客運專線對沿線城市鐵路客運量分流問題的研究摘要:合理確定客運專線是否引入沿線城市所形成的分流渠道,并利用多元ＬＯＧＩＴ模型計算該城市鐵路旅客運量的轉移概率,通過有關統計數據和研究成果,對客運專線引入沿線城市所造成的鐵路分流運量進行了合理的量化處理。關鍵詞:客運專線 沿線城市 客運量 多元ＬＯＧＩＴ模型 隨著國民經濟的發展和人民生活水平的提高,人們對出行的舒適性、快速性與安全性有了更高的要求。另外,運輸市場管制的放松使各種運輸方式的競爭日趨激烈。在這樣的背景下,鐵路在“提速”的改革基礎上,在一些經濟較為發達的地區率先進行客運專線的建設,將客運和貨運業務分線運行。 客運專線的建設將極大地提高鐵路在運輸市場中的地位,吸引和誘增更多的客流進入鐵路運輸市場。沿線城市是否引入客運專線,對鐵路部門而言將出現旅客運量的分流,從而導致鐵路經濟效益的增減。如果要想定量地測算出客運專線引入沿線城市給該城市經濟上帶來的影響,那么鐵路運量的分流變化情況是首先必須關心的問題。1分流渠道的確定 根據居民交通消費行為,一個城市的居民可以分為出行和基本不出行(相對區域旅行來說)兩類。在新的交通工具或方式出現以前,對于出行的居民,他們只能選擇運輸系統中現有的運輸方式;當新的交通工具建成后,它將作為運輸系統中一種新的運輸方式,供居民出行選擇,吸引系統中其他運輸方式承擔的運量,并作為其運量構成的一部分,即轉移運量[1]。 如果沿線城市ｉ引入客運專線,則該城市的鐵路出現轉移運量;如果沿線城市ｉ不引入客運專線,設在相鄰ｉ城市ｋ公里的ｊ城市引入客運專線,則ｉ城市引入客運專線情況下轉移過來的旅客運量加上既有的旅客運量將分化為如下4種出行渠道:選擇其他交通方式、選擇既有鐵路、選擇客運專線和不出行。這里,選擇不出行的旅客比例很小,可忽略不計。2運量轉移概率的確定2.1多元ＬＯＧＩＴ模型 同一種運輸方式,不同的旅客在不同的時期或從不同的角度考慮,就會產生不同的選擇意向,即主觀價值。退一步說,即使同一旅客在不同條件或從不同角度下也會有不同的主觀價值。在這種情況下,用“選擇概率”的概念來解釋并衡量旅客的主觀價值,就具有一定的意義。在此,提出了運輸方式選擇概率模型———多元ＬＯＧＩＴ模型[2]。 人們旅行時,總是愿意選擇綜合費用最小,即效用最高的交通方式。這里的效用包括安全性、經濟性、快速性、方便性、舒適性在內的綜合效用。效用值的變化,必然引起運輸方式選擇的變化,即由一種方式轉移到另一種方式。這里引入著名的多元羅吉斯模型(ＭｕｌｔｉｎｏｍｉａｌＬｏGISｔｉｃｓＭｏｄｅｌ),如下所示: 
這里,Ｐｉ是第ｉ種運輸方式的選擇概率,Ｎ是可供選擇的運輸方式,Ｖｉ是效用函數,它由多種服務特性組成: 式中,Ｓｉｊ是選擇第ｉ種運輸方式其效用函數中的第ｊ項服務特性;ρｊ是第ｊ項服務特性(分別指經濟性、舒適性、快速性、方便性、安全性)之權重,ｊ=1,2,…,5。另外,需要說明的是安全性因素。在現實生活中,不安全的交通工具是絕對無人選擇的,安全性因素對交通工具的選擇起著決定性的作用。把安全性因素放在服務特性中,以相對應的權重來影響選擇概率是不夠的,不能反映真實的選擇意向。所以,對上面的羅吉斯模型進行改進,把安全性因素從服務特性中提出,讓它直接影響選擇概率,起到安全性否決作用。得到修正型的多元羅吉斯模型:2.2服務特性權重的確定 權重的確定可以采用西南交通大學交通運輸學院的碩士論文《用多目標決策方法研究公、鐵客運合理分流》中所確定的權重值[3],并作相應的修改和調整,如表1所示。2.3服務特性Ｓｉ1的量化處理(1)經濟性(Ｓｉ1)。旅客選擇運輸方式考慮到經濟性因素時,主要是直接以該運輸方式的票價作為依據,間接地考慮到路途的花費。路途的有關支出與旅行時間有關,在快速性中將予以考慮,所以,用票價作為經濟性的衡量指標。Ｓｉ1=Ｃｉ=Ｒｉ×Ｌｉ,式中,Ｃｉ是第ｉ種運輸方式票價(元);Ｒｉ是第ｉ種運輸方式運價率(元/人·ｋｍ);Ｌｉ是第ｉ種運輸方式旅行距離(ｋｍ)。(2) 快速性(Ｓｉ2)。用送達時間作為標度,送達時間即是旅客在途旅行時間,與旅行距離、交通工具以及旅行速度有關。式中,Ｔｉ為第ｉ種運輸方式在途旅行時間(ｈ);Ｖｉ為第ｉ種運輸方式旅行速度(ｋｍ/ｈ)。用時間價值系數將Ｔｉ轉化為價值指標:Ｓｉ2=Ｗ·Ｔｉ式中,Ｗ是旅客時間價值(元/ｈ),旅客時間價值前面已經給出。(3) 方便性(Ｓｉ3)。采用間接旅行時間ＪＴｉ作為標度,間接旅行時間是指旅客前往乘車點時間與候車時間之和。用時間價值轉換為價值性指標:Ｓｉ3=Ｗ·Ｔｉ當發車間隔時間小于1ｈ時,取平均發車間隔時間作為候車時間,民航侯機時間目前暫取1.2ｈ。(4) 舒適性(Ｓｉ4)。以旅客恢復疲勞所需時間來標度。恢復疲勞所需時間越長,其舒適性越差,反之則舒適性好。 旅客在旅途中的疲勞程度與其旅行時間是成正比關系的。對于健康的旅客,無論乘坐何種交通工具,旅行多長時間,從人的生理角度來看,基本恢復疲勞的時間不會無限增長。在此,我們給定一個恢復疲勞的極限時間ＬＴ,暫取為24ｈ。可以認為,恢復疲勞所需時間與旅行時間呈曲線關系,用公式表示為:式中ｔｉ采用第ｉ種運輸方式旅行時間(ｈ);ｔｊ(恢)采用第ｉ種運輸方式旅行ｔｉ時間后恢復疲勞所需時間;αｉ,βｉ待定參數。用時間價值將恢復疲勞時間轉化為價值性指標:Ｓｉ4=Ｗ·ｔｊ(恢)(5)安全性(Ｓｉ5)。安全性以安全可信度來標度。安全可信度是隨傷亡事故率的變化而反比變化的。當傷亡事故率為零時,安全可信度為1;當傷亡事故率超過一定限度,安全可信度為0,視為不安全。 式中βｉ是第ｉ種運輸方式的安全可信度;αｉ是第ｉ種運輸方式傷亡事故率;αｍ是極限傷亡事故率;αｉ,βｉ是模型參數。3轉移運量的確定 假設在城市ｉ不引入客運專線而相鄰的城市ｊ引入客運專線,對鐵路部門來說,將出現誘增運量和轉移運量。誘增運量在這里忽略不計,轉移運量主要來自短途旅客中的公路運輸和長途旅客中的民航運輸。利用已有研究成果,得到各種運輸方式服務特性的計算結果,如表2所示。 由《中國經濟統計快報》所提供的《2002年中國交通運輸統計》中的有關客運量的數據,可以近似地得到鐵路、公路與航空之間的旅客發送量比例為1∶14.57∶0.08。另據有關資料統計,短途旅客的旅客發送量占旅客運輸總量的50%以上[4],且隨著高速公路的修建有不斷上升的趨勢,因此可以近似地認為城市總的出行旅客人數中,短途旅客的比重為60%。如果引入客運專線,短途運輸方式主要由客運專線、既有鐵路和公路3種運輸方式組成;如果不引入客運專線,短途運輸方式主要由既有鐵路和公路2種運輸方式組成。同理,由于短途旅客的發送量比重約占該城市總出行人口的60%,因此長途旅客的發送比重應為40%。如果引入客運專線,長途運輸方式主要由客運專線、既有鐵路和民航3種運輸方式組成;如果不引入客運專線,長途運輸方式主要由既有鐵路和民航2種運輸方式組成。 根據表2中的數據,分別計算出城市引入和不引入(相鄰城市ｊ引入)客運專線所產生的各種運輸方式的選擇概率并計算出相應的轉移運量。分流渠道(1)的旅客運量應為公路0.135Ｑ,民航0.107Ｑ,一共有0.242Ｑ;分流渠道(2)的旅客運量主要指既有鐵路轉移過來的運量,其中長途0.052Ｑ,短途0.128Ｑ,總共有0.18Ｑ;分流渠道(3)的旅客運量主要指該城市引入客運專線后由客運專線選擇概率產生的運量,總共有0.241Ｑ。可以用一個圖表來表示ｉ城市引入與不引入客運專線所導致鐵路旅客運量變化的過程,如圖1所示。4 結束語 客運專線是否引入沿線城市,對該城市的鐵路旅客發送量必將造成一定的影響;而對旅客分流運量的研究并不是目的,最終要在確定分流運量的基礎上對客運專線引入沿線城市的經濟效益進行量化的分析。本文只對客運專線對沿線城市所造成的運量分流問題進行了研究,至于對經濟效益的估算,期待在后續的文章中繼續予以探討。參考文獻:1張國伍.交通運輸系統分析[Ｍ].北京:中國鐵道出版社,19972胡郁蔥,徐建閩,靳文舟.ＬＯＧＩＴ模型在評估旅客客運票價中的應用[Ｊ].公路交通科技,2001(6):10～133丁衛東.用多目標決策方法研究公、鐵客運合理分流[Ｄ].西南交通大學碩士研究生論文,1991:20～214 王小東,劉東明.鐵路短途客運市場的調研與思考[Ｊ].中國鐵路,2002(9):54～56
這里,Ｐｉ是第ｉ種運輸方式的選擇概率,Ｎ是可供選擇的運輸方式,Ｖｉ是效用函數,它由多種服務特性組成: 式中,Ｓｉｊ是選擇第ｉ種運輸方式其效用函數中的第ｊ項服務特性;ρｊ是第ｊ項服務特性(分別指經濟性、舒適性、快速性、方便性、安全性)之權重,ｊ=1,2,…,5。另外,需要說明的是安全性因素。在現實生活中,不安全的交通工具是絕對無人選擇的,安全性因素對交通工具的選擇起著決定性的作用。把安全性因素放在服務特性中,以相對應的權重來影響選擇概率是不夠的,不能反映真實的選擇意向。所以,對上面的羅吉斯模型進行改進,把安全性因素從服務特性中提出,讓它直接影響選擇概率,起到安全性否決作用。得到修正型的多元羅吉斯模型:2.2服務特性權重的確定 權重的確定可以采用西南交通大學交通運輸學院的碩士論文《用多目標決策方法研究公、鐵客運合理分流》中所確定的權重值[3],并作相應的修改和調整,如表1所示。2.3服務特性Ｓｉ1的量化處理(1)經濟性(Ｓｉ1)。旅客選擇運輸方式考慮到經濟性因素時,主要是直接以該運輸方式的票價作為依據,間接地考慮到路途的花費。路途的有關支出與旅行時間有關,在快速性中將予以考慮,所以,用票價作為經濟性的衡量指標。Ｓｉ1=Ｃｉ=Ｒｉ×Ｌｉ,式中,Ｃｉ是第ｉ種運輸方式票價(元);Ｒｉ是第ｉ種運輸方式運價率(元/人·ｋｍ);Ｌｉ是第ｉ種運輸方式旅行距離(ｋｍ)。(2) 快速性(Ｓｉ2)。用送達時間作為標度,送達時間即是旅客在途旅行時間,與旅行距離、交通工具以及旅行速度有關。式中,Ｔｉ為第ｉ種運輸方式在途旅行時間(ｈ);Ｖｉ為第ｉ種運輸方式旅行速度(ｋｍ/ｈ)。用時間價值系數將Ｔｉ轉化為價值指標:Ｓｉ2=Ｗ·Ｔｉ式中,Ｗ是旅客時間價值(元/ｈ),旅客時間價值前面已經給出。(3) 方便性(Ｓｉ3)。采用間接旅行時間ＪＴｉ作為標度,間接旅行時間是指旅客前往乘車點時間與候車時間之和。用時間價值轉換為價值性指標:Ｓｉ3=Ｗ·Ｔｉ當發車間隔時間小于1ｈ時,取平均發車間隔時間作為候車時間,民航侯機時間目前暫取1.2ｈ。(4) 舒適性(Ｓｉ4)。以旅客恢復疲勞所需時間來標度。恢復疲勞所需時間越長,其舒適性越差,反之則舒適性好。 旅客在旅途中的疲勞程度與其旅行時間是成正比關系的。對于健康的旅客,無論乘坐何種交通工具,旅行多長時間,從人的生理角度來看,基本恢復疲勞的時間不會無限增長。在此,我們給定一個恢復疲勞的極限時間ＬＴ,暫取為24ｈ。可以認為,恢復疲勞所需時間與旅行時間呈曲線關系,用公式表示為:式中ｔｉ采用第ｉ種運輸方式旅行時間(ｈ);ｔｊ(恢)采用第ｉ種運輸方式旅行ｔｉ時間后恢復疲勞所需時間;αｉ,βｉ待定參數。用時間價值將恢復疲勞時間轉化為價值性指標:Ｓｉ4=Ｗ·ｔｊ(恢)(5)安全性(Ｓｉ5)。安全性以安全可信度來標度。安全可信度是隨傷亡事故率的變化而反比變化的。當傷亡事故率為零時,安全可信度為1;當傷亡事故率超過一定限度,安全可信度為0,視為不安全。 式中βｉ是第ｉ種運輸方式的安全可信度;αｉ是第ｉ種運輸方式傷亡事故率;αｍ是極限傷亡事故率;αｉ,βｉ是模型參數。3轉移運量的確定 假設在城市ｉ不引入客運專線而相鄰的城市ｊ引入客運專線,對鐵路部門來說,將出現誘增運量和轉移運量。誘增運量在這里忽略不計,轉移運量主要來自短途旅客中的公路運輸和長途旅客中的民航運輸。利用已有研究成果,得到各種運輸方式服務特性的計算結果,如表2所示。 由《中國經濟統計快報》所提供的《2002年中國交通運輸統計》中的有關客運量的數據,可以近似地得到鐵路、公路與航空之間的旅客發送量比例為1∶14.57∶0.08。另據有關資料統計,短途旅客的旅客發送量占旅客運輸總量的50%以上[4],且隨著高速公路的修建有不斷上升的趨勢,因此可以近似地認為城市總的出行旅客人數中,短途旅客的比重為60%。如果引入客運專線,短途運輸方式主要由客運專線、既有鐵路和公路3種運輸方式組成;如果不引入客運專線,短途運輸方式主要由既有鐵路和公路2種運輸方式組成。同理,由于短途旅客的發送量比重約占該城市總出行人口的60%,因此長途旅客的發送比重應為40%。如果引入客運專線,長途運輸方式主要由客運專線、既有鐵路和民航3種運輸方式組成;如果不引入客運專線,長途運輸方式主要由既有鐵路和民航2種運輸方式組成。 根據表2中的數據,分別計算出城市引入和不引入(相鄰城市ｊ引入)客運專線所產生的各種運輸方式的選擇概率并計算出相應的轉移運量。分流渠道(1)的旅客運量應為公路0.135Ｑ,民航0.107Ｑ,一共有0.242Ｑ;分流渠道(2)的旅客運量主要指既有鐵路轉移過來的運量,其中長途0.052Ｑ,短途0.128Ｑ,總共有0.18Ｑ;分流渠道(3)的旅客運量主要指該城市引入客運專線后由客運專線選擇概率產生的運量,總共有0.241Ｑ。可以用一個圖表來表示ｉ城市引入與不引入客運專線所導致鐵路旅客運量變化的過程,如圖1所示。4 結束語 客運專線是否引入沿線城市,對該城市的鐵路旅客發送量必將造成一定的影響;而對旅客分流運量的研究并不是目的,最終要在確定分流運量的基礎上對客運專線引入沿線城市的經濟效益進行量化的分析。本文只對客運專線對沿線城市所造成的運量分流問題進行了研究,至于對經濟效益的估算,期待在后續的文章中繼續予以探討。參考文獻:1張國伍.交通運輸系統分析[Ｍ].北京:中國鐵道出版社,19972胡郁蔥,徐建閩,靳文舟.ＬＯＧＩＴ模型在評估旅客客運票價中的應用[Ｊ].公路交通科技,2001(6):10～133丁衛東.用多目標決策方法研究公、鐵客運合理分流[Ｄ].西南交通大學碩士研究生論文,1991:20～214 王小東,劉東明.鐵路短途客運市場的調研與思考[Ｊ].中國鐵路,2002(9):54～56
