗣蘑；翻巨鸯蓟静扭毳 薹园疆澎篓! 苦箨氰甜f r 尊e 孥宇：薹立烈恻蟛髫f 争娶矬 黔睁爱酬引：戤v 舅2 麓鞠葡气譬裁n 毫。氢器；崖耩澌弱鲜赴 i 。“耘“兰露繇； 餮：萎j 薹璧囊嚣鬻萎囊 四镰一蹲瑚；布 中短途旅客运输公铁竞争模型研究 图2 1 2 汽车站旅客出行目的分布 由图2 1 1 、图2 1 2 可以看出，铁路旅客的出行目的主要是探 亲访友，公路旅客出行的主要目的是出差。由于不同的出行目的对出 行时间、票价、旅行速度的要求不同，因而对出行方式的选择也不同。 2 3 3 出行方式选择影响分析 ( 1 ) 票价和速度对中短途出行方式选择的影响 圈2 一1 3 旅客对汽车和火车速度票价满意度 由图2 1 3 可以看出，大部分旅客认为火车票价一般和满意，汽 车票价一般和较贵。同时认为火车速度一般，其次是不满意，汽车速 北京交通人学硕士学位论文 度较为满意。可见，就票价而言，汽车噌蠕吲翟；港淄瓒径絮? 替硝 菘沼潲。 碜蓊型势封卿箝翡竭蚓斑翱澎钵榉甜 薹：一；售事召母厅列嚣蠢馨暂n 彰 饕弼；，? i 弦_ j j 珥霪：蠹酾祭荆襄雾二_ 毽蠹冀薹薹霉i 蠡嗲罄 妻萋曼篡囊墓誊；蠹篱辂磊为某方鎏凄蠼j 托暮蛩翼季再分 l j 塑呆夏，詈鑫群戳琵媸小菇鳞妊并鳞习鞣强麓临强瑚曜咚冀联分 析法预测客运量，因为不同运输供给 形成不同的速度、密度、票价水平( 不同档次的平均票价) ，从而反 映出该方向不同的运输供给与其所吸引客运量的动态关系。 3 变分不等式的灵敏度分析 北京交通人学硕士学位论文 图2 一1 8 火车站旅客认为火车劣势分析 由图2 一1 7 可以看出，旅客选择火车出行的主要原因是安全性好， 其次是票价低。由图2 1 8 可以看出，旅客对火车出行不满意的地方 主要是票难买和到发时间不适。 2 3 4 小结 经过上述分析可以看出安全性是目前旅客出行最为关心的问题， 我国是世界上交通事故率发生比较高的国家之一，所以旅客出行安全 性在交通方式选择中起着决定性的作用。其次随着旅客生活水平的不 断提高和消费观念的转变，出行的方便性逐渐成为旅客出行方式选择 的主要因素，旅客出行由“经济型”逐渐向“快速便捷型”转变。最 后大部分旅客认同目前火车票价可以接受，汽车票价一般较贵。认为 火车速度一般，汽车速度较为满意。可见，票价和速度是影响公铁分 担率的重要因素。 北京交通大学硕士学位论文 传统意义上，运输部门从运量、周转量、平均运程、地区间、区 段上下行、密度等方面，反映运输量的特点与发展趋势，进行统计数 据比较，形成统计报告。传统所使用的数学工具，用线性化或其他方 法简化关系，都用恰当的数学公式表示影响因素和各因素之间错综复 杂的非线性关系等。 3 1 2 常用的预测方法 预测研究经济和社会现象的未来情景，涉及到的内容非常广泛， 应用于不同的领域就形成了众多的各具特色的预测技术。按超前期可 分为短期预测、中期预测、长期预测和超长期预测；按预测结果的属 性可分为定性预测和定量预测；按预测范围可分为宏观预测、微观预 测和中观预测。以下介绍几种运输上常用的预测方法。 1 、直接归纳法 直接归纳法也被称为经济调查法，这是我国运输企业曾长期使用 的主要运量预测方法。例如货物发送量，每年安排专门时间到运输企 业所在吸引区的各有关行业主管部门和重点厂矿进行调查，了解下年 或以后数年主要货物发送量的预计情况，并根据调查获得的资料加以 归纳汇总，在考虑其他有关因素影响后，做出货物发送量预测。 通过一定时期的资料积累和周到细致的调查工作，可以掌握吸引 区内客货运量变化的大体趋势，直接归纳法能够得出比较符合实际的 预测结果。但如果吸引区范围较大，经济调查的工作量就会过于繁重， 遗漏和调查数据偏大偏小的情况也难以避免。此外，这种方法在严格 的计划经济体制下效果较好，当市场因素在经济运动中所占比重越来 越大的时候，无论客货运都会受很多不确定因素的影响，直接归纳法 中短途旅客运输公铁竞争模型研究 的局限性也就比较明显。然而直接归纳法仍然不失为一种相当有效的 预测方法，与其他适用的方法相结合，发挥着重要的作用。 2 、递增率法 递增率法是根据客货运量的预计增长速度进行预测的方法。一般 的做法是，先分析历史年度客货运量增长率的变化规律，然后根据对 今后经济增长的估计确定预测期客货运量的递增率，再预测未来的客 货运量。用递增率法计算运量的公式为 q 2 q 0 r l + q j 1 式中q t 为预测期运量，q o 为基期运量，n 为确定的运量递增率， t 为预测期的年限。 递增率法的关键是确定增长速度。递增率法一般用于运量增长率 变化不大，或预计过去的增长趋势在预测期内仍将继续的情况。递增 率法也常用于综合性运量的预测。递增率法计算简单，但预测结果显 然也比较粗略。 3 、移动平均法 移动平均法就是借助移动平均数修匀资料数据的变动，以描述其 趋势的方法。所谓移动平均，就是按时间数列的一定项数求序列平均 数，逐项移动，边移动边平均，计算出一系列的序时平均数。这样， 就可得出由移动平均数构成的新的时间序列。新的时间序列可以把原 数列中的某些不规则变动，特别是周期性变动加以修匀，从而呈现出 长期变动的基本趋势。 使用该方法时，移动平均项数的多少，应视资料数据的特点而定。 如果要从一个有周期性波动的时间数列中消除循环波动，那么所使用 的移动平均数的项 北京交通大学硕士学位论文 指数函数回归方程的形式是 r = d 岔k 7 ( 3 - 7 ) 5 四阶段预测方法 “四阶段”预测法起源于城市交通规划，是种以起终点调查为 基础的运量预测技术，主要包括出行生成、出行分布、方式划分和交 通分配四个阶段。近年来，经过诸多交通规划领域专家学者的积极探 索和实践，已派生出多种预测方法。“四阶段”预测技术在许多国家 已经被视为运量预测的基本方法，近年来在区域交通规划和国外高速 铁路项目的设计中已广为应用。“四阶段”预测技术以地区社会经济 状况、土地利用分布、交通方式服务属性以及交通工具使用者的特征 为基础，采用多种预测模型分析研究全社会交通运输需求，通过不同 交通工具的效用进行方式选择。在特定运输方式中根据广义费用( 或时 间) 进行流量分配。 四阶段预测技术重点在于方式选择，对应我国铁路、公路、民航 等交通运输方式无一不通过对票价、时间、舒适、正点、安全等服务 属性的提高，来谋求提高运输市场份额。“四阶段”预测技术正是利 用各方式对出行者提供的效用大小来进行选择，因此，它可以定量分 析诸如票价、旅速、时间价值等因素对各方式市场占有率的影响，从 而为地区( 或通道) 交通规划、特定项目设计提供数量依据，为项目决 策打下扎实的基础。 “四阶段”预测技术不但能够详细分析铁路项目设计或通道“有” “无”情况下各方式市场占有率，详细确定铁路建设项目铁路诱增运 量与 x 中短途旅客运输公铁竞争模型研究 必要性阐述、经济效益分析、列车编组等提供必须数据，为项目决策 提供定量依据。因此，从适用性来说，“四阶段”预测技术非常适合 于我国铁路建设项目设计或通道规划。对应经典“四阶段”预测技术， 一般在基础数据调查( 包括社会经济、土地利用、交通方式特征、出行 者特征) 和社会经济预测、交通运输方式规划的基础上，通过出行生成、 出行分布、方式划分和交通分配四阶段逐步进行预测。 6 灰色模型预测法 所谓灰色系统( g r e ys y s t e m ；简称g 系统) 是指，相对于一定的认 识层次，系统内部的信息部分己知，部分未知，即信息不完全。 灰色系统理论的主要内容： ( 1 ) g m 模型 ( 2 ) 灰色预测 ( 3 ) 灰关联分析 ( 4 ) 灰色统计与聚类 ( 5 ) 灰色决策 ( 6 ) 灰色控制 g m 模型主要有以下特点： ( 1 ) 建模所需信息较少，通常只需4 个以上数据即可建模； ( 2 ) 不必知道原始数据分布的先验特征，对无规或服从任何分布的 任意光滑离散的原始序列，通过有限次的生成即可转化成有规序列； ( 3 ) 建模的精度较高，可保持原系统的特征，较好地反映系统的实 际状况。 北京交通大学硕十学位论文 在g m ( n ，h ) 模型中，当h 2 时，所建g m 模型不能作预测用， 只能用于分析因子之间的相互关系。作预测用的g m 模型一般为g m ( n ，1 ) 模型，其中在实际上应用的最多的是g m ( 1 ， 1 ) 模型a g m ( 1 ，1 ) 模型： 坐掣+ 硝，( f ) ：“ ( 3 8 ) 以f l 式中： j = n ：= ( 口。b ) ) 蜘= p ( 2 ) ，z ( 3 ) 从，z ( ) b = 求出d 后，解 得 一昙( 互t ，( 2 ) + x c ，( 1 ) ) 一圭( x “( 3 ) + 工“( 2 ) ) 1 mm 一妒。( ) 机“”- 1 ) ) l 堕攀+ 科，p ) ：批 一十“f j = “ d f ( 3 9 ) ( 3 一l o ) 以f + 1 ) = ( _ ( 1 ) 一兰) p 。+ 兰 ( 3 一1 1 ) 疗口 则有预测值的计算公式如下 北京交通人学硕十学位论文 价格变动之间的有机联系。在竞争市场上，供求关系的不断变化，必 然引起商品市场价格的波动，既能刺激生产和供给，又能改变消费方 向和需求量。市场竞争的对立就是垄断，由于垄断性市场不能提供合 理的价格信号，从而不利于资源的有效配置。所以，保持市场的竞争 性，是非常必要的。 3 2 2 常用的竞争模型 交通方式划分，是为了预测在未来城市社会经济发展水平下旅客 出行对各种交通方式的可能利用情况。所有个体交通方式的选择行为 结果反映到整个交通状态上去，应体现为各种交 x 中短途旅客运输公铁竞争模型研究 人的交通方式选择行为的客观解释，是目前应用极其广泛的交通方式 划分预测模型。 在d c m 方式划分模型中，对随机效用误差变量采用g u m b e l 分布 及多项式分布m v n ( m u l t i v 撕a t en o r n l a ld i s tm u t i o n ) 可分别得到方式 划分的l o g i t 模型和p m b i t 模型。l o g i t 模型是在分担率估计方面比较 成熟的方法。l o g “模型的理论基础是假设出行者对交通运输方式的选 择符合正态分布，这与交通中出行分布的特点是一致的。l o 百t 模型 具有物理意义明确且便于计算等优点，因此在实践中被广泛利用。将 l o g i t 模型运用到交通运输出行方式的选择上，来估计铁路与公路客流 之间的分担率。 l o g i t 模型的一般形式为： a = p ”y p 4 ( 3 一1 3 ) 冒 式中，厅一第i 种交通方式的效用函数； m 一可供旅客选择的交通方式的种类； p f 一第i 种交通方式被旅客选择的概率，即分担率，满足 条件： ( 1 ) o p f 蠕。；( 3 ，5 ) ，判定方程在9 5 的显著性水平 下是显著的。 ( 3 ) 变量的显著性检验：查表的f o 。，( 5 ) = 2 0 1 5 ，计算得到 f m 卜4 7 7 8 、f 印i = i 0 0 5 、i 耵| _ 3 8 0 2 ，说明变量g d p 、r 在9 5 的概率 水平下是显著的。r o ；( 5 ) = o 9 8 6 ，变量p 在8 5 的概率水平下是显著 的。 以上的检验表明回归方程是合适的，这样就得出对3 个城市间的 客流进行预测的重力模型。将重力模型的参数代入公式5 一l ，得到石 太运输通道的客流预测的重力模型： 删蕊，丝箫学 泞z ， 9 e x p ( o 1 7 7 月1 对于国民经济的发展速度，国家往往对其发展进行适当调控，保 持合理的增长率，根据我国2 0 1 0 年和2 0 2 0 年的远景发展目标，确定 今后两个发展阶段( 2 0 0 0 2 0 1 0 年为一个阶段，2 0 1 1 2 0 2 0 年为一 个阶段) 按高低两个速度测算，g d p 的年递增速度低限为7 和6 5 ， 中短途旅客运输公铁竞争模型研究 按高限的年递增速度为7 6 和7 o 。另外，参考山西、河北省的“十 五”及2 0 1 5 年经济和社会发展的基本设想，到2 0 5 0 年国内生产总值 达到2 7 0 0 亿元( 现价计算) ，年均增长7 。本文石太客运通道沿线 地区的g d p 增长率按平均7 进行估算，各特征年份的国民生产总值预 测值如表5 4 所示。 根据2 0 0 l 2 0 0 4 年石家庄、阳泉、太原的人口增长率，这三个 城市最近几年人口平均增长率分别为0 7 5 、o 7 9 、o 7 3 。石太客 运通道沿线地区人口数的预测，以各城市2 0 0 4 年的人口数为基数， 采用增长率法进行预测，可以预测出2 0 1 0 、2 0 1 5 、2 0 2 0 年的人口数 量，预测结果如表5 4 所示： 表5 q ：预测期石太客运通道沿线地区社会经济指标 人口( 万人)国民生产总值( 亿元) 城市石家庄阳泉太原石家庄附泉太原 2 0 1 09 5 61 3 63 3 82 8 9 32 6 61 1 7 0 2 0 1 59 9 01 4 23 5 03 8 7 1 3 5 6 1 6 4 】 2 0 2 01 0 1 51 4 63 5 74 9 4 l4 5 42 0 9 4 将预测得到石太沿线主要地区社会经济指标，以及各运输区段运 输阻抗，代入标定的重力模型，则可得到2 0 0 8 2 0 2 0 年石太线运输本 线客流总量预测值，具体如表5 5 所示： 北京交通人学硕士学位论文 5 2 3 石太客运通道跨线客流预测 交通运输系统是一个多因素、多层次、多目标的复杂系统，其中 交通量信息系统具有层次复杂性，结构关系模糊性，而且是动态变化 的随机性变量。灰色理论作为预测方法的一个重要领域，通过利用连 续的灰色微分方程模型，可以对系统的发展变化进行全面的观测分 析，并能做出长期预测。考虑到影响跨线客流的不确定因素比较多， 因此，本文采用灰色理论的g m ( 1 ，1 ) 模型对跨线客流量进行预测。 设z ( f ) 为石太线历史年度的跨线客流量，累加生成运算得到生 成时间序列x ( f ) ，将z “( f ) 拟合成一阶线性微分方程： 尘攀+ ，( f ) ：“ ( 5 4 ) 口f 进一步求得时间响应函数：( + 1 ) = ( x ”( 1 ) 一兰8 。+ 兰 口d 根据实地的调研，石太线2 0 0 1 年一2 0 0 4 年，跨线旅客数量如表 5 7 所示： 表5 7 ：石太线铁路跨线旅客运输量 单位：万人 年份 2 0 0 1 年2 0 0 2 年2 0 0 3 年2 0 0 4 年 客运量 9 8 67 6 36 5 38 1 8 数 将上表的数据代入模型中，经计算机运行，可得到系统的辨识参 d = 一o 0 3 9 3 ，“= 6 6 2 7 2 4 9 则得到跨线客流的g m ( 1 ，1 ) 的时间响应式 zo 中短途旅客运输公铁竞