（交通运输规划与管理专业论文）铁路旅客乘车行为分析与客流分配研究.pdf

摘要 分析铁路旅客乘车选择行为的影响因素及其特点，是研究铁路客流分 配规律的基础，同时对旅客列车开行方案的制定及优化、客运服务质量及 旅客运输市场竞争力的提高和铁路客运的市场营销都具有重要意义。本文 着重对铁路旅客乘车选择行为进行分析，采用数学建模的方法对其进行量 化描述，在此基础上，对铁路客流分配问题进行初步探讨。 文章第一章论述了选题研究的背景，分析了国内外对相关问题的研究 现状，提出了选题研究的重要意义以及本文的主要研究内容和方法。第二 章采用广义交通行为理论对铁路旅客乘车行为进行分析。首先简单介绍了 广义交通行为的基本理论，在分析广义交通方式选择行为影响因素的基础 上，对铁路客流的构成进行了详细描述，并对铁路旅客列车的种类及其技 术特性进行了阐述。在此基础上，分析了铁路旅客乘车选择行为的影响因 素，将其分为主观、客观和随机影响因素。设计了时间、费用和舒适度的 关系图直观描述出了三者的关系，并指出了铁路旅客乘车行为的一般规 律。最后，采用铁路旅客的具体出行数据进行了说明。第三章建立了个体 旅客乘车选择的层次结构模型，通过模型求解，得到了不同车次对个体旅 客乘车选择产生影响的权重的计算方法，并用算例进行了验证，所得结果 能够贴切反映旅客乘车选择行为的特点。第四章首先分析了铁路旅客广义 出行费用的计算方法，将时间和舒适度折算成货币费用。随后，对铁路旅 客的出行效用进行量化描述，在此基础上建立了铁路旅客乘车选择的多项 l o g i t 模型，并给出了求解方法与算例。最后，分析了两种计算方法的不 同特点。第五章在分析现有交通量分配方法的基础上，结合铁路旅客乘车 行为的特点及铁路旅客运输组织的特点对乘车网络上的铁路客流分配问 题进行了研究，建立了拥挤条件下的随机用户平衡配流模型及算法，并给 出了算例。本文所做的研究工作，对旅客列车开行方案的优化和列车的日 常组织工作具有一定的指导作用。 关键词铁路旅客运输，乘车行为分析，客流分配，平衡分配模型 a b s t r a c t a n a l y s i s o nt h ei n f e c t i o nf a c t o r sa n dc h a r a c t e r i s t i co ft h e r a i l w a y p a s s e n g e r s t r a i nc h o o s i n gb e h a v i o ri st h ep r e c o n d i t i o nt or e s e a r c ht h er a i l w a y p a s s e n g e r f l o w a s s i g n m e n t ，a n d a l s oh a sv e r y i m p o r t a n tm e a n i n gf o r e s t a b l i s h i n ga n do p t i m i z i n gt h ep a s s e n g e rt r a i n s o p e r a t i o np l a n ，f o rr a i s i n gt h e q u a l i t y a n dc o m p e t i t i o na b i l i t yo ft h e r a i l w a yp a s s e n g e rt r a n s p o r t ，f o r m a r k e t i n gs t r a t e g i e so ft h er a i l w a yp a s s e n g e rt r a n s p o r t t h ep a p e ra i m st o a n a l y z et h er a i l w a yp a s s e n g e r s t r a i nc h o o s i n gb e h a v i o r , w h i c hi sd e s c r i b e d w i t hm a t h e m a t i c a lm o d e l b a s e do nt h i s ，t h ep a p e rh a sap r i m a r yd i s c u s so n t h ep r o b l e m sa b o u tt h er a i l w a yp a s s e n g e rf l o wa s s i g n m e n t i nt h ef i r s tc h a p t e r , t h eb a c k g r o u n do ft h er e s e a r c hi sd i s s e r t a t e df i r s t l y , t h e nt h ea c t u a l i t yo ft h er e l a t e di s s u ei s a n a l y z e d f i n a l l yt h ei m p o r t a n t m e a n i n go f t h er e s e a r c ha n dt h em a i nc o n t e n ta n dm e t h o d si nt h ep a p e ra r ep u t f o r w a r d t h es e c o n dc h a p t e rt e n d st oa n a l y z et h er a i l w a yp a s s e n g e r s t r a i n c h o o s i n gb e h a v i o rw i t ht h eb a s i ct h e o r ya b o u tg e n e r a l i z e dt r a f f i cb e h a v i o r b a s e do nt h ei n t r o d u c t i o no ft h eg e n e r a l i z e dt r a f f i cb e h a v i o rt h e o r ya n dt h e a n a l y s i so nt h ef a c t o r si na f f e c t i n gt h eg e n e r a l i z e dt r a f f i cm o d ec h o o s i n g b e h a v i o r , c o m b i n e dw i t ht h ec h a r a c t e r i s t i co ft h er a i l w a yp a s s e n g e rt r a n s p o r t , t h es t r u c t u r eo ft h er a i l w a yp a s s e n g e rf l o wa n dt h ev a r i e t yo ft h ep a s s e n g e r t r a i n sa r ed e s c r i b e d t h ep a p e rs o r t st h ef a c t o r s a f f e c t i n gt h er a i l w a y p a s s e n g e r s t r a i nc h o o s i n gb e h a v i o ri n t os u b j e c t i v e 、o b j e c t i v ea n ds t o c h a s t i c f a c t o r s ac h a r ti sd e s i g n e dt os h o wt h er e l a t i o n s h i pb e t w e e nt r a v e l i n gc o s t 、 s p e n d i n gt i m ea n dc o m f o r tc o n d i t i o n ，w h i c hp o i n t so u tt h ec o m m o nr u l e s w h e nr a i l w a yp a s s e n g e r sc h o o s ed i f f e r e n tt r a i n s f i n a l l yt h ea b o v ei sp r o v e d b ya c t u a lt r a v e ld a t ao fr a i l w a yp a s s e n g e r s b a s e do nt h et h e o r ya b o u tt h e a n a l y t i ch i e r a r c h yp r o c e s s ，t h et h i r dc h a p t e rs e t su pah i b e r a r c h ym o d e lo n t h ei n d i v i d u a lp a s s e n g e r st r a i nc h o o s i n gb e h a v i o r , w h i c hg i v e sam e t h o dt o c a l c u l a t et h ei m p o r t a n c eo fe a c ht r a i ni na f f e c t i n gt h ep a s s e n g e r s c h o o s i n g b e h a v i o r f i n a l l yi t sp r o v e dr e a s o n a b l ea n dt h ec a l c u l a t i n gr e s u l tc a nr e f l e c t t h ec h a r a c t e r i s t i co ft h er a i l w a yp a s s e n g e r s t r a i nc h o o s i n gb e h a v i o rr e l e v a n t l y b ya ne x a m p l e i nt h ef o u r t hc h a p t e r , t h ep a p e rf i r s t l yh a sad i s c u s so nt h e c a l c u l a t i n gm e t h o do ft h eg e n e r a l i z e dt r a v e l i n gc o s t ，t h e ns e t su pal o g i t m o d e lb a s e do nt h ed e s c r i p t i o no ft h ep a s s e n g e r s u t i l i t yf o rc a l c u l a t i n gt h e i i i n d i v i d u a lp a s s e n g e r st r a i nc h o o s i n gp r o b a b i l i t y a f t e ra ne x a m p l ei sp r e s e n t ， t h ep a p e ra n a l y s e st h ed i f f e r e n c eb e t w e e nt h et w om e t h o d sr e f e r r e di nc h a p t e r t h r e ea l lf o u r t h ef i f t hc h a p t e rf i r s t l yh a sa na n a l y s i so nt h ee x i t i n gt r a f f i c a s s i g n m e n tm e t h o d t h e nc o m b i n e dw j t ht h ec h a r a c t e r i s t i co ft h er a i l w a y p a s s e n g e r s t r a i nc h o o s i n gb e h a v i o ra n dt h er a i l w a yp a s s e n g e rt r a n s p o r t o r g a n i z a t i o n ，s e t su pas t o c h a s t i cu s e re q u i l i b r i u ma s s i g n m e n tm o d e lu n d e rt h e c o n d i t i o no f j u s t l eo nar a i l w a yn e t w o r k f i n a l l yt h ea l g o r i t h ma n da l le x a m p l e i sp r e s e n t t h ew o r kd o n ei nt h ep a p e ri sh e l p f u lt ot h eo p t i m i z i n go ft h et r a i n o p e r a t i o np l a na n dt h ed a i l yo r g a n i z a t i o nw o r ko ft h er a i l w a yp a s s e n g e r t r a n s p o r t k e yw o r d s r a i l w a yp a s s e n g e rt r a n s p o r t ，b o a r d i n gb e h a v i o ra n a l y s i s ， p a s s e n g e ra s s i g n m e n t , e q u i l i b r i u ma s s i g n m e n tm o d e l i i ! 原创性声明 本人声明，所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行的研究工作及 取得的研究成果。论文主要是自己的研究所得，除了已注明的地方外，不 包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得中南大学或其 他单位的学位或证书而使用过的材料。与我共同工作的同志对本研究所作 的贡献，已在论文的致谢语中作了说明。 作者签名： 霍铀 日期：丝年兰月兰日 关于学位论文使用授权说明 本人了解中南大学有关保留、使用学位论文的规定，即：学校有权保 留学位论文，允许学位论文被查阅和借阅；学校可以公布学位论文的全部 或部分内容，可以采用复印、缩印或其他手段保存学位论文：学校可根据 国家或湖南省有关部门的规定，送交学位论文。对以上规定中的任何一项， 本人表示同意，并愿意提供使用。 作者签名：三型导师签名：日期：趔年j 二月二 硕七学位论文第一章绪论 1 1 选题研究的背景及意义 第一章绪论 随着我国经济的快速发展，人们的生活水平日益提高，人们对出行数量和质量方 面的要求也日益提高。旅客出行不再简单地追求自身位移的实现，而更看重从出行地 到目的地之间的方便快捷、安全、舒适、高质量的全程服务。同时由于旅客运输细分 市场的形成，不同收入水平的旅客对出行费用、服务水平等的要求也不尽相同。为了 更好地满足旅客的多种出行需求，需要研究旅客出行的乘车行为特点及其影响因素， 进而研究客流在运输网络上的分配，根据运输需求调整运输组织方案和手段，为旅客 提供高质量的出行服务。 近年来，铁路通过推出夕发朝至、朝发夕归、城际列车等多种方便出行的品牌， 大大提升了铁路企业的服务水平与客运竞争力。在既有的路网环境、运输设施条件下， 如何最大程度地满足铁路旅客的出行需求，建立良好的旅客列车开行方案和组织手 段，组织好各种品牌的旅客列车，是铁路运输组织中越来越重要的运输组织系统工程 问题。 高速铁路和客运专线的推出，能够较好地缓解铁路运输运力紧张的局面，在更大 程度上提升铁路运输的服务水平，促进地区间的人员和经贸往来。同时也对铁路运输 企业提出了更高层次的出行服务要求，市场竞争迫使铁路企业通过提供高水平运输服 务来争得恰当的市场份额，市场经济要求铁路企业在既有的硬件投入条件下获得最大 的经济利益回报。这就需要铁路运输企业相关部门对铁路客流的结构和铁路旅客的乘 车行为进行研究，重视旅客的各种出行服务需求，进一步完善客运产品结构，才能在 市场竞争中立于不败之地。 铁路旅客出行时对不同旅客列车的选择行为问题，对优化旅客列车开行方案、提 高铁路旅客运输服务质量、以及加强客运产品的开发及市场营销都具有重要意义，同 时也是研究铁路客流分配的基础。力求通过本文的研究，全面分析铁路旅客乘车行为 的特点及其影响因素，揭示铁路旅客乘车选择的内在原因。在此基础上，研究铁路旅 客在乘车网络上的客流分配理论，为铁路旅客列车开行方案的制定和旅客运输组织政 策的制订提供依据，为提高铁路旅客运输组织水平和客运服务水平奠定理论基础。 1 2 国内外的研究现状 目前，国内外基于道路交通的旅客交通方式选择行为和交通流分配的理论研究较 多，而基于铁路旅客出行的车次选择行为及铁路客流在不同出行路径上合理分配问题 硕十学位论文第一章绪论 的研究尚较少。基于道路交通的交通方式选择行为的研究方法主要有两类：一类是基 于旅客调查的定性分析方法，通过对调查结果的分析，得出影响旅客交通方式选择行 为的因素。此类方法得出的结果不够精确，只能进行定性分析，并且没有揭示选择行 为的内在机理。另一类是基于随机效用理论而建立的非集计定量描述模型，此类模型 是基于概率论的数学解析模型，它使用计量经济学理论，描述基于旅客个体的选择行 为，进而在假定条件下，由概率论方法导出个体旅客对各类交通方式的选择概率。对 铁路旅客出行乘车路径选择及换乘方案选择的研究多数未考虑拥挤因素，把铁路旅客 乘车路径的阻抗看作与客流量无关、不随客流量的变化而变化的函数，而忽视了因拥 挤造成的不同乘车路径间阻抗的动态变化。 文献【l - 7 】主要通过分析旅客出行的不同影响因素对旅客的出行交通方式选择行 为进行研究。文献【l 】分析t n 约铁路旅客出行的直接费用和所花费时间因素，并以京 沪通道为例研究了铁路旅客时间价值换算为费用的方法。文献 2 】认为出行者的考虑因 素包括时问、费用、环境和交通出行可选方案等，分析了旅客出行中的心理因素，提 出了心理出行时间的概念。文献 3 】讨论了城市交通换乘衔接的内涵，分析了影响旅客 出行换乘的一些因素，如交通管理体制、交通规划方式、城市经济发展水平、城市地 理区位和文化背景等。文献 4 】从旅客出行心理出发，将其考虑的因素归结为衡量客运 产品服务质量的安全、舒适、方便、快速、准时、经济等六个因素，并通过分析这些 因素之间的关系，导出并求解描述旅客出行意愿的模糊机会约束规划模型。文献【5 】 基于随机效用理论讨论了旅客出行乘车的效用表达式，并通过对旅客主体因素( 出行 目的、客流来源、收入、时问价值、生理状况、出行距离) 和交通方式技术经济特性 ( 安全性、舒适性、方便性、旅行时间、正点率、出行费用) 的分析，综合确定了旅 客出行的效用函数，并采用计算机模拟方法对旅客方式选择行为进行研究。文献【6 】 将影响旅客乘车行为的因素划分为主观因素、客观因素和随机因素三个方面进行讨 论，并以效用理论为基础，研究旅客的交通方式选择行为，对旅客的出行方式选择进 行讨论。文献 7 】分析了旅客出行的旅行时间、费用因素，并采用效用理论对旅客出行 交通方式选择行为进行了研究。 随着铁路旅客运输组织水平的不断提高，特别是客票系统的广泛应用，近年来对 客运径路和客运中转换乘问题研究较多。对铁路旅客运输客流分配问题的研究也主要 集中在客运径路选择和换乘方案选择方面，但多数中转换乘研究没有考虑到旅客在列 车换乘方案中的拥挤因素，即不考虑拥挤费用，阻抗仅与出行时间和费用有关，相对 于路径客流量为常值。文献【8 1 l 】以铁路客票系统为背景，以旅客时间和费用支出为 目标，研究了中转换乘径路选择的模型和算法。文献 1 2 - - 1 6 研究了铁路运输和城市 公共交通的换乘网络，其中，文献 1 2 】结合我国铁路旅客运输的实际情况，系统讨论 了基于铁路客运网络、开行方案、旅客列车时刻表的换乘网络，并对各种换乘网络的 2 硕士学位论文第一章绪论 特点进行了分析。 铁路旅客运输是一种特殊的公共交通方式，丰富的公交网络配流研究成果可以为 铁路客流分配提供研究的基础。文献 1 3 2 0 对公交网络上的阻抗进行了详细讨论，给 出了相应网络上的客流分配模型，且设计了各自的算法。公交平衡配流问题( t e a p t r a n s i te q u i l i b r i u ma s s i g n m e n tp r o b l e m ) 研究在路网上( 通常是公交线网上) 客流的 换乘方案选择和客流分布问题。第一个考虑拥挤费用的客流分配研究是t r a n s p e t ( l a s ta n dl e a k ，1 9 7 6 ) ，这是一个仅仅适用放射状网络的模型。s p i e s sa n d f l o r i a n ( 1 9 8 9 ) 使用了一个非线性模型描述拥挤条件下公交配流问题，将乘车时间 ( 不舒适函数) 看作是流量的增函数，而将等车时间视作与流量无关，这是一种极端 的简化。w u 等( 1 9 9 4 ) 对此加以改进，将等车时间和车内费用均看作与流量的函数， 使用用户平衡的观点分配公交客流。g a o 等( 2 0 0 0 ) 的s u e 模型和l a m 等( 2 0 0 2 ) 的能力约束条件下的客流分配模型，均考虑网络上的拥挤阻抗，并构建了适合公交特 点的网络进行客流分配。文献【2 l 】针对铁路旅客列车开行方案设计了换乘网络，建立 了用户平衡模型。文献 2 2 】使用铁路现行旅客列车的信息对旅客o d 进行估计，采用 了不考虑拥挤消耗的铁路客流分配方法。 从目前的相关研究成果来看，由铁路旅客的乘车行为、换乘网络设计、客流分配 等组成的铁路旅客客流分配理论，其全面系统地研究有待加强。城市公交领域的客流 分配研究较为深入，但铁路旅客运输与其在运输组织和网络特点等方面均有较大不 同，旅客乘车行为的影响因素也有较大差异，因而需要对铁路旅客的乘车行为、铁路 旅客客流分配等进行系统、深入的研究。 1 3 本文的主要研究内容及方法 明确影响铁路旅客出行的各因素是对其乘车行为进行分析的基础，而对铁路旅客 乘车行为进行分析，明确其乘车选择的特点是研究铁路客流分配的前提。因此，本文 以铁路旅客乘车行为分析、个体旅客的乘车选择行为及其效用、铁路客流分配作为三 大块主要内容进行研究，旨在对铁路旅客的乘车行为及考虑拥挤条件下的铁路客流分 配进行初步探讨，希望对后续的研究工作起到一定的指导与借鉴作用。论文的具体内 容按如下章节对问题进行研究： 第一章论述了选题研究的背景、意义及国内外对相关问题的研究现状。 第二章采用广义交通行为理论对铁路旅客乘车行为进行分析。首先简单介绍了广 义交通行为理论，在分析广义交通方式选择行为影响因素的基础上，对铁路客流的结 构、铁路旅客列车的种类进行了简单介绍。在此基础上，分析了铁路旅客乘车行为的 影响因素，本文将其分为主观、客观及随机影响因素。通过设计网络图直观地表示出 了铁路旅客乘车行为的特点，并用铁路旅客的具体出行数据进行了说明。 硕十学位论文第一章绪论 第三章建立个体旅客乘车选择的层次结构模型，在旅客角度分析其乘车选择行 为。首先介绍了层次分析法的基本理论。然后建立了个体旅客乘车选择的层次结构模 型，并对模型进行求解，得到了个体旅客车次选择概率的计算方法，最后用算例进行 了验证。 第四章基于随机效用理论建立了铁路旅客乘车选择的多项l o 豇模型。首先分析 了铁路旅客广义出行费用的计算方法，包括时间费用和舒适度费用的计算两部分。随 后，对铁路旅客的出行效用进行量化描述，在此基础上建立了铁路旅客乘车选择多项 l o g i t 模型，并给出了求解算法与算例。第三、四章所建立的两个模型，分别从不同 角度解决同一问题，即用于计算同0 d 旅客对不同车次的选择概率。第四章最后分析 了两种计算方法的不同特点及其各自的适用范围。 第五章在分析现有交通量分配方法的基础上，结合铁路旅客乘车行为的特点及铁 路旅客运输组织的特点对小规模乘车网络上的铁路客流分配进行研究，建立了考虑拥 挤条件下铁路客流的平衡分配模型。给出了求解的方法与步骤，并用算例说明了客流 分配的具体过程。 第六章总结了本文所做研究的主要内容及结论，并指出了需要进一步研究的相关 问题。 4 硕士学位论文第二章铁路旅客乘车行为分析 第二章铁路旅客乘车行为分析 对铁路旅客的乘车行为进行分析，首先要明确可能对旅客乘车行为产生影响的所 有因素，然后，在对旅客构成和旅客列车类别进行细分的基础上，分析各类旅客对不 同影响因素的敏感程度，从而得到各类旅客对不同类别列车的选择情况，进而分析出 铁路旅客乘车行为的特点。以下内容首先介绍了广义交通行为理论，作为铁路旅客 乘车行为分析的基础，然后对铁路旅客和旅客列车进行了分类并分析了铁路旅客乘车 行为的影响因素，最后，通过设计时间、费用和舒适度三种因素的关系图直观表示出 了三者的内在关系，并指出了铁路旅客在进行列车选择时所遵循的一般原则。 2 1 广义交通行为基本理论 由交通行为决定交通方式的选择从而确定交通综合网络的观点和方法为交通行 为理论。铁路旅客乘车行为是广义交通行为的个例，两者之间是狭义与广义、微观与 宏观的关系。因此，在进行铁路旅客乘车行为分析之前，首先需要了解一下宏观交通 中的广义交通行为理论。 广义交通行为理论主要是系统地研究旅客出行的需求、旅客出行交通方式的选择 和政府交通政策的制定等问题，以及这些问题之间的关系。旅客出行交通方式的选择 是广义交通行为理论的核心问题。交通方式选择行为决定了各交通方式的分担率，从 而影响交通体系结构。交通方式选择问题对客运企业尤为重要，只有了解了旅客用什 么依据去评价并选择交通方式，客运企业才能掘此改变客运产品的属性，增加本企业 的市场占有率。因此，旅客出行方式选择问题是客运市场需求分析与预测的重要研究 领域。正确地估计各种交通方式的客运分担率将对运输发展战略研究、运输政策的制 定、交通规划设计以及有效地发挥各种交通方式的综合运输能力起积极的作用。同时 旅客出行交通方式选择问题涉及的研究对象是处于多变的社会经济环境中的人，因此 问题变得更加复杂和棘手。 由广义交通行为理论可以看出，对铁路旅客乘车行为来讲，研究铁路旅客对同 o d 车次的选择即是铁路旅客乘车行为分析的核心问题。铁路旅客对同0 d 旅客列车 车次的选择行为决定了同o d 各列车车次对铁路客流的分担率。研究同o d 的不同 列车车次对铁路客流的分担率有非常重要的意义，对铁路客运管理部门来说，可以据 此改进客运产品的属性、优化客运产品结构、开发新的客运产品；对铁路客运运营部 门来说，可以据此进一步优化旅客列车的开行方案以及列车的日常组织工作；对铁路 硕士学位论文第二章铁路旅客乘车行为分析 宏观控制部门来说，可以据此研究铁路运输的发展战略、制定铁路运输的政策法规以 及进行铁路线路的规划设计等。 2 1 1 广义交通方式选择行为的影响因素 旅客出行方式选择行为与一般消费者选择行为一样，其研究的基础是微观经济学 消费者需求理论，旅客运输的消费者即出行者，通常定义为在某个时期、某个地域范 围对可选方式能够独立做出出行决策的人。客运出行选择分析是在一定的假设i i 提下 进行的： 1 ) 旅客能够对可选出行方式进行独立的选择； 2 ) 每种出行方式都可以为旅客提供出行效用和满足感； 3 ) 个体旅客的选择偏好是相对稳定的； 4 ) 旅客的出行方式选择受收入水平和时间预算的约束。 在此基础上，广义交通方式选择行为理论中的旅客选择行为主要受到三个因素的 影响，其一是旅客出行目的的影响，其二是出行者所处外部环境的影响，其三是旅客 自身需求属性及偏好的影响。 ( 1 ) 旅客出行目的对方式选择的影响 人们出行有各种各样的目的，这是运输需求之所以成为派生需求的根源所在，出 行行为实际上只是为达到出行目的的一种从属行为，因此，不同的出行目的，必然会 对出行方式的选择产生不同的影响。例如，公务出差到外地进行商务会谈的旅客，对 时问要求特别严格，很可能选择高速的交通方式，而忽略出行费用的多少；对时间要 求不严格的外出旅游者，则会充分权衡各种交通方式的利与弊，最终做出明智的出行 路线和交通方式选择；对出行费用要求非常严格的低收入者( 如民工) ，一般不会计 较花费时i 、日j 的多少与舒适程度，一般只选择出行费用低的交通方式。出行目的虽然多 种多样，但对于旅客运输而言，大体上可以归类为：会议、出差、探亲访友、旅游、 购物及其他。一般说来，以探亲访友为目的的出行所占比重最高，其次是购物、旅游 和出差出行。因为探亲访友和旅游出行大多是旅客自己承担一切费用，因此，探亲访 友、旅游大多选择低成本的出行方式，出差和会议出行则恰恰相反。相对而言，民航 方式中以探亲、旅游为目的的出行比例较低，而会议、出差旅行的比重则明显较高。 一般说来，出行目的不能孤立地对方式选择发生作用，而是与其他因素集合起来 共同作用于方式选择的全过程。 ( 2 ) 供给属性对方式选择的影响 供给属性是指旅客的外部运输环境特征。旅客面对的运输供给条件不同，则做出 的交通方式选择决策也有所不同。在短时期内，这种外部运输环境所带来的影响可以 被视为既定不变的，而在一个较长的时期内，这种影响变化也会发生变化。供给属性 6 硕士学位论文第二章铁路旅客乘车行为分析 对交通方式选择的影响主要包括可达性、运输速度、方便性、舒适性、安全性等。 值得注意的是，我国目前仍存在着较严重的时问性、地域性和方式性的运输短缺 现象，这种运输供给不足极大地限制着方式选择的自由，使旅客的交通方式选择经常 发生由短缺引起的强制性替代，造成上述供给属性对交通方式选择作用的扭曲现象。 例如，随着国民经济的快速发展和人民生活水平的明显提高，长途旅行中选择民航方 式的旅客人数与日俱增，但由于我国航空方式在个别地域航线、航班少，或者航班时 刻不合理，往往运输需求得不到满足，使本来选择该出行方式的旅客不得不转向旅行 速度慢、在途时问长的铁路等其他方式。 ( 3 ) 需求属性对方式选择的影响 所谓需求属性是指从出行者自身利益出发来考虑交通方式的选择问题。旅客的需 求属性即旅客的主体特性，主要有收入水平、交通方式偏好、出行时问价值三个，除 此之外，职业、年龄、性别等也属于旅客的需求属性。 收入水平的影响 收入水平是旅客对交通方式选择最重要的影响因素，它通常对旅客进行交通方式 选择产生限制作用。绝大多数旅客都会从自我方便的角度进行交通方式选择，一般都 趋向于选择最快、最好、最安全、最舒适的出行方式，但实际上很少旅客能做到这样， 原因是旅客出行交通方式的选择受其收入水平的严格限制。旅客要么以较高的费用赢 取时间和较好的舒适条件，要么花费较多时间或放弃较好的舒适条件来节省出行费 用。比如，收入水平低的旅客，出行时大多只能选择出行费用低、舒适程度较差的交 通方式；而收入水平高的旅客，则可以通过付出更多的出行费用来赢得更多的时间和 舒适条件。以下将用具体数据来说明收入水平对旅客交通方式选择的影响。 中国统计年鉴2 0 0 4 中有关城乡居民家庭人均年收入和我国全社会客运量、客 运周转量的有关数据经简单处理分别如表2 1 、表2 2 所示。 表2 - 1 我国城乡居民2 0 0 0 - 2 0 0 3 年家庭人均年收入( 元) 年份城镇居民家庭人均年收入农村居民家庭人均年收入 2 0 0 0 6 2 8 0 02 2 5 3 4 2 0 0 1 6 8 5 9 62 3 6 6 4 2 0 0 2 7 7 0 2 82 4 7 5 6 2 0 0 3 8 4 7 2 2 2 6 2 2 2 表2 - 2 我国2 0 0 0 2 0 0 3 年全社会客运量和客运周转量 e 潞 年份 客运量客运周转蹙 2 0 0 02 0 0 1 2 0 0 2 2 0 0 3 全社会客运鼍铁路 1 0 5 0 7 31 0 5 1 5 5 1 0 5 6 0 69 7 2 6 0 7 硕十学位论文 第二章铁路旅客乘乍行为分析 ( 万人)公路1 3 4 7 3 9 21 4 0 2 7 9 81 4 7 5 2 5 71 4 6 4 3 3 5 民航 6 7 2 27 5 2 48 5 9 48 7 5 9 水运 1 9 3 8 61 8 6 4 51 8 6 9 31 7 1 4 2 总计1 4 7 8 5 7 3 1 5 3 4 1 2 2 1 6 0 8 1 5 01 5 8 7 4 9 7 铁路4 5 3 2 64 7 6 6 84 9 6 9 44 7 8 8 6 公路6 6 5 7 47 2 0 7 17 8 0 5 87 6 9 5 6 全社会客运周转量 民航 9 7 0 51 0 9 1 41 2 6 8 71 2 6 3 2 ( 亿人公里) 水运 1 0 0 58 9 98 1 86 3 1 总计1 2 2 6 1 0 1 3 1 5 5 11 4 1 2 5 7 1 3 8 1 0 5 对2 0 0 0 2 0 0 3 年我国城乡居民家庭人均年收入水平和全社会客运量、客运周转量 进行分析，并进行简单计算，得出了各年铁路、公路、航空和水运四种交通运输方式 对全社会客运量和客运周转量的分担率与对应年限城乡居民家庭人均收入水平的关 系，如表2 3 所示。 表2 - 32 0 0 0 2 0 0 3 年我国人均年收入( 元) 与全社会旅客运输量分担率( ) 城镇居民 农村居民全社会客运量分担率全社会旅客周转髭分担率 年份 人均年收入人均年收入铁路公路航空水运铁路公路航空水运 2 0 0 06 2 8 0 0 2 2 5 3 47 1 l9 1 1 30 4 51 3 l3 6 9 75 4 3 07 9 20 8 2 2 0 0 16 8 5 9 62 3 6 6 4 6 8 5 9 1 4 4 0 4 91 2 23 6 2 45 4 7 98 3 0 0 6 8 2 0 0 27 7 0 2 82 4 7 5 6 6 5 7 9 1 7 40 5 31 1 63 5 1 85 5 2 6 8 9 8 0 5 8 2 0 0 38 4 7 2 22 6 2 2 26 1 39 2 2 40 5 51 0 83 4 6 75 5 7 29 1 50 4 6 根据表2 一l 的数据，采用折线图将我国城乡居民家庭人均年收入的变化趋势直观 地表示出来，如图2 - 1 所示。 8 硕十学位论文第二章铁路旅客乘车行为分析 图2 - 1 我国城乡居民家庭人均年收入的变化趋势 由图2 - 1 可以直观地看出，近年来，随着我国经济的快速发展，城乡居民的人均 收入均呈增长趋势。其中，城镇居民的人均收入水平增长幅度明显大于农村居民的人 均收入水平增长幅度。 同样，采用折线图可以将我国2 0 0 0 2 0 0 3 年各交通方式对全社会客运量和客运周 转量的分担率直观表示出来。各交通方式对全社会客运量的分担率变化趋势如图2 - 2 所示。 图2 - 2 我国2 0 0 0 - 2 0 0 3 年各交通方式对全社会客运量的分担率变化趋势 9 硕十学位论文第二章铁路旅客乘乍行为分析 图2 - 3 我国2 0 0 0 - 2 0 0 3 年各交通方式对全社会客运周转量的分担率变化趋势 各交通方式对全社会客运周转量的分担率变化趋势如图2 - 3 所示。 结合图2 - 1 、图2 - 2 和图2 3 可以看出，随着人均收入水平的增长，铁路和水运的 客运量、客运周转量分担率均呈下降趋势。而民航和公路的客运量、客运周转量分担 率都呈明显的上升趋势。旅客出行交通方式选择的变化趋势可以直观地看出，近年来， 随着公路和航空运输的快速发展，其占有的客运市场份额在不断加大。短途方面，公 路通过灵活、便利的门到门运输，为旅客提供方便、快捷的服务；中远途方面，高速 公路通过贴身紧逼式的建设发展，其客运市场份额也正逐年加大，与铁路客运形成了 较强的竞争。而航空方式航线的不断增加，迫于竞争价格的小幅下调，加上其快速、 舒适、服务水平较高的优点，在旅客收入水平不断上升的趋势下，对中远距离的出行 者产生了越来越大的吸引力。 方式偏好的影响 方式偏好是出行者进行交通方式选择的重要影响因素，而且这种影响往往带有主 观感情色彩。当几种交通方式的属性均相差不远时，出行者的习惯、爱好、一时的心 理冲动都会对方式选择产生影响。原因就是，出行者往往站在自我方便的角度进行交 通方式选择，实际上出行者不可能对各种交通方式的属性了如指掌，这时，其习惯、 偏好就起了主导作用。也可以说，出行者往往选择他自认为最优的交通方式出行。 出行时间价值的影响 出行时间价值指旅客为节约单位出行时问而愿意多支付的费用。因为不同的旅客 收入水平等主体特性相差较大，所以，相互之间的出行时问价值也不相同，而且即使 1 0 硕士学位论文 第二章铁路旅客乘车行为分析 同一个旅客，在不同的地区、不同的时期，其出行时间价值也不尽相同。因此，导致 出行时间价值对旅客交通方式选择的影响十分复杂。尽管如此，有一点可以确定，即， 旅客的时间与其收入相关，如果出行时间的节约能为旅客带来货币或非货币形式的收 益，则该收益即可看作所节约出行时间的价值。目前有关时间价值计算的研究较多， 一般均通过分析旅客的小时收入，将其折合为费用。出行时问价值与旅客的收入水平 成正比，在进行交通方式选择时，想节省出行时间一般要付出更多的费用，反之，以 较长的出行时间也可赢得一定的费用节省。 其他影响因素 除上述几个主要因素外，旅客的职业、年龄、性别等也会对旅客的出行交通方式 选择产生影响。如老年人对出行的舒适程度要求很高，从事体力劳动的旅客能吃苦耐 劳对舒适程度一般要求较低等等。 2 1 2 广义交通行为理论的观点 广义交通行为理论主要有两个观点： ( 1 ) 交通方式选择是由所有旅客个体随着他经济收入水平的提高而对交通方式 产生的偏好决定，决策者制定的交通政策应该最大可能地适应这种选择。在客运服务 供不应求的情况下，旅客的偏好会受到一定的限制，多数旅客不能根据自己的偏好选 择交通方式，而违背自己的出行意愿选择非理想交通方式。在供求平衡的情况下，旅 客对个别交通方式的偏好可能会造成客流在各交通方式间的不均衡分配。在供大于求 的情况下，旅客的偏好会助推某一交通方式的兴衰。 ( 2 ) 承认交通政策对个体旅客偏好的引导和调节作用。虽然决策者在制定交通 政策时应最大可能地考虑旅客的偏好，从而适应广大旅客做出的选择，但是当旅客一 味的偏好会造成全社会或交通方面的不和谐时，交通政策应该对旅客的偏好进行引导 和适当调节。比如，美国等发达国家对私人小汽车采取鼓励政策，使小汽车发展很快， 而其他不具备小汽车快速发展条件的国家，因为出行者对小汽车的特别偏好，也会导 致小汽车的快速发展，这就会给社会能源和环境污染带来很大压力。此时，交通政策 就应该对小汽车采取某种限制措施，使其发展较慢。 2 2 铁路客流的构成分析 明确铁路客流的规律和铁路旅客的构成是进行铁路旅客乘车行为分析的基础。铁 路客流规律的范畴较大，包括内容多且广，铁路客流的结构是铁路客流规律的一部分 内容，范畴相对较小。因为不同地区的社会经济发展程度、城市间距离以及居民的生 活水平、习惯等方面均存在较大差异，所以不同出行o d 上的客流具有不同的规律。 硕十学位论文第二章铁路旅客乘车行为分析 某出行o - d 上的铁路客流规律的内容主要包括以下方面： 1 ) 该0 一d 对上各车站一日内小时客流量的变化。 该o d 对上每个车站在一天( 2 4 小时) 之内，以每个小时为单位，统计车站的客流 变化规律。 2 ) 0 - d 客流的时间分布。 同o - d 上在一天( 2 4 小时) 之内一般有多对旅客列车在不同时间段开行，该o d 上的客流在不同时段的旅客列车上的分布即为o d 客流的时问分布。一般用什么时段 内有多少客流出行来描述。 3 ) 铁路客流的结构。 主要指铁路客流按出行目的、出行距离、职业、收入水平等不同标准的分类，还 包括出行目的与旅客职业的关系、旅客年龄与出行目的的关系、出行目的与旅费来源 的关系、旅费来源与旅客收入水平的关系等内容。 4 ) o d 客流的车次分布。 同o d 上开行的多对旅客列车技术特性不完全相同，该o d 上的客流根据自身 特点及需求选择不同车次出行，构成了铁路客流在不同旅客列车上的分布。 对铁路客流规律及铁路客流构成的研究均需建立在铁路客流调查的基础之上。以 下内容首先介绍铁路客流调查的基本理论与方法，然后以京沪铁路为例，对客流调查 的数据进行分析，最终得到了铁路客流的构成特点。 2 2 1 铁路客流调查的理论与方法 旅客根据需要选择一定的交通方式出行，在一定时| 日j 和空间范围内做有目的的移 动便形成了客流。客流的组成可用流向、流量、流程和流时等要素来描述。客流信息 是旅客运输系统的基本信息。客流信息的来源主要通过客流调查实现。 ( 1 ) 客流调查的主要内容 与本文研究内容相关的铁路客流调查的主要内容有以下几方面： 铁路客流的年龄结构； 铁路客流所从事的职业结构； 铁路客流的出行目的结构： 铁路客流的费用来源结构： 铁路客流的月收入水平结构。 ( 2 ) 客流调查的目的 通过对以上内容的调查，可以清楚地知道某o d 上铁路客流在年龄、职业、出行 目的、收入水平、费用来源等方面的构成。这是铁路旅客乘车行为分析的基础，是必 不可少的。 1 2 硕七学位论文第二章铁路旅客乘车行为分析 ( 3 ) 铁路客流调查的方法 针对铁路客流调查内容的特点，采用旅客抽样问卷调查的方法是最合适的。旅客 抽样问卷调查有如下步骤： 确定客流调查的对象； 根据想收集的数据设计客流调查问卷； 确定客流调查的时间点与地点并进行调查； 数据的集中与处理，得到客流调查结果。 因实际的客流调查工作量非常大而且需要铁路相关部门的配合才可以完成，因 此，本节内容只为简单介绍铁路客流调查的基本理论与方法。实际的客流调查借鉴文 献【硎中的数据，以京沪线为例对铁路客流