（交通运输规划与管理专业论文）均衡城市公交系统客流分布方法研究.pdf

独创性声明 洲il rli j rl l rp i i i i i i j y 17 8 9 0 7 3 本人声明所呈交的论文是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得的研 究成果。尽我所知，除了文中特别加以标注和致谢的地方外，论文中不包含其他 人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得北京工业大学或其它教育机构 的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均 已在论文中作了明确的说明并表示了谢意。 始缉嗍划 关于论文使用授权的说明 本人完全了解北京工业大学有关保留、使用学位论文的规定，即：学校有权 保留送交论文的复印件，允许论文被查阅和借阅；学校可以公布论文的全部或部 分内容，可以采用影印、缩印或其他复制手段保存论文。 ( 保密的论文在解密后应遵守此规定) 签名：导师签名：至芝蒸笠日期：垫! 垒f 2 7 摘要 摘要 积极发展集约式、节能环保的交通方式，是符合现代城市发展的规律。因 此，优先发展公共交通，已成为大城市交通发展的共识。轨道交通作为解决大 城市交通拥堵问题、满足出行者快速化交通需求的最有效的交通工具之一，全 国各大城市都在加快轨道交通的新线建设。这不但给私人交通强有力的冲击， 同时也会在一定程度上对常规公交构成竞争。但是，轨道交通和常规公交是城 市公交系统中不可分割、相辅相成的两部分，只有处理好公共交通系统内部各 方式的竞争与协作关系，形成两者之间客流比例的适度平衡，才能达到公共交 通系统整体最优。 本文在分析城市轨道交通和常规公交客流分布影响因素的基础上，以北京 市为例，利用意愿调查法对常规公交出行者进行s p 调查得到匹配数据，定量分 析票价、时间比等出行特性及出行者个人属性对城市公交系统客流转移( 主要 是常规公交向轨道交通转移) 的影响，分别建立了排序选择模型和截取回归模 型，发现性别、职业、月收入、公交出行费用和地铁与公交出行时间比对公交 使用者转向地铁的票价阈值有显著影响，按优势比、边际效应和点弹性分析变 量的影响程度，并探讨了两种模型的优缺点，为地铁票价的预测做准备。 最后，分别利用o p r o b i t ( 3 8 ) 模型和t o b i t 模型预测2 0 1 0 年和2 0 15 年在刷 公交成人卡继续享受4 折优惠下，设置不同地铁票价对应的不同时间比下常规 公交出行者向轨道交通转移的客流比例。经过不同预测方法的比较和居民消费 价格指数的修正，最终建议在2 0 1 0 年和2 0 1 5 年地铁票价应该分别设置在3 2 元和3 6 元，以保证地面公交日均客运量分别达1 4 0 0 和1 5 0 0 万人次。 关键词轨道与公交客流转移：排序选择模型；t o b i t 模型；匹配数据； 意愿调查法 北京工业大学工学硕士学位论文 a b s t r a c t a c t i v e l yd e v e l o p i n gi n t e n s i v e ，e n e r g y - s a v i n ga n de n v i r o n m e n t a l l yf r i e n d l y t r a n s p o r tm o d ei sc o n s i s t e n tw i t ht h el a w so fm o d e mu r b a nd e v e l o p m e n t t h e r e f o r e ， t h ep r i o r i t yd e v e l o p m e n to fp u b l i ct r a n s p o r th a sb e c o m et h ec o n s e n s u so ft h ec i t y t r a n s p o r td e v e l o p m e n t s i n c er a i lt r a n s i ti st h em o s te f f e c t i v et r a n s p o r tm e a n st os o l v e t h et r a f f i cc o n g e s t i o ni nb i gc i t i e sa n dm e e tt h er a p i dt r a n s p o r tn e e d so ft r a v e l e r s ， m a j o rc i t i e sa r es p e e d i n gu pi t sc o n s t r u c t i o no fn e wl i n e s t h i sn o to n l yi m p a c t s s t r o n g l yo np r i v a t et r a n s p o r t ，b u ta l s ot os o m ee x t e n tp o s e sc o m p e t i t i o nt or o u t i n gb u s s y s t e m h o w e v e r ，r a i lt r a n s i ta n dr o u t i n gb u ss y s t e ma r es e p a r a t e di nt w op a r t so ft h e p u b l i ct r a n s p o r ts y s t e m ，s oo n l yt oa p p r o p r i a t e l yd e a l 晰t l lt h ec o m p e t i t i o na n d c o o p e r a t i o nr e l a t i o n so fi n t e r n a lm o d e so ft h ep u b l i ct r a n s p o r ts y s t e ma n db a l a n c et h e p a s s e n g e rf l o wr a t i ob e t w e e nt h e m ，t h ep u b l i ct r a n s p o r ts y s t e mc a na c h i e v eo v e r a l l o p t i m i z a t i o n b a s e do nt h ea n a l y s i so ff a c t o r si n f l u e n c i n gt h ep a s s e n g e rf l o wr a t i ob e t w e e nt h e u r b a nr a i lt r a n s i ta n db u s ，as u r v e yo fb u st r a v e l e r s w i l l i n g n e s st op a yw a sm a d ei n b e i j i n gt h r o u g hc o n t i n g e n tv a l u a t i o nm e t h o d w i t ht h e s el a r g ea m o u n t so f t r a n s f e r p r i c e d a t ao b t a i n e d ，o r d e r e dc h o i c em o d e la n dc e n s o r e dm o d e lw e r ee s t a b l i s h e d r e s p e c t i v e l yt oq u a n t i t a t i v e l ya n a l y s eh o wf a r e s ，t i m ea n do t h e rm o d ec h a r a c t e r i s t i c s a n dt r a v e l e rp e r s o n a la t t r i b u t e sa f f e c tt h ep u b l i ct r a n s p o r ts y s t e mp a s s e n g e rt r a n s f e r s ( m a i n l yb u ss h i f tt or a i lt r a n s i o t h er e s u l t ss h o w e dt h a tg e n d e r , o c c u p a t i o n ，i n c o m e ， b u st r a v e lc o s t sa n dt r a v e lt i m er a t i ob e t w e e nr a i lt r a n s i ta n db u sh a v es i g n i f i c a n t i n f l u e n c e so nt r a n s f e rp r i c et h r e s h o l do fb u ss h i f tt or a i lt r a n s i t t h eo d d sr a t i o ， m a r g i n a le f f e c t sa n de l a s t i c i t i e so fv a r i a b l ea r ea n a l y s e d ，a n dt h ea d v a n t a g e sa n d d i s a d v a n t a g e so ft h et w om o d e l sa r ee x p l o r e d ，s oa st op r e p a r ef o rt h et h es u b w a y f a r e sf o r e c a s t i n g f i n a l l y , t h ep a s s e n g e rf l o wr a t i oo fb u ss h i f tt or a i lt r a n s i tc o r r e s p o n d i n gt ot h e d i f f e r e n ts u b w a yf a r eu n d e rd i f f e r e n tt i m er a t i oi sf o r e c a s t e d 谢t 1 1o p r o b i t ( 3 8 ) m o d e l a n dt o b i tm o d e l ，i n2 010a n d2 015w h e nt h e4d i s c o u n tc o n t i n u e d 谢t 1 1aa d u l tb u s c a r d a f t e rc o m p a r i s o no fd i f f e r e n tf o r e c a s t i n gm e t h o d sa n dt h ec o n s u m e rp r i c ei n d e x a m m e n d i n g ，t h ef m a ls u b w a yf a r er e c o m m e n d a t i o n si n2 010a n d2 0 15s h o u l db es e t a t3 2a n d3 6y u a n ，t oe n s u r et h a td a i l yb u sp a s s e n g e r sa r e1 , 4 0 0a n d1 , 5 0 0m i l l i o n k e y w o r d s ：p a s s e n g e rf l o ws h i f to fr a i lt r a n s i ta n db u s ；o r d e r e d c h o i c em o d e l ； t o b i tm o d e l ；t r a n s f e rp r i c ed a t a ；c o n t i n g e n tv a l u a t i o nm e t h o d i i 目录 目录 摘要i a b s t r a c t i i 第1 章绪论1 1 1 研究背景1 1 1 1 大城市公共交通发展面临的挑战和机遇l 1 1 2 北京市公共交通的发展情况l 1 1 3 研究课题来源5 1 2 研究的目的和意义5 1 3 国内外研究现状。5 1 3 1 国外的相关研究，5 1 3 2 国内的相关研究7 1 4 主要研究内容9 1 5 论文框架结构1 0 第2 章城市公交系统客流分布影响因素分析1 1 2 1 影响公交系统客流分布的因素分析1 1 2 1 1 个体出行行为分析。1 1 2 1 2 交通方式广义成本分析1 1 2 1 3 具体影响因素分析。1 2 2 2 北京市公共交通票制票价发展情况：一1 4 2 2 1 公共汽( 电) 车票制票价历史沿革1 4 2 2 2 快速公交车票制票价。15 2 2 3 地铁票制票价历史沿革1 5 2 2 4 出租车票制票价17 2 2 5 常规公交与轨道交通现状票制票价比较分析1 7 2 3 本章小结1 9 第3 章转移票价阈值调查分析2 0 3 1 数据采集2 0 3 1 1 调查方法简介2 0 3 1 2 调查问卷设计2 1 3 1 3 调查情况介绍一2 2 3 2 调查结果统计分析2 2 3 2 1 公交出行者个人属性与转移票价阈值分析2 2 北京工业大学工学硕士学位论文 3 2 2 出行信息特性与转移票价阂值选择行为分析2 4 3 3 本章小结2 6 第4 章排序选择模型和截取回归模型2 7 4 1 排序选择模型简介2 7 4 2 排序选择模型建立过程3 0 4 2 1 因素筛选3 0 4 。2 2 模型的建立31 4 2 3 模型结果检验与评价31 4 。3 非集计模型的集计化3 2 4 4 排序选择模型回归系数解释方法3 3 4 4 1 按优势比来解释o l o g i t 回归系数一3 3 4 4 2 按边际效应来解释自变量的作用3 4 4 4 3 用弹性来解释自变量的作用3 5 4 5 截取回归模型介绍：3 8 4 5 1t o b i t 模型简介3 8 4 5 2 模型的建立过程3 8 4 5 3 回归系数解释方法。4 0 4 6 本章小结4 0 第5 章公交使用者转向地铁的票价阈值模型4 1 5 1 排序选择模型( 1 1 5 ) 4 1 5 1 1 变量的初步筛选4 1 5 1 2 变量的分组和设置4 4 5 1 3 建立o l o g i t ( 1 1 5 ) 模型4 8 5 1 4 建立o p r o b i t ( 1 1 5 ) 模型4 9 5 2 排序选择模型( 3 8 ) 51 5 2 1 变量的初步筛选5 1 5 2 2 变量的分组和设置5 4 5 2 3 建立o l o g i t ( 3 8 ) 模型5 8 5 2 4 建立o p r o b i t ( 3 8 ) 模型5 9 5 3 排序选择模型结果分析和比较6 0 5 3 1o l o g i t 分类变量回归参数及优势比分析6 0 5 3 2 变量对选择结果的影响分析一6 1 5 3 3 变量边际效应分析6 3 5 3 4 变量弹性分析。6 6 5 3 5 模型对比分析- 6 8 目录 5 4 截取回归模型6 9 5 4 1 变量的初步筛选及分组_ 6 9 5 4 2 建立t o b i t 模型7 0 5 4 3 变量边际效应和弹性分析7 1 5 5 排序选择模型和截取回归模型优缺点比较7 2 5 5 1 模型变量参数和检验值比较分析一7 2 5 5 2 模型预测和变量影响分析7 3 5 5 3 模型优缺点7 5 5 6 本章小结7 5 第6 章公共交通票价预测及建议7 6 6 1 目标年合理票价预测7 6 6 1 1 模型o p r o b i t ( 3 8 ) 预测计算7 6 6 1 2 模型t o b i t 预测计算7 7 6 1 3 目标年转移客运量的预测：7 8 6 1 4 目标年票价预测7 9 6 2 建议8 0 6 3 本章小结81 结论8 2 1 论文的主要成果8 2 2 今后的研究重点8 3 参考文献8 4 附录公交出行者调查表k 8 7 攻读硕士学位期间发表的学术论文8 8 致 射8 9 v 第1 章绪论 1 1 研究背景 第1 章绪论 1 1 1 大城市公共交通发展面临的挑战和机遇 随着经济的快速发展，我国城市化进程以前所未有的速度加快，这给城市本 身带来了巨大的变化，主要表现在城市规模不断扩大，人口急剧增长，用地功能 多样化发展。私人交通工具由于其不受出行空间距离约束的特性，能更多的满足 人们日益快速化、舒适化和个体化的出行需求，而得到迅猛的发展。 2 0 0 9 年1 2 月1 8 日，北京机动车保有量突破4 0 0 万辆大关，其中，私人机 动车占机动车总量的7 5 左右。机动车保有量继续保持高速增长l l j 。与此同时， 原有的城市公共交通系统难以适应城市快速发展的要求，服务质量下降，吸引力 减弱。私人小汽车的快速发展给城市注入了新鲜的活力，促进了经济的发展，但 也带来了诸如交通拥堵、环境污染等等当前困扰我国大中城市的问题，更直接地 冲击了公共交通系统，导致其承担的城市客运出行比例逐年下降。 国内外的大量研究表明：优先发展公共交通，提高公交运行效率，不仅是缓 解城市交通拥堵的有效措施，也是调整城市交通出行结构、改善城市人居环境、 促进城市可持续发展的必然要求。早在1 9 7 7 年，马丘比丘宪章就提出“公共 交通是城市发展规划和城市增长的基本要素，城市必须规划并维护好公交系统， 并用城市化的要求与能源的衰竭相平衡，将来城市交通的政策，显然应当使私人 小汽车从属于公共交通系统的发展 2 1 。 优先发展公共交通几乎是世界上所有大城市的共同选择，尤其是在人口密度 高、用地规模大的城市，发挥的作用更加重大。日本东京( 首都) 交通圈，1 9 9 5 年的公共客运完成客运量1 5 3 6 5 亿乘次，占客运交通的6 3 9 ，其中东京都为 9 6 8 3 亿乘次，占客运交通的7 8 5 5 。1 9 9 6 年，东京( 首都) 交通圈公共客运系 统共完成客运周转量为1 7 3 5 5 亿人公里。香港也是世界著名的公共交通十分发 达的城市，公交日均客流基本维持在1 0 0 0 1 1 0 0 万乘次的水平，其中公交车近6 0 0 万乘次( 占5 4 ) ，轨道交通3 7 0 万乘次( 占3 3 ) ，出租车1 3 0 万乘次。香港 地铁系统，平均每日载客2 5 0 万乘次，也是世界上最繁忙的地铁系统之一。伦敦、 纽约等世界大城市也都选择将公共交通作为城市客运系统的主体p j 。 1 1 2 北京市公共交通的发展情况 ： 为了解决大城市交通问题，许多城市探索大规模建设轨道交通网同时配以票 北京工业大学丁学硕士学位论文 价合理制定、公交线网调整等的可能性。北京城市总体规划( 2 0 0 4 - - 2 0 2 0 ) 中明 确提出：在2 0 2 0 年前初步建成公共交通为主体、轨道交通为骨干、多种运输方 式相协调的综合客运交通体系【4 】。 在北京交通发展纲要( 2 0 0 4 - - 2 0 2 0 ) 中，确定交通发展目标之一是建成 以快速大容量客运交通为骨干、多种方式协调运输的城市公共客运系统，并预测 至2 0 1 0 年，中心城公共客运系统承担全日出行量比例达到4 0 以上，其中，在 早晚高峰通勤出行中分担的比例达到5 0 6 0 【5 】。同时北京市建设人文交通科 技交通绿色交通行动计划( 2 0 0 9 年- - 2 0 1 5 年) 更明确了轨道交通在城市公共客 运系统中的骨干地位，以及地面公交的主体作用，并预计中心城高峰时段通勤出 行中，轨道交通客运量占公共客运系统总运量比重将从2 0 0 3 年的1 0 提高到 2 0 1 0 年的2 5 左右，而到了2 0 1 5 年轨道交通承担公共交通总客运量将力争达 5 0 左右【6 j 。大量事实表明：发展城市轨道交通是解决城市交通拥挤，满足城市 交通需求的最有效的手段，也是实现城市交通可持续发展的重要战略。 从1 9 8 4 年到1 9 9 8 年这十四年问，北京市地铁运营线路长度始终保持着约 4 0 公里的长度而没有任何发展，轨道交通仅仅构建了一线、一环的运输线路， 远远没有形成网络，几十年以来发展长期处于半停顿状态，没有在全市客运中起 到骨干作用。从2 0 0 0 年开始，北京开始进入轨道交通大规模建设时期，但此时 个人机动化的交通方式已经迅速增长。国外的经验表明，人们一旦选择了个人机 动化交通方式，再促使其向公共交通转移是十分困难的，所花的代价也是极其高 昂的。因此，北京的轨道交通建设实际上已经滞后于建设最佳时机。图1 1 展示 了从1 9 9 8 年到2 0 0 8 年北京市轨道交通总运营里程的发展情况，如下所示： 图1 - 1 北京市轨道交通历年营运总里程发展图【7 】 f i g u r e l 一1t h eo p e r a t i o nl e n g t ho f r a i lt r a n s i ti nb e i j i n go v e rt h ey e a r s 为了尽可能完成规划目标，北京分成三个阶段重点发展轨道交通【8 】： 第一阶段，到2 0 0 8 年，将开通运营5 号线、1 0 号线一期( 含奥运支线) 、 机场线。轨道交通营业线路达到7 条，营业里程达到1 9 8 4 公里。这个目标已达 一 第l 章绪论 成。 第二阶段，到“十一五”末，力争建成4 号线、9 号线、1 0 号线二期、亦庄线， 北京轨道交通营业线路达到1 1 条，运营里程力争达到2 7 0 公里。 第三阶段，到2 0 2 0 年，北京市的轨道交通网络密度将大大增加，通车里程 达到6 0 2 公里( 其中地铁4 2 3 公里、轻轨4 3 公里、市郊铁路1 3 6 公里) 。 这将大大提高轨道的客运量。下图1 2 为北京市以往年份轨道交通客运量的 发展情况。 图l - 2 北京市轨道交通历年客运量统计图【9 j f i g u r e l 一2t h et r a f f i cv o l u m eo fr a i lt r a n s i ti nb e i j i n go v e rt h ey e a r s 同时，常规公交历年营运线路长度、客运量的发展情况如图1 3 、1 4 所示。 图1 3 北京市常规公交营运线路长度变化图【7 1 f i g u r e l - 3t h eo p e r a t i o nl e n g t ho f r o u t i n eb u ss y s t e mi nb e i j i n go v e rt h ey e a r s 北京工业大学工学硕士学位论文 图1 - 4 北京市常规公交历年客运量统计刚9 j f i g u r e l - 4t h et r a f f i cv o l u m eo f r o u t i n eb u ss y s t e mi nb e i j i n go v e rt h ey e a r s 图1 5 总结了北京以往几年公共交通内部各方式构成的变化情况，可以看到 2 0 0 0 年到2 0 0 6 年轨道客运量所占比例稳健上升，轨道与公交的客流比这三年分 别为1 ：8 6 、1 ：8 、1 ：5 7 。根据北京交通发展纲要的规划预测，在2 0 1 0 年轨道客运 量将占公共交通全部客运量的2 3 5 8 ，届时轨道与公交的客流比为1 ：2 8 ，而在 2 0 1 5 年轨道客运量所占比例预期将达到3 6 。7 6 ，轨道在中心城高峰时段的通勤 出行中更将超过常规公交成为公共交通内部承担客运量最大的方式。 图l 一5 北京市公共交通内部各方式构成比较图 f i g u r e l 一5t h et r a f f i cv o l u m er a t i ob e t w e e np u b l i ct r a n s p o r t a t i o ns y s t e mi nb e i j i n go v e rt h ey e a r s 从2 0 0 7 年开始，北京实行低票价政策，刷公交成人卡享受4 折优惠，学生 卡享受2 折优惠，这样使得常规公交对轨道交通形成价格竞争，在此情况下地铁 票价2 元的设置是否利于客流从地面公交向地下轨道转移，抑或公交客流是否过 度转向地铁导致拥挤度增大，降低轨道交通服务质量。那么如何利用价格杠杆来 调节公共交通内部轨道交通和常规公交之间的客流分布已成为急需解决的问题。 4 第1 章绪论 1 1 3 研究课题来源 本文来自国家自然基金项目提高城市公共交通系统出行比例方法研究。 该项目的研究方向主要包括两个：提高公共交通自身吸引力和促使小汽车使用者 转向公共交通。本课题所研究的内容一均衡城市公交系统中轨道交通和常规公 交的客流分布，是前一个方向研究的重点。 1 2 研究的目的和意义 优先发展公共交通的政策为城市交通的发展指明了方向，大力建设轨道交通 网络是大城市优先发展公交的主要体现方式，但轨道交通的蓬勃发展不但给私人 交通强有力的冲击，同时也会对常规公交构成一定的竞争。随着轨道交通网络化 体系的逐步完善，轨道交通必将吸引大量常规公交客流转向地铁，但是受到两者 票价、时间等因素转移的客流量肯定有所差别。 因此，通过研究常规公交和城市轨道交通客流均衡分布与其票价、时间等的 对应关系，为制定城市轨道交通和常规公交之间合理的票价关系提供依据。通过 客运价格等的导向和杠杆作用，促使常规公交使用者理性地转向轨道交通，使轨 道交通的基础建设发挥更大的作用，以调节城市轨道交通和常规公交的客流比 例，形成两者之间的适度平衡。从而达到优化公共交通内部结构，合理分配客流 的目的。并且有利于运输资源在各种公共交通方式之间合理配置，实现公共交通 各种交通方式的优势互补，提高公共交通的运行效率。从而为市民提供更好的出 行环境，改善城市交通压力和生活环境，提高人民生活水平，并最终达到2 0 1 0 年和2 0 1 5 年理想的客运量。 1 3 国内外研究现状 1 3 1 国外的相关研究 国外很多学者很早以前就从广义费用的效用差角度来研究各种出行方式选 择( 包括公交与轨道) 的因素影响分析，包括p h a ma n dl i n s a l a t a ( 1 9 9 1 ) ，o u m 、 w a t e r sa n dy o n g ( 1 9 9 2 ) ，g o o d w i n ( 1 9 9 2 ) ，l u l ( a n dh e p b u r n ( 1 9 9 3 ) ，p r a t t ( 1 9 9 9 ) ， d a r g a ya n dh a r d y ( 1 9 9 9 ) ，t r a c e ( 1 9 9 9 ) a n db o o za l l e nh a m i l t o n ( 2 0 0 3 ) ，并得到 了公共交通客流量关于票价与服务质量的弹性值。本文总结了这些数值、规律， 可见下表1 1 i 0 , 1 1 】。表1 2 所示为两者的票价弹性表，可以看出虽然短期不大， 但是在长期将增加2 3 倍【l 2 。 北京工业大学丁学硕十学位论文 表1 1 国外公共交通票价及服务质量弹性表 t a b l e l 一1f o r e i g np u b l i ct r a n s p o r tf a r e sa n ds e r v i c eq u a l i t ye l a s t i c i t i e st a b l e 弹性分类短期长期 全部 0 2 t 0 0 5 0 6 t o 0 9 高峰0 1 5t o o 3- 0 4 t o 0 6 公共交通客流量 w r t 费用 非高峰 - o 3t 0 o 60 8t o 1 o 距离 3 m i l e _ o 2 9 公交客流量w r t 票价 全部- o 2 5t 0 。0 50 5t o 1 o 轨道客流量w r t 票价全部 - 0 6 51 0 8 服务质量 全部+ o 2 t o + 1 6 + 0 3t o + 1 9 表1 2 公交与地铁票价交叉弹性表 t a b l e l 一2c r o s se l a s t i c i t i e so f b u sa n ds u b w a yf a r e st a b l e 国外研究轨道交通和常规公交之间关系的方法多为建立两者的l o g i t 模型。 在放松管制环境下影响公交和轨道服务的因素分析这篇文章研究的是1 9 8 7 年n s w 州政府对长距离巴士行业放松管制后，导致公交和轨道方式竞争更激烈 和乘客市场的重组。文章利用线性l o g i t 模型分析s y d n e y c a n b e r r aa n d s y d n e y n o r t hc o a s t 客运走廊的调查数据，评价社会经济和出行特性的不同重要 性所得的结论有益于行业开发市场策略以增加人们出行需求，提高商业活力和机 会【i 引。它提供了一个研究方法，但没有定性分析费用、时间等的影响。 上述结论所建立的非集计模型一般需要采集出行者个体属性数据，最常用的 处理这些数据( 包括r p 、s p 或两者联合) 的方法是使用方式选择模型，选择结 果被解释为一个对出行者比其他可选择组合更喜欢这类出行属性的组合的观测 数据( s c 数据) ，也就是这个选择肢的效用高于其他可选的未选择肢的效用。s c 调查设计的特性会导致选择的不一致性，如参考项设置水平过多，组合问题复杂 等，从而导致系统偏差。同时词典编辑特性也是s c 调查的一个主要问题，被访 问者往往只关注问卷组合中的1 2 个属性，导致出行属性参数值不是被高估就是 被低估，这取决于答卷者给出词典编辑型答案的动机1 1 4 j 。 这几年大体上比较有吸引力的一种数据是匹配数据( t r a n s f e rp r i c ed a t a ，t p 数据) ，被调查者需要回答相比于某一特定的选择肢他们所选择的方案确切好多 少。这些数据有时候被称作意愿调查( c o n t i n g e n tv a l u a t i o n ) 数据，有一系列文献 6 第1 章绪论 说明它的优点和缺点。这种数据吸引人最重要的一方面是能收集到效用差的确切 数值，而不是像s c 数据仅仅简单问那个选择肢有更好的效用。它包含更多的信 息，能大大增加估计准确性、帮助减少由s p 数据带来的偏差【l 副。 也有学者根据s c 调查中矛盾选项的个数标定不同模型的方差，来提高模型 的精度，以修正参数的大小( 相对无标定模型来说) ，使其与t p 数据评估出的 出行时间价值更一致【1 6 1 。同时，n f e a r r d n y 和k s a l e n s m i n d e 通过尝试联合s c 、 t p 和f m 数据，来提高s c 设计属性水平被选择的均衡性，确定被调查者回答的 相互矛盾程度，并可以用来对不同方法的拟合情况进行相互比较。 现在c v 方法主要被用于估计旅客出行时间节省价值。h u g hg u n n 和p e t e r b u r g e 为研究v t t s 开发了两种类型的调查数据，一类是联合l 冲和s p 数据，经 常利用l o g i t 模型处理这种离散选择形式，一类是t p 数据，主要建立简单线性 模型【1 7 】。从t p 数据发现，被调查者的支付意愿即选择节省或损失的意愿时间或 费用选择步长很大( 5 分钟或5 0 便士) ，估计出的时间节省( 低于最小可选择项 或最小可辨别项) 价值很小甚至为零，原因是调查表设定的可选择最小选项不是 调查者能感知的最小可辨别的意愿值。a n d r e wd a l y 和h u g ng u n n 对t p 数据的 进一步处理发现，利用简单线性模型回归将产生无法避免的偏差，并提出可以尝 试利用t o b i t 模型来处理，但文章并未建立。 1 3 2 国内的相关研究 国内对轨道交通和常规公交客流分布的研究很大一部分集中于两者如何在 线网、运营、换乘等方面协调以达到公共交通系统的最优，主要是探讨基于轨道 交通对常规公交线网规划、站点布局及换乘枢纽等进行合理调整，分析实现共赢 的途径【1 妣0 1 。 也有一部分学者研究影响轨道交通和常规公交之间客流分布的因素包括广 义出行费用、两者票价比价及地铁票制票价的制定等等。王玉萍的常规公交与 轨道交通之间的竞争与合作建立了轨道与公交竞争模型，主要为广义费用的 l o g i t 模型，其中广义费用包括时间成本和货币成本，可反映不同出行距离、换 乘距离两者间的竞争关系【2 l 】。王亚红的基于l o g i t 模型的城市轨道交通票价制 定方法研究中广义出行费用包括出行的时间成本、货币成本、出行的舒适性、 安全性和可靠性等成本【2 2 1 ，但是其不足之处是广义费用各因素的系数由经验所 得。马超群在城市轨道交通与常规公交之竞争模型中利用不同出行方式下的 出行时耗和出行距离，确定了轨道交通与常规公交之间的客流争夺区域，利用 l o g i t 模型，用广义费用函数建立竞争模型，得到两者的分担比例曲线1 2 引。袁坤 的轨道交通与常规公交共线运营时公交线路长度的确定及站点的选择分析在 不同出行距离下共线运营两者相互争夺客流情况受线路长度和站点的影响【2 4 j 。 北京i 业大学工学硕十学位论文 李德芬的基于需求弹性分析的公共交通吸引力研究通过拟合各选择方案对各 属性的弹性值及交叉弹性值，发现常规公交和地铁之间的需求交叉弹性均为正 值。说明它们之间存在着替代或竞争关系；公交车运行时间的变化将对出行者的 选择倾向产生较大影响，地铁运行时间的变化次之；地铁票价的变化对自身的影 响大于对常规公交的影响【2 5 】。 国内对轨道交通和常规公交客流分布的影响一方面集中于分析票价比价与 客流量的关系，包括： ( 1 ) 考虑票款收入和成本的模型 此模型说明各种交通运输方式单位票款收入的比值应和单位运营成本的比 值成正比【2 6 l 。 鲁五专五 m ， 其中，只：运营单位人次的票款收入； g ：运营单位人次的成本； 2 i ：消费者对交通的安全、快捷、方便、舒适等的要求系数。实际上 它表示的是调价幅度。也就是说，消费者对安全、快捷、方便、舒适等的要求程 度越高，其票价就会越高。- 小于1 时是降低票价；等于1 时票价不动；大于1 时上调票价。现实中，它由单位票价上涨引起的客流量的变化来表示。 ( 2 ) 考虑票价和平均乘距的模型 由于人们对公共交通的基本要求是能经济、便捷、舒适、快速地运送到目的 地。在一次运行过程中的运载能力、运行成本、乘客乘坐习惯和舒适程度完全不 同。因此，考虑轨道公交和常规公交两种工具比价时拟以上面三个因素进行比较 寻找比价关系较为合理。但是，由于目前上海的轨道交通正处于大发展时期，服 务能力供应成本的确定直接与轨道交通的运行效率相关。而今后几年这还是一个 会有相当大变化的随机变量，不宜把握。为此，近期在比价设计上只能采取考虑 乘距比和快捷舒适程度系数因素的简化公式【2 7 1 。 实际票价比= 效能票价比快捷舒适程度系数 效能票价比= 预毒笺妻蓄罴雨蠹鬈鬟鋈矣糕 ( 3 ) 运用博弈论的模型 该文运用l o g i t 模型及经济学的博弈论，研究了城市快速轨道交通与常规公 共交通之间的动态竞争过程，讨论了在此竞争背景下，城市快速轨道交通如何通 过合理票价的制定，实现其客票收入的最大化。结果表明，在完全市场竞争机制 下，城市快速轨道交通票价的调整必将引起常规公共交通票价相应调整。所以应 放弃最优价，转而寻求相对满意度最大时的合理票价，能够保证竞争中城市快速 8 第1 章绪论 轨道交通客票收入的同时，常规公共交通票价的调整不会损害己方利益【2 8 】。此 方法的具体过程为： 首先假设常规公交和城市轨道交通总的客流量不变；采用l o g i t 模型进行交 通方式划分；用总的客流量乘以各种交通方式的选择概率，得出各种交通方式的 客流量；用票价乘以客流量计算出各种交通方式的客票收入；对客票收入进行博 弈分析，最后得出合理的比价关系模型。 ( 4 ) 建立l o g i t 模型 陈淑红的城市轨道交通和常规公交的票价比价关系研究中通过调查建立 了两者竞争的l o g i t 模型，但仅考虑了有限个票价比价( 城市轨道交聊常规公交： 3 ：3 ，3 ：2 ，3 ：1 5 ，3 ：1 ) 的影响，未考虑票价基价、时间、舒适度等影响因素。她 还建立票价比价与客流量比例的指数回归模型，最后引入两者的运营里程比来修 正模型，并比较两个模型的优缺点【2 9 j 。 在现有的关于公共交通的研究当中，对票价与客流转移关系的研究较少【3 0 】， 并且大多数是从运营成本比价的角度出发，采用统计部门的宏观数据，通过数理 推演制定地铁的票制票价，但这些研究很少考虑到公交行业“产品”的消费者 乘客的选择意向【3 1 1 。这样确定的票价及比价，虽然很明显地体现了各种公共交 通运输方式运营成本之间的关系，为我们分析公交票价及比价提供了重要的参 考，但是却不能表达乘客的选择意向所反应的结果。仅仅考虑成本的问题，很难 达到通过价格杠杆来调节乘客出行方式选择行为的目的。 1 4 主要研究内容 本文的主要研究内容包括： ( 1 ) 城市公交系统客流分布的影响因素研究 通过对个体出行者出行行为、交通方式广义费用的研究，系统地分析了影响 城市轨道交通和常规公交的客流分布的因素，并重点研究北京市公共交通票制票 价历史沿革和比较分析，以分析票价的制定对公交系统内部客流分布的影响。