（道路与铁道工程专业论文）城市轨道交通和常规公交的票价比价关系研究.pdf

摘要 捅要 随着城市轨道交通的发展，轨道交通和常规公交已成为北京市最主要的两种 公共交通运输方式，如何合理分配轨道交通和常规公交分担的客流、充分发挥城 市客运系统的作用是发展公交系统的基础工作之一。 本文在总结国内外城市公共交通票价的定价理论、及交通运输票价比价模型 的基础上，为了充分体现乘客的选择意向、达到通过票价比价调节客流分担的目 的，本文分析了制定合理票价比价的原则、公共交通票价比价的层次、以及设计 票价比价的流程。并以北京市为例，通过s p 调查，分析了公交出行者的年龄、 性别、收入、职业、有无私家车等因素的分布情况，可接受的月交通费用比重分 布情况，以及票价比价对出行方式选择的影响。根据调查得到的数据，建立了城 市轨道交通和常规公交的票价比价与客流比例的对应关系模型。 结果表明，年龄、收入、票价比价对客流比例的影响较大；而性别、职业、 出行目的、有无私家车等因素对客流比例的影响较小；目前北京市常规公交的票 价较低，不利于公交出行者向城市轨道交通的转移。建议在居民可接受的范围内， 适度提高常规公交票价，制定合理的票价比价，达到通过价格杠杆合理分配客流 的目的。 关键词公共交通；s p 调查；l o 匦模型；票价比价；构成比例 北京工业大学工学硕士学位论文 a b s t r a c t a i o n g 、；l ，i 也t h ed e v e l o p m e m o f r a i lt 眦s 沁r a i l 仃觚s i t 柚dr o l i t i n eb 璐s y s t c ma 他 t h e 芦i m a r ym o d e s o fp l l _ b h c 仃 m s p o r t a t i s y s t e mi n 酬i n g ，a n dr c 舔础l e d i s t r i 蛐o f 缸a 骶v o l 锄e b e r a i l a n d 触b 璐 s o f 孥e a t i m p o r t a n c e a c c o r d i n gt o 剐m ma r ：瞄n gt h ep r c et h e o r y 越d 白r e 船土i om o d e lo f p u b l i c 伽s 沁 i no r d e rt 0s h o wp a 跚m g 对sc h o i c ei n t 髓吐她da d j u s d n gp 够湖g e rf l o wb y 删1 i t i n g 蠡r a l i o ，l h i sa m c l cs t l l d i c sa b o u tt h ep r i i l c i p l eo fa 面u s 吐n g 白础o ，t h ec a ：c c g o r yo f 呻l i c 衄s i tf a 聆r 撕o ，衄dt h em e t h o do fa d j u s t i n gf 撕e 砒t 撕n gb 两i n g 鹊t h e e 期m p k ，t h r o u 曲r pa n ds pi n v e s t i g 砒i o n ，n 坞p a p 盱a n a l y z c d 也e 亿曲d 岱o f p 髂s g e 格，t h c c e 出b l en m n m l y 锄c 白，t h e i 瓶伽s h i pb c 细np a 稻e n g 盯 c h o i c ea n df a 船舶，a n dt b cc o r r s p o l 订i n g l a 矗o nk 佃，nf h 础。锄dt r a 伍c 、，o l 啪ep a 确p a t i o na c c o f d i n gt ot h ec b 甜删s t i c so fc o u e c t e dd a t a ，t om o d c l s h a db 啪e s t a _ b l i s h e d s p e c t j v e l yt os t i l d yt h e l a t i o nb c 钿嘲m 自训oa n d 协坩c 、 o l 啪ep 枷c i p a 虹明 t t 垃糟s u i t ss h o wt h a ta g e i 玳榭，f a h 嬲a p p a r e mi n n 眦n c e so nt h ep 湖g 既 c h o i ；b l 】ls c x ，o c c u p a d o n i n t e 】m o no fr i d i n 舀o w 血gac 盯盯n o th a v el i m e 砌u e n o nt h ep a s s e n g e rc h o i n o w ，t b c 触o fi o 妇b 吣s y s t e mi sl o w e r ，t h e l o w 盯触i gn o tg o o da t 即毗a g i n gp a s n g e 塔r ! i d eb y r a i l 缸；m s i t s o 也i s 捌c l c a d v i 瞄i n c 笛i n gt b e 白坞o f r o u t i n eb 璐s y s 岫皿a n da d j 岫gf a r ei a t i o 脚n a b l c ， t oa 由u s t 缸a f f | cv d 衄ep 确c i 球瞳i o 也 k e yw o r 凼p u b h c 衄s i t ；r 只s pi n v 硎g a t i o n ；l o 班m o d c l ；氩心瑚时o ； ( b 硎t i n i o np i d 】删 一 独创性声明 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 己在论文中作了明确的说明并表示了谢意。 签名：拯趣星竺工日期：垄i ，氢给 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) 日期：2 田，金纤 第l 章绪论 1 1 研究背景和意义 第l 章绪论 1 1 1 研究背景 ， 随着居民生活水平的提高，北京市机动车保有量迅速增长，机动车从2 0 0 0 年至2 0 0 5 年的年平均增长1 1 3 ；截止2 0 0 5 年底，私人机动车1 7 9 8 万辆( 其中私 人小客车1 3 4 3 万辆) ，“十五”期间，私人机动车年均增长1 6 o ，年增量达到中 等城市平均保有总量的水平【l 】。“十五”期间北京市每日出行量年均递增约4 ， 而且机动车使用率也较高，私人小客车年均行驶3 万公里，是国外大城市的两倍 以上。2 5 8 3 万辆机动车产生的交通负荷相当于国外大城市约5 0 0 万辆机动车产生 的负荷【l 】。交通设施容量不足与需求增长过快之间的矛盾日益严竣，要解决交通 供求之间的矛盾，从根本上缓解交通拥堵问题，就必须大力发展公共交通，“公 交优先”已逐步深入人心，社会各界也为之做出了努力。因此，北京市的公共交 通取得了迅速的发展。 随着公共交通的发展，北京市城市轨道交通和常规公交都取得了一定程度的 发展，从2 0 0 1 年到2 0 0 5 年北京市轨道交通和常规公交的客运量、车辆数的发展情 况【l 】如下图所示； 图1 1 北京市轨道交通客运量统计图 f i g l 鹏l 一1t h e 仃a 伍cv o l 咄d i 矧b i r 吐伽o f r a i l mb e 面i n g 北京工业大学工学硕士学位论文 图1 - 2 北京市常规公交客运量统计图 f i g u 他1 - 2t t 壕的伍cv o l 哪d i s 仃i b 埘o f u t i 鹏b 峭j i ib e 硒i i l g 由图1 1 、图1 2 可知，轨道交通和常规公交的客运量逐年递增，2 0 0 3 由于 s a r s 的原因有所下降。从2 0 0 1 年到2 0 0 5 年，轨道交通客运量的年平均增长率为 9 7 ，常规公交客运量的年平均增长率为3 5 。 图l - 3 北京市轨道交通车辆数 f i g 哪1 3 恤v 砌c l e 舢b e r o f 蹦i l l b 卿h l g 图l - 4 北京市常规公交车辆数 f i g u 坤1 4 吐地v e i “c l c 咖b 盯o f u t h l eb 鸺j nb e i j 吨 第l 章绪论 由图1 3 、图l _ 4 可知，轨道交通和常规公交的车辆数也逐年递增。从2 0 0 1 年 到2 0 0 5 年，轨道交通车辆数的年平均增长率为1 1 9 ，常规公交车辆数的年平均 增长率为9 3 。 图1 52 0 0 5 年北京市公共交通各交通方式承担的客运量比例 f i g u m l - 5l 量l e 仃a 艏cw d 啪er 甜ob e t l 憎nd i 位啪tv e 柑c l e j n2 0 0 5 如图1 5 所示：城市轨道交通和常规公交是北京市最主要的两种公共交通运 输方式。客运量与票价水平是相互影响的，从乘客的角度来说，票价越高，客运 量就相应减少。那么如何利用价格杠杆来调节轨道交通和常规公交之间的客流比 例己成为急需解决的问题。 1 1 2 研究意义 通过研究常规公交和城市轨道交通分担的客流比例与其票价比价的对应关 系，为制定城市轨道交通和常规公交之间合理的票价比价关系提供依据，通过客 运价格的导向和杠杆作用，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。 1 2 国内外研究现状 在西方国家，多年的市场化经营与研究形成了一整套成熟的票价体系，通过 优惠预售票价，有效地吸引了更多的顾客。k i n c a i d 和d a r l i n g 【2 】( 1 9 6 3 年) 用决策方 法研究了产品的动态价格，m m e ，l 讨论了与动态价格相关的连续时间马氏决策 并证明了重要的基础性定理，6 吼l e g o 和v 趾r y z i n l 4 j 研究了连续商品数量的动态价 格问题，f g 和g a l l e g o 【5 】研究了较低价格增加至较高价格或较高价格减少至较低 价格的一次变更价格问题，r o b i i l s o n 【6 】研究了预售飞机票的动态价格问题， ( 黼l e g o 和啪r 归n 【7 l 还研究了多种产品的动态价格问题。所有这些研究，为运价 北京工业大学工学硕士学位论文 的制定提供了理论依据嘲。 1 2 1 国内外运价理论介绍 目前，运价理论的研究主要有劳动价值理论、均衡价格理论、厂商理论和运 输价值理论等。 ( 1 ) 劳动价值理论 劳动价值理论认为，社会必要劳动时间消耗决定商品和服务的价值量，商品 和服务的价格必须以价值为基础。运输价格是运输服务的货币表现形式，运输价 格是始终围绕运输服务的价值波动。 运输服务的价值是运输生产者在实现旅客位移过程中所耗费的物化劳动和 活劳动的总和。运输服务的价值由3 部分组成，即在运输过程中转移的物化劳动 的价值、运输生产者为自己劳动创造的价值和运输生产者为社会劳动创造的价 值，其中第一、二部分为我们通常所称的运输成本或运营成本。 由于运输服务的价值量，即社会必要劳动时间消耗难以准确确定，在实践中， 通常是用运输成本加上一定的利润来作为制定运价的依据。 ( 2 ) 均衡价格理论 西方微观经济学认为，在市场经济社会，价格是由市场需求和市场供给决定 的，某种商品与服务的需求和供给相等时的价格是均衡价格。均衡价格理论是建 立在一个完全竞争、不存在垄断的市场经济条件下的。均衡价格理论揭示，需求 的变动引起均衡价格和均衡数量同方向变动，即需求的增加引起均衡价格和均衡 数量上升，需求的减少引起均衡价格和均衡数量下降。供给的变动引起均衡价格 反方向变动，引起均衡数量同方向变动，即供给的增加引起均衡价格下降，引起 均衡数量的增加：供给的减少引起均衡价格上升，引起均衡数量的减少。两条不 断变化的曲线的交点就是均衡价格。 p 0 q 图1 6 均衡价格曲线 f i g m l - 6 b a l 柚c c dp f i c u r 图1 6 中的d 是需求曲线，s 是供给曲线，d 与s 相交于a 点，在a 点相应的x 轴与y 轴上分别是均衡需求量和均衡价格。 第l 苹绪论 按照均衡价格理论，运输价格最终是由运输市场的供求关系所决定的，运输 价格必须能对运输市场的需求变动和供给变动作出迅速灵敏的反应。但是，为了 扶持某种运输方式和交通系统，政府可以运用价格政策和补贴措施来达到交通运 输发展总体优化、社会成本总体较小的目的。 ( 3 ) 厂商理论 该理论认为，每个企业都面临着市场竞争，因此每个企业在决定产量的同时 还要合理确定价格，以便实现利润的最大化。利润是成本与收益达到的差额，因 此，厂商理论从成本与收益的角度研究如何制定价格。 成本分为短期成本和长期成本。短期成本由固定成本和变动成本组成，而长 期成本则无固定成本和变动成本之分。收益是价格与运量的乘积，其中既包括成 本又包括了利润。 厂商理沦中的平均成本、边际成本、平均收益和边际收益的概念与计算如下： 平均成本是指厂商生产一个单位商品和服务平均所需要的成本，其公式如 下： c = z c ，q( 1 - 1 ) 式中a c ：平均成木，陀：总成本，口：产量。 一 边际成本是厂商每增加一个单位商品和服务所增加的成本，计算公式如下： 朋c = a 7 c ， 蛔 ( 1 乏) 式中脚：边际成本，a 宠：增加的成本，a q ：增加的产量。 “ 。 w 平均收益是指厂商销售一个单位商品平均所得到的收入，计算公式如下： 艘= 豫，q ( 1 3 ) 式中歙：平均收益，豫：总收益。 边际收益指指厂商每增加销售一个单位商品所增加的收入，计算公式如下： 脓= a 豫，a q( 1 棚 式中朋兄：边际收益，a 豫：增加的收益。 根据厂商理论，在短期当某一运价水平能使边际收益等于边际成本时，运输 企业能达到利润最大化。而在长期，完全竞争的市场条件下，当某一运价水平能 使边际收益、平均收益、边际成本和平均成本4 者相等时，运输企业能达到利润 最大化；垄断竞争的市场条件下，当某一运价水平能使边际收益等于边际成本， 同时平均收益等于平均成本时，运输企业能达到利润最大化。 ( 4 ) 运输价值理论 该理论从需求者的角度出发，根据运输服务能为乘客创造的运输价值的多少 北京工业大学工学硕士学位论文 来定价。运输价值反映乘客为获得运输服务而愿意支付的价格，它反映了运输服 务所创造的经济价值。一般认为，运输价值就是能使乘客愿意乘坐该交通工具的 情况下，能够收取的最高票价，或者是指乘坐该交通工具和不乘坐该交通工具的 两种状态下，乘客将得到的净收入的差额。运输价值的大小反映了乘客对票价的 承受能力。运输价值定价实质就是根据运输对象的负担能力的大小定价。对于不 同的运输市场，不同的运输对象和运输量，运输价值的高低是不同的。 o q l q o昭 q 。 图1 - 7 运输价值需求曲线 f i g u 1 - 7n dc i v ew i t l lc 伽v e y a n v a l 鹏 如图1 7 所示，c c 线代表单位可变成本线，d d 线表示某运输对象的需求曲线， 它表示在各种运量水平下乘客愿付的最高票价( 即运输价值或承受能力) 。当票 价定在p l 时，运输者总收入以面积o p l r l q l 表示，可变成本为o c c l q l ，二者的差 额称之为对固定成本的贡献，即c p l r l c i 的面积。如果票价定在p 2 ，对固定成本 的贡献为c p 2 r 2 c 2 ，介于二者之间，一只当票价定在p o 时，对固定成本的贡献才 达到最大，为c p o r o c o ，此时p o 为最佳票价点。 从图1 7 知，影响p o 的因素，除可变成本外，关键是运输需求的价格弹性， 它决定了d d 曲线的形状( 从而决定了最佳票价点的位置) ，但是影响运输需求和 需求弹性的因素是十分复杂的，难以判断什么样的票价水平是最理想的。此外， 该理论在实施过程中容易出现价格歧视的问题，因此真正用于实践的例子目前很 少。【9 ，1 0 】 1 2 2 国内外运价定价模型介绍 公共交通收费的研究属于经济学范畴，随着交通经济学理论的不断发展，公 共交通收费理论研究也日益成熟。 ( 1 ) 边际成本定价理论 考虑边际成本的定价模型是假设运输成本和客流量之间存在函数关系，假设 运输成本与客流量之间存在函数关系： c 2 6 ( 1 5 ) 第1 章绪论 式中：6 ，e 为待定常数，c 为运输成本，q 为客流量。 边际成本是运营总成本对运量的导数，公式为： 己2 册鲤 ( 1 6 ) 式中：厶为用边际成本确定的单位运价；陀为运输总成本。 最优平均票价公式为： p 2 己+ 丁q ( 1 7 ) 式中：r 为年固定运营成本。 边际成本定价模式的优点是它能充分体现运输成本，并给运输企业适当的利 润，企业就会追求费用的缩小，以便进一步地扩大运量和利润。 虽然一般来讲，按边际成本定价是最优的，但公用事业企业很可能发生亏损。 因为尽管边际成本很低，但由于公用事业有巨额的固定成本，它的平均成本( 包 括平摊到每件产品的固定成本) 要比边际成本高。如果采用边际成本定价，它的 固定成本无法收回。【l l l ( 2 ) 黜m s c y 定价准则 公用事业大都是自然垄断的行业，其定价受到政府主管机关的管制。公用事 业的定价与补贴机制是公用事业良性发展问题的核心。 由于公用事业的边际成本递减，边际成本定价法会导致企业的亏损，而平均 成本定价法则会导致社会福利的净损失。作为对边际成本和平均成本定价的改 进，b 舢o l 和b m d 矗) r d 借鉴r a m s c y 的征收比例税的次优方法，提出了拉姆塞 定则噼咖【s c yp r i c i n g ) ，又称逆弹性定价方法。 在盈亏平衡约束下，次优( q u 勰i 掘t0 r c d b e 哟的定价方法是实现消费者 剩余的最大化。令公用事业企业对于一个不同市场( 用户群) 的需求逆函数为： 只= 只( g ，) ( 1 8 ) 第f 市场上的消费者剩余为： s = r ( g ，) 匆。一只( 吼) 吼 求解最优问题 。 月 妇= s i l s f 只( g ，) 口。= q ( 吼) j i lf i l 引入拉格朗日乘数五，最大化矿的目标函数为： ( 1 9 ) ( 1 1 0 ) ( 1 一1 1 ) 北京工业大学工学硕士学位论文 万= f l 讹油，堋g f ) 叫喜柏卜g 由上式的一阶条件，可得：一 呼= 半 ( 1 - 1 2 ) ( 1 1 3 ) 其中岛= 詈+ 鲁是第f 市场上的需求价格弹性。令r = 半为拉姆塞指数， 由( 1 - 9 ) 式可得毋= 等i 。r 的经济含义为对边际成本收费按其在不同市场 ( 用户群)的需求弹性给予加成的指数。式( 1 - 9 ) 成为拉姆塞定则巫a m s e y 墨二丝 l e ) ，对两市场的情况，有，i _ 二乇i = 詈，其含义为需求弹性越小的市场， p 2 定价可以超出其边际成本的比例就越大。 在收支平衡约束下，与平均成本定价相比，逆弹性定价是一种帕累托改进。 k a b i l 认为拉姆塞定价对弹性大的消费群有利。但b a 哪0 1 和b m d f b r d 认为尽管 在高弹性市场上价格相对较低，只要该价格大于产出的增量成本，那么对有收入 约束的企业来说就可以降低在其他市场上的价格，因而对所有人都是有利的。 拉姆塞定价实际上是一种价格歧视，但它与获得垄断利润最大化为目的的第 三级价格歧视不同，其价格的差别是以回收成本为目的，因此是一种管制上容许 的价格歧视。 针对公用事业的拉姆塞定价，有关文献提出了可允许的价格歧视的4 个原 则：允许公用事业企业的收费弥补全部成本但不能多；所有消费群的支出应 少于单一价格时的总支出；不得有消费者在边际成本以下获得服务；生产应 在边际成本等于支付意愿时停止。【1 0 ，1 1 】 ( 3 ) 供求关系定价模型 如果将影响城市交通需求的各种因素作为自变量，把城市交通需求作为因变 量，则可用需求函数来表示影响城市交通需求的因素与城市交通需求之间的关 系。设d 表示需求，珥髓c d 一：拧表示影响需求的因素，则需求函数为： d = 八口，6 ，c ，d ，帕( 1 1 4 ) 在一定的人口、收入和其它社会经济特征条件下，其它因素可看作不变。乘 ，客愿意支付的最高价格称为需求价格，则需求函数表示为： d = 口一芦，( 1 - 1 5 ) 第1 章绪论 式中d ：城市交通需求量，a ，：城市交通需求常数，：需求价格。 而在一定的时间内，企业对一定量的运输能力所愿意出售的最低价格叫供给 价格，则供给函数可表示为： g = 艿+ 坞( 1 1 6 ) 式中g ：城市交通供给量，最，：城市交通供给常数，最：供给价格。 完全竞争的市场机制决定的价格是市场供需平衡基础上的价格，即d = g 时的价格。【9 1 2 】 ( 4 ) 平均成本定价模型 平均成本定价模型是以运输企业各项财务自给为前提条件，企业能够回收投 资和运营成本，并能获得正常利润。企业的单位运价是可变成本加上运输固定成 本，再加平均利润所得。在短期内( 固定资产规模不变) ，可以认为企业可变成 本是固定不变的，总可变成本随运量成比例地增加，而总固定成本在一定运量范 围内保持不变，因而运量越大，单位固定成本就越小。用公式可表示为： p 。：孚+ 阳+ ， ( 1 - 1 7 )p 口= 了- + y o + ，l l l ，j y 式中儿：单位运价，z 彤：总固定成本，q ；运输量 阳：单位运量可变成本，：单位运量正常利润。 一般说来，平均成本定价适合于竞争不太激烈、运输市场不太活跃、客流比 较稳定的运输方式。【1 1 】 ( 5 ) 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 线形回归模型，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( 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。【l o l ( 6 ) 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，以公交车票价作为 经营者的策略变量，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。u 川 ( 7 ) t a b u d 】i 定价拓展 1 曲u c h i 针对公共交通方式中普遍存在的规模经济现象，尤其是轨道交通， 研究以公路汽车为代表的个体交通方式和以轨道交通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【”1 。 孕 北京工业大学工掌硕士学位论支 1 曲u c h i 的研究忽视了轨道交通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。【l 4 1 5 】 l 。2 - 3 交通运输票价比价模型介绍 ( 1 ) 考虑票款收入和成本的模型 此模型说明了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【1 6 1 。 垒 ：韭厶一 。- p ， ( 1 1 8 ) 其中，p i ：运营单位人次的票款收入； 吒：运营单位人次的成本； ；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。五小于l 时是降低票价；等于1 时票价不动；大于l 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下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。【l 7 j 实际票价比= 效能票价比快捷舒适程度系数 效能票价比= 丽毒篓蓦需琴罴+ 焉嘉瑟鬟鋈笑滁c t 乃 ( 3 ) 运用博弈论的模型 该文运用k 画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 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i 瑚。此 第1 苹绪论 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 西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。 1 2 4 小结 在现有的关于公共交通的研究当中，对公交票价比价关系的研究较少啷l ， 并且大多数是从运营成本比价的角度出发【切，采用统计部门的宏观数据，通过 数理接演得到结论。但这些研究很少考虑到公交行业“产品”的消费者乘客 的选择意向唧l 。这样确定的票价比价，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比价关系，为我们分析公交票价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表达的结果。仅仅考虑成本的问题，很难达到通 过价格杠杆来调节旅客出行方式选择行为的日的。 1 3 研究内容 本论文试图通过探讨轨道交通、常规公交的客流比例与其票价比价之间的对 应关系，为合理设计城市轨道交通和常规公交的票价比价提供依据。本文在总结 国内外公共交通定价理论以及交通运输票价比价模型的基础上，讨论了设计公共 交通票价比价的原则、公共交通票价比价的层次、以及设计公交票价比价的流程； 并通过调查，分析了公交构成比例、可接受月交通费用比重的影响因素：最后根 据调查数据，用l o g n 模型和常规的回归方法分别建立了公共交通票价比价模型， 得到了轨道交通、常规公交的客流比例与票价比价的对应关系。最后分析了北京 市公共交通的票价比价现状、并提出了建议。 北京工业大学工学硕士学位论文 第2 章公共交通票价比价关系研究 城市轨道交通和常规公交是相互影响的，城市轨道交通有安全、快捷、准点 和舒适的特点；常规公交一方面要为地铁线路提供接驳服务，另一方面又要满足 某些短途乘客的需要。城市轨道交通与常规公交相互接驳配合，共同构成了城市 完整的立体交通系统。为了缓解整个城市的交通压力，应该保证城市轨道交通与 常规公交之间有合理的票价比价。【2 1 】 2 1 设计票价比价原则 设计公共交通内部合理的比价关系时，须要考虑以下因素： ( 1 ) 考虑居民收入水平 。 公共交通具有明显的社会公益和社会福利性质，因此其票价一般采用低票价 的策略。从公交的公益性出发，公交票价的调价应以交通费用占月平均总收入的 某一比例为基础阎，考虑居民可接受的月交通费用比重( 月交通支出占可支配月 收入的某一百分比) 田】。有关数据表明，交通费用支出一般占家庭收入的6 1 0 ，如果超过这一比例，就会选择其他代步工具。因此，在制订价格和安排各种 公共交通方式之间的比价时，要兼顾居民收入水平，保证居民出行的基本要求。 ( 2 ) 考虑各运输方式的服务水平 不同的公共交通运输方式，不同的车型配置，所提供的服务档次不同。应根 据不同的服务质量，制定各公共交通方式之间合理的票价比价关系。 ( 3 ) 考虑经济政策取向 从政策取向看，能向市民提供低价、大容量的公共交通应作为市民主要出行 工具，政府应根据城市规模和经济发展的需要，确定公共交通发展模式及相应的 政策洲，根据公共交通发展模式来设计票价比价。 2 2 公共交通票价比价的层次 公共交通票价比价关系可分为三个层次：公共交通票价与社会商品价格总水 平的比价关系；各种公共交通运输方式之间的比价关系；常规公交内部的比价关 系。其中，各种公共交通运输方式之间的比价关系、常规公交内部的比价关系直 接影响着公共交通各运输方式所承担的客流比例，具体分析如下： ( 1 ) 各种公共交通运输方式之间的比价关系 随着城市软道交通的发展，目前北京市公共交遥运输方式有常规公交、城市 轨道交通和出租车。三者之间的比价关系即为公共交通运输方式之间的比价关 系。 常规公交和城市轨道交通的比价关系：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 第2 苹公共交通票价比价关系研究 成本、乘客乘坐习惯和舒适程度完全不同，因此考虑以上三个因素寻找比价关系 较为合理瞄j 。 出租车与常规公交、城市轨道交通的比价：出租汽车提供给乘客门到门的服 务，服务质量最高，但是运输效率最低，运营成本也较高，政策倾向也是控制发 展，这要求与其它两种公共交通运输方式的比价较高嘲 ( 2 ) 常规公交内部的比价关系 常规公交内部的比价主要有两种因素要考虑，一是由于车型不同造成较大的 运行成本差异；二是运行距离等环境因素造成运行效益的较大差异。例如，可根 据空调车和普通车辆在性能、舒适程度、成本上的差别，来适当调整两者票价差 距；以及根据乘客乘距的空间分布密度来适当调整票价递进尺度等闭。 本文主要分析的是城市轨道交通和常规公交之间的票价比价关系，本文以下 章节中“城市轨道交通与常规公交的票价比价”均简称为“票价比价”，“城市轨 道交通和常规公交之间的客流比例”均简称为“客流比例”。 2 3 设计票价比价的流程 。 设计票价比价关系的流程如图2 1 所示：首先根据交通资源整合目标，确定 希望的客流比例；其次根据希望的客流比例，得出理想的票价比价关系：再次， 得出理想的票价比价关系后，通过分析各种运输方式的成本比价，适当的对各种 交通方式进行补贴，使实际的票价比价关系接近理想，达到通过价格杠杆调整客 流比例的目的，使得实际的客流比例更接近希望值，从而实现交通资源的整合目 标。 北京工业大学工学硕士学位论文 图2 - l 制定票价比价流程示意图 f i g 眦2 11 l l e 船劬m 印o f a d j l l s t m g 自陀棚。 理想客流分担的实现，与运输方式的服务水平有关，这其中的一个重要因素 就是价格因素。通过理想的客流比例来确定理想的票价比价，就需要找出客流比 例和票价比价的对应关系，即票价比价为多少时，对应的客流比例是多少。这样 就可能通过价格杠杆来调节分担比例，实现各公共交通方式之间的合理客流比 例。 第3 章票价比价的可接受度调查与数据分析 第3 章票价比价的可接受度调查与数据分析 根据客流比例的影响因素和s p 调查的特点，本文设计了公交票价比价的可 接受度调查，具体情况如下： 3 1 客流比例的影响因素分析 影响客流比例的因素很多，但是最终决定客流比例的因素是乘客的选择意 向，影响乘客选择意向的因素即为影响客流比例的因素。 出行者是交通行为意志决定的最基本单位。即出行者是决定何时出行、用何 种方式出行、选择哪条出行路线等决策的最小单位，因此出行者特性( 包括：出 行者的性别、年龄、收入、职业、出行目的、有无私家车等) 是影响客流比例的 重要因素。 此外，根据效用理论，出行者在特定的选择条件下，选择其所认知到的选择 方案中效用最大的方案。选择某方案的效用因该方案所具有的特性、出行者的特 性等因素而异。因此除了出行者特性外，该出行方式的特性( 包括：票价比价、 可选择程度、及服务水平等) 也是影响客流比例的重要因素。 3 2 r p 调查和s p 调查 非集计模型的调查可以分为已完成的选择行为调查和在假设条件下，选择主 体如何选择的以及如何考虑的选择意向调查。前者称为行为调查或r p 调查 ( r e v e a l e dp 坨蠡玳e ) ，而后者称为意向调查或s p ( s 伽e dp r e f e l 伽c e ) 调查闭。 r p 调查是已实现的选择性行为的调查【2 ”，获得的r p 数据可以真实的描述客 观世界，具有很高的现实性和合理性，然而当研究者希望在模型中引入大量的因 素变量时，l i p 方法就具有局限性，因为在现实生活中很难得到在多个相关条件 下的调查结果，而且在有些不存在的条件下也不能使用r p 方法。 s p 方法在最近2 0 年交通研究中的应用越来越普遍。主要是由于s p 调查具 有引入新变量和属性以及更大范围的属性水平组合的灵活性。它也可以克服r p 数据遇到的如多重共线性、测量误差等问题。 s p 数据和r p 数据相比具有如下一些优点刚： ( 1 ) 可操作性极高 由于构成选择方案的特性值可以由实验者自由设定，因此，可以人为的扩大 特性值的范围、降低特性值之间的相关性。 ( 2 ) 数据误差可以调节 由于特性值是由实验者给出的，因此该特性值中可以没有误差，也可以根据 需要人为的加入可以控制的误差，以分析带有误差的信息对于被实验者行为的反 应。 北京工业大学工学硕士学位论文 ( 3 ) s p 调查中选择方案集合明确 非集计模型的前提条件之一是每个人的选择方案集合明确。但是，有时分析 人员并不明确r p 数据所表现的实际状况，而这样有时可能给参数估计带来重大 误差。 尽管如此，和r p 数据相比，s p 数据存在着可靠性问题。即当假设的状况成 为现实时，人们的行为是否和s p 调查中相一致的问题。这意味着s p 数据中可能 含有误差，s p 数据中可能含有误差的原因有如下两种： ( 1 ) 对于s p 调查回答不负责任； ( 2 ) 回答时的决策过程和实际行动时的决策过程不同。 因此，s p 数据的使用也产生了对数据假设住可靠程度的怀疑论。讨论结果 是如果对调查进行很好的设计并且向被调查者进行清晰的解释，所得数据是可靠 的，而且有一些研究团体( 如：b e a t o n e t a l l 2 8 】，f o 北e sa n dt w e d d l e 例，北京工 业大学关宏志等) 已成功的使用s p 模型进行了预测。 3 3 调查方案 通过调查乘客的收入、可接受月交通费用比重，再经过统计分析调查结果就 可得到居民可接受的月交通费用比重；通过调查不同票价比价关系、各服务水平 下乘客的选择意向，就可得出票价比价和客流分担之间的对应关系。为了简化起 见，作以下三点假设： ( 1 ) 轨道交通和常规公交的服务水平为目前北京市轨道交通和常规公交的 服务水平； ，( 2 ) 轨道交通和常规公交的可选择程度相等。也就是说：乘客出行时即可 选择常规公交，也可选择轨道交通出行。 ( 3 ) 无论票价如何变化，公共交通总的客运量不便。 在此研究思路下设计了如下调查方案： 在北京市4 条轨道交通线路和1 0 条常规公交线路上进行了随车闯卷调查。考 虑到相关影响因素，本次调查内容包括：r p 调查：出行者个人属性( 出行者性 别、年龄、职业、收入水平、有无私家车等) 、出行信息( 经常采用的交通方式、 可接受的月交通费用占收入的比重等) ；以及s p 调查：票价比价信息( 当轨道交 通与常规公交票价比价分别为3 ：3 、3 ：2 、3 ：1 5 、3 ：l 时，乘客的选择意向) 等 为了满足“孰道交通和常规公交的可选择程度相等”的假设条件，调查时均 选取了与轨道交通线路相重合的常规公交线路路段。其中轨道交通线路和常规公 交线路分别为： 轨道交通为：1 号线、2 号线、1 3 号线、b t 线；一一。 常规公交线路为：l 号线附近有4 条，分别为5 2 路( 公主坟北京站) 、3 3 7 路( 古城长椿街) 、7 2 8 路( 古城四惠东) 、4 路( 公主坟四惠) ；2 号 第3 章票价比价的可接受度调查与数据分析 线附近有3 条，分别为3 0 9 路( 长椿街前门) 、4 4 路( 整个环线) 、8 2 0 路( 整 个环线) ；1 3 号线附近有2 条，分别为9 8 4 路( 东直门立水桥) 、3 9 2 路( 西直 门谣二旗) ；b t 线附近有3 条，分别为3 4 2 路( 管庄诵州北苑) 、8 4 8 路( 四 惠通州北苑) 、9 3 8 路( 四惠土桥) 。 调查采取调查员随车调车，对出行者进行询问，当面填写调查表的方式。此 次调查于2 0 0 5 1 0 2 6 ( 周三) 开展调查，共获得样本7 7 5 份。 3 4 调查结果分析 3 4 1 公交出行者特性 ( 1 ) 性别 图3 1 性别分布 f i g i 鹏3 - 1 恤d i s 蚵删o f x 从图3 一l 中可以看出，利用公共交通出行人群中，男性的比例均高于女性。 特别是城市轨道交通的出行者中，男性的比例为6 6 ，常规公交出行人群中，有 5 5 为男性。 ( 2 ) 年龄 ，图3 - 2 年龄分布 f i g i e 3 _ 2 恤ed i 矧b l i t i o no f a g e 1 7 - 北京工业大学工学硕士学位论文 从图3 2 中可以看出，利用公共交通出行人群的年龄分布比较一致，都主要 集中在1 8 3 5 岁，城市轨道交通出行者占8 0 、常规公交出行者占7 3 ；其次是 3 6 4 5 岁，城市轨道交通出行者占1 3 ，常规公交出行者占l o ；其它年龄段的 比例均小于7 。 ( 3 ) 收入 图3 - 3 收入分布 f i g i 3 - 3t 量塘d i s i 删o no f i 眦咖 图3 弓中，1 代表无收入、2 代表玛o o 元，月( 不包括0 ) 、3 代表3 0 0 8 0 0 元 ，月、4 代表8 0 0 一1 2 0 0 元月、5 代表1 2 0 0 - 1 5 0 0 元，月、6 代表1 5 0 0 2 0 0 0 元月、7 代表2 0 0 0 3 0 0 0 元倜、8 代表3 0 0 0 _ 4 0 0 0 元惆、9 代表 钧o o 元月。 从图3 3 中可以看出，城市轨道交通出行者月收入主要集中在2 0 0 0 3 0 0 0 元 之间、常规公交出行者月收入主要集中在8 0 0 1 2 0 0 元和1 5 0 0 3 0 0 0 元之间。轨 道交通出行者中，有2 7 的出行者月收入大于3 0 0 0 元；而常规公交出行者当中， 只有1 1 的出行者月收入超过3 0 0 0 元。 ( 4 ) 职业 图3 4 职业分布 f i g 衄1 3 4t l l ed i s 晡b 删舳o f o c c l l p a 虹蚰 图3 4 中，l 代表公务员、事业单位人员，2 代表企业管理人员，3 代表工程 第3 章票价比价的可接受度调查与数据分析 技术人员，4 代表一般职员、工人，5 代表自由职业者，6 代表中小学生，7 代表 大学生，8 代表其他。 从图3 q 可以看出，城市轨道交通出行者中，一般职员、工人：工程技术人 员和大学生的比例较高，分别达到了2 4 、1 8 和1 7 ；常规公交出行者中，一般 职员、工人的比例最高，达到2 9 9 6 。 ( 5 ) 出行目的 图3 5 出行且的分布 f i 舀l r c 3 5n 圮d i s 岍b i n i 帆o f 伍pp u r p o 图3 - 5 中，1 表示上班、2 表示上学、3 表示公( 商) 务、4 表示购物、5 表示娱。 乐休闲、6 表示探亲访友、7 表示其他。 从图3 5 中可以看出，无论是城市轨道交通还是常规公交的出行目的中，上 班所占的比例最大，城市轨道交通为5 5 ，常规公交为4 3 ；其次是公( 商) 务，。 城市轨道交通为1 4 ，常规公交为1 册；其它出行目的所占的比例较小，均低于 1 0 。 ( 6 ) 有无私家车 图3 _ 6 有无私家车分布 f i 昏鹏3 - 5 吐圮d i s 晡b m o f c 盯p o s s s i 蛐 从图3 6 中可以看出，有9 1 的城市轨道交通出行者无私家车，有9 3 的常 - 1 9 北京工业大学工学硕士学位论文 规公交出行者无私家车，因此城市轨道交通和常规公交的区别不大。 3 4 2 出行者特性与出行方式的关系 ( 1 ) 性别 图3 - 7 性别、票价比价与交通方式选择关系 f 鲫- 7 廿比d i 轴 b i n i o f s 积m d 伍吒朋时。 从图3 7 中可以看出，当票价比价为3 ：3 时，选择城市轨道交通出行的男性、 女性的概率均超过9 0 9 6 ；当票价比价为3 ：2 时，有8 0 的男性会选择城市轨道交 通出行，女性只有6 7 ；当票价比价为3 ：1 5 时，有5 7 的男性出行者会选择城 市轨道交通，而女性只有4 3 ；当票价比价为3 ：1 时，有4 4 的男性出行者会选 择城市轨道交通，而女性只有3 4 ； 总体来看，无论在何种票价比价关系下，男性选择城市轨道交通出行的可能 性均大于女性。 ( 2 ) 年龄 图3 _ 8 年龄、票价比价与交通方式选择关系 f i g i l 嘴3 8t l i ed i s t r i b 嘣