（交通运输规划与管理专业论文）城市公共交通价格决策理论与方法研究.pdf

随着经济的快速发展，城市化进程速度的不断加快，城市交通问题愈来愈严重。 优先发展公共交通是缓解城市交通拥堵、减少交通污染的有效手段。公共交通的价格 策略是城市公交优先发展的有力杠杆，科学、合理的确定公共交通价格及策略具有重 要实际意义。 本文首先总结了国内外交通行业定价方法，并对城市公共交通行业的需求特征作 了详细分析，通过对影响公共交通需求的因素和价格对公交需求调节的理论分析，在 原有公共交通需求预测理论的基础上，研究了改进的l o g i t 公交客运需求预测方法。 其次，针对公共交通的特征，阐述了公共交通定价的原则和策略，总结了以往常用的 公共交通定价理论和方法，并对各种定价方法的优劣进行了比较分析。第三，提出了 使用多目标规划理论研究城市公共交通价格及策略的方法，分析了多目标定价方法的 特征和优势，对公共交通多目标定价的重要影响因素做了详细分析，并据此建立公共 交通多目标定价模型，在对模型进行标准化处理后转化为系统效用最优的单目标规划 模型，研究了在“公交优先价格策略下模型参数的权重，并运用m a t l a b 工具进行求 解。最后，用深圳市的实例分析了深圳市公共交通市场构成及需求，并使用多目标定 价方法试算了深圳市公共汽车的票价，验证了多目标定价方法的实用性。 论文取得的主要研究成果包括：归纳总结了城市公共交通定价的理论与方法；研 究了改进的l o g i t 公共交通客运量预测方法；提出了多目标规划的公共交通定价方法； 建立了城市公共交通的多目标规划定价模型；研究了“公交优先”政策下的价格策略 并确定模型权重；运用深圳市实例验证了多目标定价方法的实用性。 关键词：公共交通，定价，策略，需求，多目标规划 a b s t r a c t w i t ht h ef a s td e v e l o p m e n to fe c o n o m y , t h ep r o c e s so fu r b a n i z a t i o nb e c o m eq u i c k l y , t h em u n i c i p a l t r a f f i cp r o b l e mi sg e t t i n gm o r ea n dm o r es e r i o u s l y d e v e l o p i n gp u b l i ct r a n s p o r t a t i o np r e f e r e n t i a l l yi sa l l e f f e c t i v em e a n st oa l l e v i a t et h et r a f f i cj a ma n dr e d u c et r a f f i cp o l l u t i o n p r i c es t r a t e g yo ft r a n s i ti sal e v e r t h a tp u s h e st h ep r i o rd e v e l o p m e n to fu r b a np u b l i ct r a n s i t t h e nd e f i n i t et h ep r i c eo ft r a n s i ts c i e n t i f i c a l l y a n dr e a s o n a b l eb e c o m ea ni m p o r t a n ts u b j e c t a tf i r s t ，t h ep a p e rs u m m a r i z e dt h ep r i c i n gm e t h o do ft r a f f i ca r e at h r o u g hd o m e s t i ca n df o r e i g n ，a n d a n a l y s i st h ed e m a n dc h a r a c t e r i s t i c so ft h eu r b a nt r a n s i td e t a i l e d w i t ht h ea n a l y s i so ft h ef a c t o rt h a t i n f l u e n c i n gp u b l i ct r a n s p o r td e m a n da n dt h ep r i c et h a tr e g u l a t et h ep u b l i ct r a n s i td e m a n d ，a n do nt h e b a s i so fr e q u i r e m e n tf o r e c a s t i n gt h e o r yo ft h eo r i g i n a lp u b l i ct r a n s p o r t ，t h ep a p e rh a v es t u d y i n gt h e d e m a n df o r e c a s t i n gm e t h o do ft r a n s i tp a s s e n g e ro fi m p r o v e dl o g i t m o d e l s e c o n d l y , t h ep a p e re l a b o r a t e dt h ep r i n c i p l ea n ds t r a t e g yo ft r a n s i tp r i c i n g i nv i e wo ft h e c h a r a c t e r i s t i co ft h ep u b l i ct r a n s p o r t ，s u m m a r i z e dc o m m o n l yt h e o r i e sa n dm e t h o d st h a tw e r eu s e dt o t r a n s i tp r i c i n g ，a n dt h e na n a l y s i st h eq u a l i t yo fv a r i o u sm e t h o d sc o m p a r a t i v e l y t h i r d l y , t h em e t h o do fs t u d y i n gt r a n s i tp r i c ea n ds t r a t e g yw h i c hu s i n gm u l t i - o b j e c t i v ep l a n n i n gw a s p r o p o s e di nt h i sp a p e r , t h ep a p e rh a sa n a l y z e dt h ec h a r a c t e r sa n ds u p e r i o r i t i e so fm u l t i - o b j e c t i v ep r i c i n g m e t h o da n dm a d ed e t a i l e da n a l y s i st ot h ei m p o r t a n ti n f l u e n c ef a c t o r so ft h ep r i c i n g t h e ns e tu pt r a n s i t m u l t i 二o b j e c t i v ep r i c i n gm o d e la c c o r d i n gt ot h ea b o v e s t u d yi nt h ew e i g h to fm a k i n gt h em o d e l p a r a m e t e ro ft h ep r i c es t r a t e g yt h a t ”t h ep u b l i ct r a n s p o r t a t i o nf i r s t ”，u s em a t l a b t os o l v et h ep r o b l e m f i n a l l y , a n a l y s i st h ec o m p o s i t i o na n dd e m a n do fm a r k e to fp u b l i ct r a n s p o r tu s es h e n z h e nf o r i n s t a n c e ；c a l c u l a t et h eb u sp r i c eo fs h e n z h e nu s i n gm a n yt a r g e t sp r i c i n gm e t h o d ；t h i sh a sv e r i f i e dt h e p r a c t i c a b i l i t yo fm a n yt a r g e t sp r i c i n gm e t h o d s t h em a i nr e s e a r c h e st h a ti n c l u d e ：s u m m a r i z e dt h et h e o r ya n dm e t h o do fp r i c i n go fu r b a np u b l i c t r a n s p o r t ；s t u d i e dt h ep a s s e n g e rp r e d i c tm e t h o do fp u b l i ct r a n s p o r to fi m p r o v e dl o g i t - m o d l e ；p r o p o s e d m a n yt a r g e tp l a n n i n gp u b l i ct r a n s p o r tp r i c i n gm e t h o d ；s e tu pt h em a n yt a r g e tp l a n n i n gp r i c i n gm o d e l ； s t u d i e dt h ep r i c es t r a t e g yu n d e rt h ep o l i c yt h a t ”t h ep u b l i ct r a n s i th a sp r i o r i t y ”a n dc o n f i r m e dt h em o d e l w e i g h t ；u s et h ee m b o d i m e n to fs h e n z h e nt ov e r i f yt h ep r a c t i c a b i l i t yo fm a n yt a r g e t sp r i c i n gm e t h o d s k e y w o r d s ：p u b l i ct r a n s i t ，p r i c i n g ，s t r a t e g y ，d e m a n d ，m a n y - t a r g e tp l a n n i n g i i 论文独创性声明 本人声明：本人所呈交的学位论文是在导师的指导下，独立进行研究 工作所取得的成果。除论文中已经注明引用的内容外，对论文的研究做出 重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本论文中不包含任 何未加明确注明的其他个人或集体已经公开发表的成果。 本声明的法律责任由本人承担。 论文作者签名：男屯翠劬pg 年午月裾日 论文知识产权权属声明 本人在导师指导下所完成的论文及相关的职务作品，知识产权归属学 校。学校享有以任何方式发表、复制、公开阅览、借阅以及申请专利等权 利。本人离校后发表或使用学位论文或与该论文直接相关的学术论文或成 果时，署名单位仍然为长安大学。 ( 保密的论文在解密后应遵守此规定) 论文作者签名：另屯翠撕年争月踏日 导师签名：与知1 。莎年争月弘日 长安大学硕士学位论文 1 1 研究背景 第一章绪论弗一早珀t 匕 随着社会经济的发展，城市化水平的不断提高，城市交通中所面临的交通拥挤、 能源短缺、环境污染等问题日益严重。针对这一系列的城市交通问题，公交优先发展 政策在2 0 世纪6 0 年代初由法国巴黎首先提出，随后被众多专家认为是解决城市交通 问题的最有效的途经之一，它是对城市道路交通资源进行优化，保证城市交通可持续 发展的一项有效、可行的政策措施【l 】【2 1 。 2 0 0 6 年1 2 月1 8 日，由北京市交通委、发改委、规划委、财政局、公安局联合制 定的关于优先发展公共交通的意见( 简称意见) 正式出台。意见根据中央领 导的指示和国务院办公厅文件的要求，突出了公共交通在城市可持续发展中的重要战 略地位，特别是突出了其社会公益性地位，明确对其施行设施用地、投资安排、路权 分配、财税扶持的“四优先政策。在此基础上，北京在国内大城市中率先宣布实施 低票价优惠政策，运用价格杠杆促进公交先行。 城市公共交通是一项关系国计民生的重要公用事业，是一个对国民经济发展具有 全局性、先导性影响的基础行业。公共交通票价制定的科学、合理与否，直接关系到 社会效益、居民利益和企业利益，好的公交价格决策能够发挥杠杆作用，撬动公共交 通事业迅猛发展，同时实现公益性，使公交行业步入良性发展的轨趔3 1 。 1 2 研究的目的和意义 由于公共交通的准公共物品特性，其价格通常由政府制定或受到政府限价，而公 交企业大多为国营，因此在公共交通票价制定方法策略方面的研究还是以成本定价的 方式为主【4 】。然而这类传统的定价方法往往只考虑了公共交通定价影响因素的其中一 项或一部分，并没有全面的考量公共交通定价的目标、策略及影响因素。 本文提出基于多目标规划的公共交通定价方法，在目前体制和政策框架内，针对 城市公交建设、运营成本增加与政府财力、消费者承受能力之间的矛盾，综合考虑城 市公交价格管理因素，建立多目标规划的公交定价模型，探讨其在“公交优先”特殊 时期的定价策略，并得出合理定价。 第一章绪论 1 3 国内外研究现状综述 2 0 世纪8 0 年代之前公交收费研究的理论基础主要有边际成本定价理论和 r a m s e y 定价准则【5 1 ；2 0 世纪8 0 年代以后，次优定价理论逐渐成为其基础理论之一。 近年来，中国学术界开始尝试从定量的角度研究公交票价的确定方法，主要体现在以 下方面：价格弹性分析法、经营博弈法、t a b u c h i 定价的拓展和拥挤道路定价的拓 展。交通经济学其他领域的研究成果，也为公交收费提供了有益参考。 1 3 1 国外公共交通定价 传统的公共交通定价的研究主要建立在边际成本定价理论和r a m s e y 定价准则的 基础上，2 0 世纪8 0 年代以后，次优定价理论逐渐成为其基础理论之一。根据s m a l l 的总结，该领域的研究主要集中于三个方面：平均票价、票价结构和政府支付给公交 公司的财政补贴【6 】。 在公共交通定价的实践中，如果按照边际成本定价理论，可以实现社会福利最大 化，消费者将获得全部消费者剩余。但是，经营者却要亏损，没有积极性进入这个行 业，从而造成供不应求【_ 7 1 。因此，政府在采用边际成本定价时，政府通常通过税收等 方式给企业一定数量的补贴，以补偿其建设成本，由此会产生一系列低票价问题。边 际成本定价理论还存在另一个缺陷，即如果公共交通收费实行边际成本定价则要求整 个城市客运均实行边际成本定价，否则对整个客运系统将不是最优的。 除财政补贴之外，按照r a m s e y 价格准则进行公交定价也可补偿公交企业的建设 成本1 8 1 。r a m s e y 价格的计算公式为：m c ( 1 r e ) ，其中，r 为r a m s e y 指数，e 为需求 弹性。r a m s e y 价格的实质是根据不同产品的需求弹性的不同来分摊福利损失，但需求 弹性小带来的高价格就势必会损害需求弹性小的市场上的那部分消费者的利益。该方 法的基本思想是：假设边际成本价格使企业产生负利润或亏损，企业不能接受，因而 社会福利的最大化不可能实现。在这种情况下，企业只能接受一个偏离边际成本的价 格水平，从而使盈亏至少相抵，问题是如何找到这一价格水平。r a m s e y 假设企业提供 多种产品或服务，他在企业不亏损的限制条件下求解社会福利的最大化，得到一组次 优价格。他证明某一市场上次优化价格偏离边际成本价格的比率与该市场产品需求弹 性的绝对值成反比。因此需求弹性越小，价格偏离边际成本的程度应越大。 r a m s e y 价格准则目标是在一定的财政约束下实现利润为零的效用最大化，既在保 证收支平衡的同时，又能促使经济福利最大化。但是r a m s e y 价格准则在公交收费中 2 长安大学硕士学位论文 应用存在以下缺陷：公平问题，对于需求缺乏弹性的公交出行方式会导致价格明显高 于边际成本，而在一定的价格区间内公交需求是缺乏弹性的；动态问题，价格高于边 际成本会改变公交供给弹性，从而使新的价格失灵；需求弹性问题，在实际应用中需 要估计不同用户、不同条件下的需求弹性，在操作上具有较大困难。 因此，在公交收费研究领域次优定价理论逐渐取代边际成本定价理论和r a m s e y 定价准则成为主流【9 1 。次优定价是指在最优( 最有效或福利最大化) 定价无法实行的 情况下，采取次优方式分摊固定设施成本的一种定价方法，具体地说，是利用不同使 用者群体的需求价格弹性差别作为分摊固定成本的基础。次优定价的一般理论是由 l i p s e yr g 和l a n c a s t e rk ( 1 9 5 7 ) 等人建立的，其在公共交通收费领域的应用基于以下 两点：政府干预导致公共交通价格产生扭曲；公共交通经营中的规模经济，决定了按 照边际成本定价会导致固定成本无法回收，如果没有政府财政补助经营者必将亏损。 随着可持续发展理论的不断深入，交通环境问题成为交通工程领域的研究热点之 一。公交优先是减少环境污染的重要措施之一，在燃油或者环境约束下的公共交通服 务水平逐渐成为研究前沿。p a o l o ( 1 9 9 5 ，2 0 0 1 ) 1 1 0 1 对这一问题进行了深入的研究，在 n a s h ( 1 9 7 8 ) 、o l d f i e l d 和b 1 y ( 1 9 8 8 ) 等人研究的基础上，将最大化能源( 燃油) 消耗减 少作为目标函数优化公共交通的服务。 1 3 2 国内公共交通定价 长期以来，我国公共交通一贯执行低票价政策，票价具有明显的行政指令的特征， 价格的制定和调整缺乏科学的定量依据。因此，近年来我国学术界开始尝试从定量的 角度研究公交票价的确定方法，主要体现在以下方面【1 l 】1 1 2 11 1 3 】： 1 、成本加成法 成本加成法是目前国内外公交企业定价中应用比较普遍的一种方法，该方法以财 务分析为基础，按照目前公交企业的总成本，加以一定比例的利润，来确定公共交通 单位里程的票价，从而得到公交线路( 区段) 票价。 2 、价格弹性分析法 价格弹性分析法在运用中主要有两种，一种是从统计学原理出发，在交通调查和 公交企业财务分析的基础上建立票价与需求量之间的定量关系，例如用一元线性回归 模型，结合价格弹性分析确定最优票价范围。另一种是从经济学原理出发，考察运量 3 第章绪论 ( 或者需求量) 与票价的关系，根据价格弹性的定义导出价格弹性与票价的函数关系， 从而确定公交最优票价。 3 、经营博弈法 从经营者的角度，在市场竞争的条件下采用博弈论方法，以公交车车费( 票价) 作为经营者的决策变量，将经营者的总收人作为效用函数，将经营者之间的竞争转化 为经营者在路段上争夺客源的竞争，从而构造公共交通经营者之间的博弈模型。 4 、t a b u c h i 定价的拓展 t a b u c h i ( 1 9 9 3 ) 针对公共交通方式中普遍存在的规模经济现象，尤其是地铁，研 究以公路汽车为代表的个体交通方式和以地铁为代表的公共交通方式形成的相互竞争 的系统中公共交通票价的制定及其对交通方式选择的影响。t a b u c h i 的研究忽视了地铁 与公路两种方式之间的常态行驶差，没有考虑以身体接触为特征的箱内拥挤和出行者 的属性差异，我国学者黄海军等在上述三个方面拓展了t a b u c h i 的研究。 5 、拥挤定价理论的扩展 拥挤定价理论认为应该利用经济学中的价格原理对交通需求加以限制以缓解系统 拥挤状态的交通管理手段，该理论通过构建模型描述出行者和交通管理部门分别在出 行和交通管理中的决策行为，解释了道路用户平衡、路段路径流量和阻抗、交通需求、 拥挤费、出行成本等相互之间的逻辑关系。我国学者王健、安实在拥挤定价的条件下， 从交通行为科学的角度构建公交收费模型，将拥挤定价与公交收费的研究结合起来， 扩展了拥挤定价理论在公交收费方面的应用【1 4 】。 1 4 研究的主要内容 本文的主要研究内容包括： ( 1 ) 分析城市公共交通的需求特征及公交需求的影响因素，依据经济学的供需原 理，分析公交价格对公交需求的调节作用，并尝试用改进的l o g i t 模型预测公共交通 客运量需求。 ( 2 ) 归纳整理常规的公交行业定价方法，针对它们存在的一些问题，探讨使用多 目标规划的公交定价方法的优势和重要性。 ( 3 ) 分析多目标规划的公共交通定价的影响因素，确定其定价目标及约束条件， 4 长安大学硕士学位论文 建立多目标规划的公交定价模型，研究“公交优先时期的具体定价策略和模型。 ( 4 ) 以深圳市为例，分析其公共交通及公交价格现状，针对深圳公共交通市场的 需求与供给，预测公交需求，最后用多目标规划的公交定价方法建立模型并求解。 1 5 研究思路 本文具体研究思路如图1 1 所示。 研 究 结 论 ；- * ，“ 要 - 1蓐- 垃研字理馏t - 著 公共交通需隶特征分析 公 一h兰皇奎，规捌理毪j - 萎 l r 夏蒜赢蠛型 _ 逼 磐_ 一 运彝捧学挥诠 燕l ”i 譬 公共交置定q r 理论与方蹬 论 叫 定价理论、模型 卜 与 袭 止标规捌堡 -1m + l 凳 l 1 效用量优化模型 卜 i ，一一 i ，i 童1 i：。二 研究目标分解目标 矗蚤知青站嗣f 一 ，。 图1 1 研究思路图 第二章公共交通的需求特征分析 第二章公共交通的需求特征分析 根据经济学原理，任何一种产品在市场环境下的定价，都必须遵守市场定价的基 本规律，市场条件下的商品价格就是该种商品的市场需求量和市场供给量相等时候的 均衡价格。但在城市公共交通票价的制定过程中，这一基础理论的运用有明显有别于 其他企业的特殊性。 2 1 公共交通供需分析的理论基础 在市场经济中，产品的供需对其价格起着重要的作用，而价格通过对商品供求关 系变化的满足，负责核算市场所真正承认的必要劳动量，因而价格只有为需求者接受 才能实际完成商品的交换过程。对乘客来说，价格决定了他的实际消费能力，价格的 变动也必然影响乘客的消费水平。乘客会根据价格的变动而不断对自己的消费结构作 出新的选择或调整1 1 5 】。因此，乘客的需求应是公共交通经营者和相关部门制定票价的 主要依据之一。 运输需求与运输供给是构成运输市场的两个基本方面。运输企业的交通服务供给 在一定时期内是相对稳定的，当运输市场供求关系的平衡被打破，出现交通供给小于 交通需求时，显然可采取以企业盈利为主的票价制定对策；反之，出现交通供给大于 交通需求时，则宜采取吸引客流为主的票价制定对策。 为了简化描述公交系统的需求和供应之间的平衡关系，不妨假定发车频率和出行 时间固定，则公共交通供需关系如图2 1 所示。 y 窖 坯 璺 玛 q 玎 p t 挚tp t器娩p 图2 1 供需平衡分析图 对图2 1 进行分析，乘客需求曲线d d 随票价的上升而下降；供应曲线s ，岛随价 6 长安大学硕士学位论文 格的上升而增加，另一条平行曲线& & 表示了一个改善的公交系统的供应曲线，可见 在相同的票价下，改善的系统& & 比原系统研西吸引更多的乘客。e ，局是相应的供 需平衡点。 2 2 公交需求的影响因素 影响城市公共交通需求的主要因素包括： ( 1 ) 现有公交服务方式构成及服务水平，主要包括运能、效率、方便性与舒适性 在占 号手； ( 2 ) 现有公交服务方式的使用成本，指公共运输系统的票价和乘客时间成本等； ( 3 ) 公共交通组织的合宜性，主要指运力配置、运输线路组织与出行需求时空分 布的吻合性； ( 4 ) 其他因素，包括气候与天气条件、地形条件、交通管制等。 其中公交票价是一个敏感因素，下面具体分析票价变动引起乘客需求的变化情况。 公交票价水平变动对乘客选择公共交通出行方式有一定的影响，从而引起公交出行量 的变化。公交需求的变化有以下三种情况，如图2 2 所利16 1 。 p l p 2价格 ( a ) 交 通 量q q o p o 价格 交 通 量q l q 2 p l p 2价格 ( c ) 图2 2 票价影响下的公交需求变换 ( 1 ) 由于公交运价的变化而引起公交需求的变化。如图2 2 中( a ) 所示，票价 上升公交需求减少，反之则增加。 ( 2 ) 运价不变，交通需求曲线发生了移动，如图2 2 中( b ) 所示，从a b 曲线 到a b 曲线。使交通需求发生移动的经济方面因素为：随着收入增加，个人消费水平 的提高，运输次数与运输距离相应增加，也就使整个运输系统的交通需求量增加。使 公交需求曲线发生移动的非经济因素有：人口，消费习惯和意识。人口是决定一个城 市公交规模的重要因素，人口基数大，相应的运输需求就大，并随着人口的增长，公 交需求相应地增长。 7 第二章公共交通的需求特征分析 ( 3 ) 以上两种变化同时出现时，那么既有沿需求曲线的移动，又有需求曲线的变 动，如图2 2 中( c ) 所示。在经济、人口等相对稳定时，提高或降低公交运价使价值 规律发生作用，则会出现第一种变化情况，此时，公交运价是公交需求变化的主要原 因。在运价相对稳定的情况下，多发生第二种需求变动情况，若票价水平长期保持不 变，经济、人口是交通需求变化的主要原因。运输系统长期变动则会出现第三种情况。 2 3 公交价格对公交需求的调节分析 运用票价政策推动城市公交优先发展近年来，国内一些大中城市的交通拥堵问题 日益突出，影响了公众出行和城市的发展。国家有关部门在有关优先发展城市公共交 通意见的通知中对调整客运价格提出了明确意见，也有城市开始通过调整公共交通票 价来达到交通管理的目的i ”】。在实践中，我们需要分析票价政策可能起到的对交通需 求的调控作用，以及如何灵活合理地制定票价政策来推动优先发展城市公共交通战略。 1 、票价对公交供需的影响 乘客的出行需求包括出行目的地、出行时间、出行路线、乘坐时间、运输服务要 求等，出行需求常表现为时间、空间分布上的不均衡性和出行方式上的不均衡性。【1 8 】 票价是影响城市公共交通系统供需关系的一个重要因素。不同运输方式因提供不同服 务而制定相应运价，而乘客出行时会根据自己对服务的需求以及对相应价格的接受程 度来选择运输方式，分析这种供需关系可以为制定合理的运价、促进供应和需求的平 衡关系提供依据。使用成本对交通出行行为选择的影响很关键，公交票价结构的变化 会影响乘客的出行方式、出行时间和出行路径等选择行为。因此票价政策能在调节出 行需求方面起到一定的作用，它成为对交通需求进行调控管理的一种手段。 在具体实践中，城市公共交通票价政策的具体实现形式是采取差别运价政策，实 质是通过价格杠杆影响交通出行者的决策行为，以使出行需求在交通方式和时空范围 等方面得到平衡。 2 、票价政策推动优先发展 城市公共交通的实现形式优先发展城市公共交通是提高交通资源利用效率，缓解 交通拥堵的重要策略。策略的具体实现不仅需要引导公众以公交方式出行来提高公交 分担率，而且可以通过调控交通出行的时空范围等形式来实现。而灵活合理的票价政 长安大学硕士学位论文 策作为经济调控手段，通过形成的价格杠杆可以起到调控和平衡交通需求的作用和效 果，从而使城市交通系统效益趋向最大化。【1 9 】 ( 1 ) 促进交通方式转换 交通方式多元化是出行需求多样化的结果，落实城市公交优先政策，就要提高交 通出行的公交分担率。在短时间内最大限度地提高公交出行比例，仅仅靠线网、站点 的优化是不够的，还必须依靠价格政策杠杆的调节。可以运用价格机制，合理引导公 众选择高效率公共交通方式出行。 ( 2 ) 调整出行时间分布 通过对一天内峰谷时间出行运用不同的票价政策，可以影响出行者改变出行时间， 争取达到出行时间上的削峰填谷作用。比如，提供在客运需求低谷时出行的公共交通 优惠票价政策或一票换乘( 一卡通) 等优惠政策。 ( 3 ) 调整出行空间分布 通过对城市不同区域或不同公共交通工具采用不同票价，调节不同出行距离出行 者的出行方式和出行路径，以使出行空间分布趋于均衡。如为缓解轨道交通部分路段 的压力，采取降低公交汽车票价来吸引出行者，或提高其部分区间的乘坐票价而将出 行者引导到地面公交系统。 ( 4 ) 调整客运交通结构 不同交通方式有不同的运输效率，通过价格手段促使个体交通和公共交通方式之 间合理分工、协调发展。而各种公共交通方式之间也要建立合理比价关系，实现优势 互补，提高整个公共交通系统的运行效率。从经济学角度分析，出行需求者是否改变 出行的时间和空间范围，取决于出行需求的价格弹性、时间弹性和出行的机会成本。 一般地，如果出行需求的价格弹性较大，则出行者改变出行行为的可能较大；如果需求 的时间弹性较低，则必须在特定时间出行到达目的地；如果是收入水平较高的出行群 体，改变其出行行为的机会成本就大些。因为出行需求属于一种派生需求，从总体上 看，需求的价格弹性、时间弹性和机会成本都较小，但不同的出行需求类别，它们的 大小仍有差别，而这种差别取决于出行的必要程度和收入水平，比如因工作、上学、 旅游等发生的出行，以及对于不同收入水平的群体，其需求弹性都不样。而在对出 行方式与交通结构的调控方面，价格政策的制定还需要考虑各运输方式的技术经济效 果。不同运输方式不仅安全、舒适性不同，而且方式间的时问比较价格( 票价差与在 途时间差之比) 和出行者本身的时问价格( 比如平均每小时的价格) 也不同，这些都 9 第二章公共交通的需求特征分析 影响了出行需求者的选择行为。【2 0 1 由于不同类别的交通需求弹性有较大差别，在恰当运用票价政策时，对于缓和城 市交通供需矛盾方面能起到一定的调控作用，这就需要科学合理地制定票价政策。 2 4 公交客流需求预测 2 4 1 公共交通需求预测方法 传统的公共交通需求预测分为四个阶段，即出行生成( g e n e r a t i o n ) 、出行分布 ( d i s t r i b u t i o n ) 、交通方式划分( m o d es p li t ) 、交通量分配( a s s i g n m e n t ) 2 1 】。在每个 阶段预测中应用不同的模型进行预测，预测结果作为下一个阶段的输入数据，从而最 终可以得到路段交通量的预测值【3 1 0 1 、出行生成 出行生成预测是指对每一个小区产生和吸引的出行数量的预测，亦即预测发生在每 一个小区的出行数量。把现在的不同分区的发生( 或吸引) 交通量乃与到预测时点的增长 率r 相乘，求得各分区的发生、吸引交, m ，y 圈： z = 互互 ( 2 1 ) 关键问题是如何确定尼。通常可以用表示各交通小区活动的指标的增长率作为发生、 吸引交通量的增长率。例如： e = q 屈 ( 2 2 ) 式中，人口增加率； 屈经济增长率。 2 、出行分布 出行分布预测是指从起点小区到终点小区( o d ) 的交通量的预测。出行分布模型 采用重力模型法。重力模型法就是把牛顿万有引力定律应用于交通量分布预测而得到的 模型。该模型认为区与区之间的交通分布受到地区间距离、运行时间、费用等所有交通 阻抗的影响，即区与区之间的出行分布同各区对出行的吸引成正比，而同区之间的交通 阻抗成反比。 1 0 长安大学硕士学位论文 设g 、4 、如表示f 小区的出行发生量、小区的出行吸引量，以及f 、j 小区之 间的距离或一般化费用。, 贝l j i 、，小区之间的分布交通量勿可以表示如下【2 1 】： 式中，爪口、r 为系数。 3 、交通方式划分 社警 ( 2 5 ) 城市交通系统中，居民的出行是通过采用不同的交通方式实现的，交通方式划分 就是出行者出行选择交通工具的比例，它以居民出行调查的数据为基础，研究人们出 行时的交通方式选择行为，预测交通方式间交通需求的变化。 2 q 常用的分担率预测模型有l o g i t 模型和p r o b i t 模型。 1 ) l o g i t 模型 【2 3 】 l o g i t 模型为非集计模型，某个o d 对之间某种交通方式的分担率可以表示如下 z ：掣， ze x p ( 一) i = l 式中： x 跬为交通方式f 的第七个要素； 口i 为待定参数； 以为交通方式的个数； 玑为交通方式f 的效用函数； n q 为分担率。 2 ) p r o b i t 模型 ( 2 6 ) p r o b i t 模型是为了克服线性模型的缺点而开发的适用于只有两种交通方式时采用 的模型。交通方式被选择的概率只可以用下式计算出来【2 4 】： 第二章公共交通的需求特征分析 只= 面1 j l - r s 印( 。2 2 ) 出 式中：i 为两种方式特性的线性函数值的差。 ( 2 7 ) 4 、交通流分配 最常用的交通流分配方法为平衡配流法，包括用户均衡模型和系统最优模型，如 下所示【2 5 】【2 6 】： 1 ) 用户均衡模型 m i n z ( v ) - - xl ? t 。( x ) d x l 片= g 。，v r ，s “障茹v 口 2 ) 系统最优模型 m i n z ( v ) = v o t ( v 。) l 莩兵5 v 毗 0 ，v k ， 1 2 f f d k 枞a ”, 移v a l 憎量 其中： 为路段口上的交通流量； t n 为路段以的交通阻抗，也称为行驶时间； ? 为o d 对，至s 之间的路径足的交通流量； 口n 为，至s 之问的交通需求量； c 。 fl ，如果路段a 在( r ，s ) 的第k 条路径上 d a k2 i o 否则 。 。 ( 2 8 ) ( 2 9 ) 长安大学硕士学位论文 2 4 2 公共交通客运量预测 在城市公共交通需求预测中，当已知城市总客运量时，交通方式划分便决定了公 共交通客运量需求。这种需求反应到市场中就表现为当不同运输方式因提供不同服务 而制定相应运价时，乘客会根据自己对服务的需求以及对相应价格的接受程度来选择 运输方式，因而在乘客选择某种方式的概率与运价之间建立某种联系，使其充分反映 两者问的关系，可以为制定合理的运价，使经济活动遵循价值规律的要求，适应供求 关系，促进生产和需求的及时协调提供依据1 2 7 】。 非集计模型中的l o 舀t 模型很好的描述了这一选择过程【2 8 】【2 9 】。假设乘客在交通方 式选择过程中主要以交通工具的票价及其便捷性、舒适性为主要考量指标，根据式2 6 ， 建立公共交通客运量预测模型如下： 铲端 一e x p ( - l p f + 厦乃f + 尾厂2 ，) ) ) - ：e x p ( - ( i l l p j + p 2 k + p 3 y 2 两 式中： 溉为第f 种交通方式的分担率o p 为交通方式出行费用( 对公共交通而言即为票价) ； 为交通方式的便捷性指标； 厂z 为交通方式的舒适性指标；、 届，屐，尼为待定参数。 城市客运交通方式与模型中相关指标情况如表2 1 。 表2 1 城市客运交通方式指标表 指标 小汽车公共汽车地铁自行车步行 出行费用( 元) 1 01 2 3 50 5 10 便捷性好一般一般较差差 舒适性好较好好 较差 差 ( 2 1 0 ) 对模型中出行费用、便捷性、舒适性三个属性作无量纲化处理，如表2 2 ，2 3 所 第二章公共交通的需求特征分析 不。 表2 2 城市客运交通方式出行费用指标无量纲化处理 指标小汽车公共汽车 地铁 自行车步行 出行费用( 元) 1 0 l 23 5 0 5 1 0 感知程度差较好一般好好 表2 3 城市客运交通指标的无量纲化处理 感知程度 好较好一般较差差 评分 54321 根据表2 1 、2 2 中相关数据和表2 3 的量化规则，可以得出模型中不同交通方式 各指标的量化结果如表2 4 。 表2 4 城市客运交通方式指标处理结果 指标 小汽车公共汽车地铁自行车步行 出行费用 14355 便捷性 53321 舒适性5 4521 假设城市总客运量为亘，则公共汽车客运量可表示为： 纹= 亘 逦蓑酝嚣渊 1 4 长安大学硕士学位论文 第三章公交定价理论与方法 3 1 公共交通定价原则与策略 3 1 1 公共交通定价原则 公共交通作为公用事业，提供居民日常生产和生活所必需的服务，是在国民经济 中起着很重要作用的角色。要确保公共交通价格的科学性和有效性，在公交票价的制 定过程中主要需遵循如下原则3 0 】： 1 、社会公益性原则 公共交通主要是满足广大市民日常出行需求而提供交通服务的。作为直接面向普 通市民的社会公共产品，公共交通的正常运营关系到国计民生和社会稳定，这种特有 的公共性要求企业在经营的过程中必须贯彻公平优先的原则，要保证满足低收入人群 的需求，为所有人服务，特别是对退休人员、残疾人员和学生等特殊群体提供服务。 对于一些经营无利润的线路和区域，政府在定价时要综合考虑这些公益性服务的成本， 或者通过财政手段或者其它手段，给予一定的补贴，实现社会公益性。 2 、适当考虑企业利益的原则 公共交通的公用性质决定其不能以追求高额利润为经营目的，但是必须以经营成 本为低限。如果公交产品的成本不能在价格中得到补偿，势必会造成企业为节约成本 而降低服务质量和减少投入。而公交主要是为城市生产和市民生活需要而提供的，它 的需求弹性很小，如果公交萎缩，势必会造成民怨四起，带来深刻的社会问题，不利 于经济发展。另一方面要求运输企业在票价上对由运输市场竞争带来的供求关系变化 有一种迅速灵敏的反映，能根据不同的供求关系、特定的时空条件，制定有竞争力的 票价，在竞争中提高服务质量，满足人们日益提高的服务要求。 3 、提高效率的原则 充分利用价格杠杆，提高城市交通效率。一方面，从供应的角度考虑，通过控制 价格促进生产者节约成本提高生产率；另一方面，从需求的角度考虑，通过制定具有 竞争力的公交票价水平来引导人们改变出行方式，减少私人交通出行，尽量使用具有 能耗少、污染少、资源利用率高及占用空间少等优点的公共交通出行，减轻道路拥挤， 1 5 第三章公共定价理论与方法 减少交通事故，调整城市交通出行结构，提高城市交通的整体效率。 3 1 2 公共交通定价策略 所谓策略是指在票价制定原则确定的情况下，运输企业根据运输市场的供求关系、 交通需求弹性和客运服务的水平、质量等因素具体采取的票价制定对策【3 1 】。 1 、供求关系 运输企业的交通服务供给在一定时期内是相对稳定的，当运输市场供求关系的平 衡被打破，出现交通供给小于交通需求时，显然可采取以企业盈利为主的票价制定对 策；反之，出现交通供给大于交通需求时，则宜采取吸引客流为主的票价制定对策。 2 、交通需求弹性 在制定票价时，对不同弹性水平的交通需求应采取不同的票价制定策略，一般对 富有弹性的交通需求，可通过薄利多销的定价策略来吸引客流、增加总收益；对缺乏 弹性的交通需求，则可采取票价较高的定价策略。 3 、客运服务水平和质量 从乘客消费心理的角度分析，乘客在出行过程中对月票的承受程度，除与收入水 平有关外，还与包括到站、候车和车上时间在内的旅行总时间，安全、准点、舒适和 方便等方面的满意感有密切关系。因此，在运输企业的客运服务水平和质量较高，并 且乘客对客运服务价值的认同程度也较高的情况下，可以采取票价较高的定价策略。 3 2 公交定价方法分析 3 2 1 成本定价 1 、边际成本定价 根据福利经济学的基本理论，只有当价格等于边际成本时社会的总福利才是最大 的，消费者将获得全部消费者剩余。然而，对于城市公交事业来说，边际成本定价却 面临一个根本性问题，那就是可能会使公交企业无法保证收支平衡而受到损失【3 2 1 。分 析如下： 假设某企业的固定成本为k ，单位可变成本为c o ，c 倒为总成本。在不考虑产品 生产或消费外部性的情况下，则： 1 6 长安大学硕士学位论文 c ( q 1 = c o - q + k ( 2 1 ) 由于公交行业是典型的自然垄断产业，规模报酬呈递增的趋势，平均成本会随着 产出的增加而下降，平均成本大于边际成本。如果产业按照其所提供产品的边际成本 定价，价格p 将等于o ，这时消费者每增加一单位产品的消费所付出的代价等于生产 这一单位产品所花费的成本，资源配置达到最优。但同时也将使企业因为无法收回固 定成本而遭受大小等于k 的损失。 边际成本定价的缺点在于： ( 1 ) 边际成本的测定相当困难，价格监管机构在现有的企业成本统计方式下很难 获得有关边际成本的信息。 ( 2 ) 短期边际成本与长期边际成本的区别问题。从企业长期运营来看，长期投资 属于长期边际成本的构成范围，但是一旦形成企业生产能力的长期投资发生以后，静 态的优化要求价格的制定等于短期边际成本，把发生的投资看作沉淀成本。这样的定 价缺乏对企业扩大生产的激励，导致行业投资与生长的不足。 2 、平均成本定价模式 平均成本定价探讨的是在保证公交企业盈亏平衡的前提条件下，将价格定在多少 时社会总福利最优【3 ”。首先，假定价格部门的定价目标是使如下公式所示的福利最大 化： 矿( p ) = y ( 即+ 口万( p ) ( 2 2 ) 其中，p 为企业确定的价格，a 为0 和1 之间的一个常数，表示福利在消费者和 企业之间的分配，消费者剩余和企业利润权重之和为1 ，啊纠是在价格尸下的消费者 剩余。在不存在收入效应，即收入变化不会引起产品需求变化的情况下，消费者剩余 是对消费者福利的测算。这在需求价格弹性很小的自