（交通运输规划与管理专业论文）武汉市客运出租汽车运力发展规模研究.pdf

武汉理一大学硕士学位论文 摘要 出租汽车是城市公共交通系统的重要组成部分，以其方便、快捷、舒适和 服务面广的特点区别于其它城市客运方式。它定位于城市客运交通方式中的较 高需求，在一定程度上是代表城市现代化水平的标志之一，是城市精神文明的“窗 口”。武汲市作为中部特大城市，截止到2 0 0 8 年，全市拥有注册出租汽车1 3 0 2 9 辆。其中，中心城区拥有注煅出租汽车1 2 1 3 7 辆，年客运量近5 亿人次。随着 武汉城市圈的进一步发展，武汉的交通问题，特别是客运出租汽车的问题将同 益突出，管理体制、服务水平会越来越与城市的发展不相适应。本文对出租汽 车运力规模理论和方法进行深入的研究，以求完善滋租汽车经济与管理的理论 体系，维护出租汽车市场的健康、稳定，使之更好地适应武汉经济和社会发展， 具有十分重要的理论与现实意义。 论文运用运输经济学和数理统计学理论以及相关学科研究成采，从系统的 角度研究了武汉市戡租汽车运输需求、供给、评价的理论与方法，重点对出租 汽车运营系统、运力规模投放、服务评价进行研究。 在从概况、行业管理、经营模式和存在问题等方面介绍武汉市出租汽车发 展现状的基础上，分析了出租汽车运力规模的相关影响因素，运用排队论和数 理统计的理论，通过建立出租汽车生灭随机系统模型，研究了出租汽车运行系 统，得出空驶率这一主要考核指标的由来和实际意义。然后，根据出租汽车运 营特点，运用时间序列法、影响因素预测法和神经网络预测法对武汉市如租汽 车规模侔了合理的预测。在预测中，考虑到出租汽车影昀因素豹复杂性，运用 多元线性回归模型，增加了预测的可信度；根据出租汽车经营分散灵活的行业 特点，相关运营数据缺乏的现实，采用灰色预测模型，提高了预测的准确性。 在确定运力规模之后，采用层次分析法和模糊综合评价法分剐对出租汽车发展 规模、服务水平进行评价，从“质”和“量”两方面全面考察出租汽车市场。最后， 提出了武汉市出租汽车运力规模发展的战略和实施计划。 关键词：出租汽车，运力规模，预测，评价 武汉理i = 大学硕+ 学能论文 a b s t r a c t t a x ii sa l li m p o r t a n tp a r to fu r b a np u b l i ct r a n s p o r ts y s t e mw i t hi t sc o n v e n i e n c e ， s p e e d ，c o m f o r ta n ds e r v i c ea w i d er a n g eo fc h a r a c t e r i s t i c s ，w h i c hi sd i f f e r e n tf r o m o t h e rp a s s e n g e rt r a n s p o r tm e t h o di nt h ec i t y i tl o c a t e si nt h ew a yo fh i g h e l d e m a n di n t h ec i t yp a s s e n g e rt r a f f i c ，t oac e r t a i ne x t e n t ，i ti so nb e h a l fo fo n eo ft h eh a l l m a r k so f t h el e v e lo fc i v i l i z a t i o no ft h ec i t y ，a l s oi st h es p i r i t u a l ”w i n d o w 竹o ft h ec i t y w u h a n c i t ya st h em e g a - c i t i e si nt h ec e n t r a lo fc h i n a , b yt h ee n do f2 0 0 8 ，t h ec e n t e rc i t y d i s t r i c th a v e12 ，13 7t a x i s ，p a s s e n g e rt r a n s p o r ts y s t e mt r a f f i c si nn e a r l y5 0 0m i l l i o n p a s s e n g e r say e a r w i t ht h ef u r t h e rd e v e l o p m e n to ft h ew u h a nc i t yc i r c l e ，w u h a n s t r a f f i cp r o b l e m s ，e s p e c i a l l y , t h ep r o b l e mo ft a x ip a s s e n g e rb e c o m em o r ea n dm o r e s e r i o u s i t sm a n a g e m e n ts y s t e ma n dl e v e lo fs e r v i c eb e c o m el e s sa n dl e s sa d a p tt ot h e d e v e l o p m e n to ft h ec i t y 。i no r d e rt oi m p r o v et h es y s t e mt h e o r yo ft h ee c o n o m i ca n d m a n a g e m e n to ft a x ia n dm a i n t e n a n c et h eh e a l t h ya n ds t a b l ed e v e l o p m e n to ft h et a x i m a r k e t , a n db e t t e ra d a p t e dt ot h ew u h a ne c o n o m i ca n ds o c i a ld e v e l o p m e n t 。i nt h i s p a p e r , c o n d u c ti n d e p t hr e s e a r c ho nt h es c a l eo f t h et a x it r a n s p o r tt h e o r ya n dm e t h o d s ， w h i c hh a v ea v e r yi m p o r t a n tt h e o r ya n dp r a c t i c a ls i g n i f i c a n c e i nt h ep a p e r , t r a n s p o r t a t i o ne c o n o m i c sa n dm a t h e m a t i c a ls t a t i s t i c st h e o r i e s ，f i t s w e l la sr e l e v a n tr e s e a r c hr e s u l t so fo t h e rs u b j e c t sa r eu s e d c o n d u c td e m a n d ，s u p p l y a n de v a l u a t i o no ft h et h e o r ya n dp r a c t i c eo ft a x it r a n s p o r t a t i o nm a r k e t ，f r o mt h e s y s t e m a t i cp o i n to fv i e wo ft h ew u h a nc i t yt a x it r a n s p o r t ，f o c u so nt h er e s e a r c ho f t h eo p e r a t i n gs y s t e m ，s c a l eo fd e v e l o p ec a p a c i t ya n ds e r v i c ee v a l u a t i o no ft a x i o nt h eb a s i so fi n t r o d u c i n gt h ep r e s e n td e v e l o p m e n ts i t u a t i o nf r o mt h ea s p e c t s o ft h ed e v e l o p m e n to v e r v i e w ，i n d u s t r ym a n a g e m e n t ，b u s i n e s sm o d e la n dp r o b l e m so f t a x ii nw u h a n ，a n a l y z e st h er e l e v a n tf a c t o r so fs c a l et r a n s p o r tc a p a c i t yo ft a x i a p p l i c a t eq u e u i n gt h e o r y a n dm a t h e m a t i c a ls t a t i s t i c st h e o r i e s ，t h r o u g ht h e e s t a b l i s h m e n to ft a x ir a n d o mb i r t ha n dd e a t hs y s t e mm o d e lt os t u d yt h eo p e r a t i o no f t a x is y s t e m ，r e a c hac o n c l u s i o no nt h eo r i g i na n dp r a c t i c a ls i g n i f i c a n c eo ft h ee m p t y - t r a v e l l i n gr a t e ，w h i c h i st h em a i ni n d i c a t o ro ft a x i 。t h e n , a c c o r d i n gt ot h e i i 武汉理大学硕士学像论文 c h a r a c t e r i s t i c so ft a x io p e r a t i n g , u s i n gt i m es e r i e sm e t h o d ，t h ef a c t o r sp r e d i c t i o na n d n e u r a ln e t w o r kp r e d i c t i o n , m a d ear e a s o n a b l ef o r e c a s to nt h es i z eo ft h et a x ii n w u h a n i nt h ef o r e c a s t ，c o n s i d e r i n gt h ec o m p l e x i t yo ft h ef a c t o r si nt a x im a r k e t ，u s i n g m u l t i p l el i n e a rr e g r e s s i o nm o d e l s ，i n c r e a s eo ft h ec r e d i b i l i t yo fp r e d i c t a t i o n ；t a x i o p e r a t i n gu n d e rt h ed e c e n t r a l i z e df l e x i b l ec h a r a c t e r i s t i c so ft h ei n d u s t r y , o p e r a t i o n s r e l a t e dt ot h er e a l i t yo ft h el a c ko fd a t a , u s i n g 笋a yp r e d i c t i o nm o d e lt oi m p r o v et h e a c c u r a c yo ft h ef o r e c a s t s ；s i n c es o m eo ft h er e l a t i o n s h i pb e t w e e nt h e s ep a r a m e t e r s a r ed i f f i c u l tt o a c c u r a t e l ym e a s u r e ，u s i n gn e u r a ln e t w o r kp r e d i c t i o nm e t h o dt o i m p r o v et h ef o r e c a s t i n gt o o l 。f i n a l l y ，i no r d e rt og i v ef u l lp l a yt ot h es t r e n g t h so f v a r i o u sf o r e c a s t i n gm e t h o d s ，t oi m p r o v ef o r e c a s ta c c u r a c y , t h eu s eo fc o m b i n a t i o n f o r e c a s t i n gm e t h o do fw u h a nc i t yi n2 0 2 0 。2 0 10h a das o p h i s t i c a t e dr e a s o n a b l e f o r e c a s t i nd e t e r m i n i n gt h es i z eo fc a p a c i t y , f u z z yc o m p r e h e n s i v ee v a l u a t i o na n d a n a l y t i ch i e r a r c h yp r o c e s so ft h er e s p e c t i v el e v e lo ft a x is e r v i c es t a n d a r d st o e v a l u a t et h es c a l eo fd e v e l o p m e n t ，f r o mt h e q u a l i t y 竹a n d ”q u a n t i t y ”o ft h et w o a s p e c t so fac o m p r e h e n s i v es t u d yt a x im a r k e t f i n a l l y , p r o p o s ew u h a nc i t yt a x i s c a l e c a p a c i t yd e v e l o p m e n ts t r a t e g y k e yw o r d s ：t a x i ，t h es c a l eo ft r a n s p o r tc a p a c i t y , f o r e c a s t ，e v a l u a t e 1 i i 独创性声明 本人声明，所呈交的论文是本人在导师指导下进行的研究工作及取得的研 究成采。尽我所知，除了文中特别加以标注和致谢的迤方外，论文中不包含其 他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得武汉理工大学或其它教育 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鳃并表示了谢意。 签名- 坠垒丝 e t期卜鲨塑：尘：! 关于论文使用授权的说明 本人完全了解武汉理工大学有关保留、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阕；学校可以公毒论文的全部 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：坠垒望导师签名： ( 注：此页内容装订在论文扉页) 武汉理1 ：大学硕士学位论文 第1 章绪论 1 1 选题的背景及问题的提出 随着城市化水平的不断提高和机动车保有量的快速增长，交通供需矛盾同 益尖锐，城市交通拥堵问题己成为我国乃至世界范围内的一个热门话题和棘手 问题。城市交通拥堵使城市交通系统的服务水平下降，交通延误增加，引起交 通事故频繁、能源浪费巨大和环境污染严重等社会问题，不但给社会造成了极 大的经济损失，而且损害了人民的身心健康。 大力发展公共交通，实行“公交优先”战略，是提高交通资源利用效率、缓解 交通拥堵的有效途径。综观世界各工业化国家城市交通的发展历程，大都走过 了先发展小汽车，后控s o , j , 汽车，最终选择了发展大公交的曲折道路。在优先 发展公共交通的大策略下，需要对城市交通结构合理布局，统筹规划，充分发 挥各种公共交通工具的职能和效率。 随着人民生活水平的不断提高，对出行的要求也逐步提高。由于客运出租 汽车具有快速、便利、舒适等特点，受到越来越多的短途出行者的青睐，而作 为一个新兴行业，其资源的有限性决定了它与其他行业相比具有其特殊性。出 租汽车作为一种特殊的公共交通方式，己成为一个城市的窗口，在精神文明和 物质文明建设两方面起到越来越重要的作用。需求的日益多样性促进了出租汽 车行业的快速发展，但是同时也给城市综合客运交通体系带来了新的问题和挑 战。 随着城市公共交通系统的发展，在公交线路不能完全满足市场不同需求的 情况下，出租汽车作为城市公交系统的一种补充运输方式发展起来。出租汽车 客运在国外已经有1 0 0 多年的历史，在出租汽车百年发展的历史进程中，世界 各国、各城市的出租汽车经营方式和管理方法有着很大的区别，绝大部分都安 装计价器，计费方式上以里程计费为主，兼含时间计费和包车计费等方式。各 地在发展政策上各有特点，有些地方对出租汽车客运市场管制较少，许多城市 出租汽车的拥有量很大。 改革开放以后，我国城市出租汽车连续出现几次高速发展的浪潮，8 0 年代 武汉理t 大学硕士学位论文 后期至9 0 年代，形成了快速发展的态势。根据市场发展的需要，图家有关部委 相继颁布了出租汽车行业管理规定，各地政府也根据本地实际制定了很多出租 汽车管理办法，使客运出租汽车行业逐步走上了规范化、正规化的法制管理轨 道。由于各地经济发展水平、瀣租汽车营运环境等方面的不同，相关管理部门 对出租汽车在政策、管理方面所采取的政策和措施也有所不同。目前，客运出 租汽车行鲎豹基本政策是总量控制、租价管制。 2 0 0 7 年，武汉市中心城区注册出租汽车拥有量为1 2 万辆，千人拥有2 5 辆， 年客运量4 。8 5 亿人次，较上年有较大幅度增加。全市出租汽车总霉亍驶墨程为18 9 亿公里，平均每车每f 载客出行次数为6 2 次，比上年增加1 4 次同，平均每车 次载客里程为4 2 公熙，主要为中、短距离出行服务。发展到目前，已成为道路 旅客运输和城市公共交通的重要组成部分，成为被群众广泛认可的一种服务产 业，对满足不同层次旅客的需求、方便群众乘车、改善城市形象和交通条件发 挥了重要作用。同时，客运出租汽车行业也为全市城乡就监和再就业开辟了 条有效途径，客运出租汽车已成为各地新的经济增长点。 随着居民出行需求的增加，消费出租汽车能力的增强，出租汽车行业又是 城市文明的窗口，因此给出租汽车行业管理提出了更高的要求。但是由于出租 汽车规模发展的时闻不长，又没有统一的法律文件进行规范和引导，导致各地 出租汽车发展水平很不均衡；另外，出租汽车受经济因素、交通因素、其他因 素多方面因素的影响，各种利益关系错综复杂，相当一部分相关行政主管部门 缺乏相关的基础资料和行业管理经验，难戬作搦合理、可行的决策，很多实施 的决策都是凭感觉和经验，缺乏科学理论的支持。在这种背景下，一方面是出 租汽车市场快速发展，另一方面管理体制和方法相对滞焉，长期这样不利于出 租汽车的发展。 1 2 研究的目的及意义 早在2 q 世纪初在我国的哈尔滨出现了国内最早的出租汽车，然而出租汽车 真磁在我国发展起来却是在2 0 世纪7 0 年代后期【1 1 。随着国民经济的发展和人民 生活水平的提高，出租汽车行业发展迅速，除- j j l 京、上海、广媸、深圳、武 汉等大城市外，中小城市的出租汽车行业也呈现出良好的发展势头。国外对客 运蹴租汽车的管理，已经有了套比较成熟的规范体系；但是，在国内，由子 2 武汉理1 ：大学硕士学位论文 种种原因，到现在为止还没有形成全国性的关予客运出租汽车的法律法规，也 没有统一的管理经营模式、产业发展模式和运力调控模型。 目前，很多地方出租汽车市场供大于求是各种矛盾的焦点 4 1 。对此，专家指 出，必须防止盲目投放导致供求关系失衡。出税汽车投放数量的确定，要考虑 市场需求，考虑社会资源的节约，还要考虑出租汽车经蓠者的效益，避免因出 租汽车数量过剩造成恶性竞争，必须保证高租汽车行业有合理的利润空间。武 汉市自1 9 9 6 年至今，注册的出租汽车数量一直保持在1 2 1 3 7 辆，出租汽车公司 拥有其中豹l1 7 1 8 辆，个僖经营者( 个体司机) 拥有4 1 9 辆。一方面，乘客反映打 的滩，呼吁增加出租汽车数量；另一方面，出租汽车司机抱怨上座率低，坚决 反对增加出租汽车数量。准确测算武汉市出租汽车市场的合理容量，已成为出 租汽车健康快速发展的一大障碍。 论文旨在为武汉市出租汽车行业管理提供理论研究依据和政策建议，为出 租汽车运力调控提供科学合理的数学模型。研究可以为政存部门箨出正确的决 策提供参考，也可以作为出租汽车行业研究人员借鉴之用。通过对论文预测模 型中参数、数据和决策的合理分柝和适当标定，结合当地实际情况、未来客运 出租汽车的发展方向和在综合交通系统中的定位，运用出租汽车运力模型，能 够作出适合本地实情麴正确决策，维护出租汽车行业健康发展。 1 3 国内外研究现状 1 3 1 国内研究概述 9 0 年代中后期以来，出租汽车开始规模发展，鉴于出租汽车作为一种特殊 的公共运输方式，由于各地经济发展水平、出行习惯、囱然条件等出租汽车发 展环境的差辩性，一直没有统的法律法规觏范出租汽车行韭的健康有序发展。 2 0 0 1 年以后，出租汽车公司化模式加强，矛盾u 丌始凸现，出租汽车司机停运、 罢工的现象时有发生，引起了社会各界的高度关注，相关的研究工作也随之开 展起来。主要文献有： 韩彪i l 】从运输经济的角度，研究了出租汽车服务的价格形成体制，分析了出 租汽车市场的供求关系，提出了通过营运牌的投放管理控制出租汽车的供给规 模。 武汉瑗工大学硕亡学侥论文 管楚度【2 】采用毙较类推法和边际决策法对城市出租汽车合理容量进行了预 测。 罗辉成瑟l 根据城市入口出行量测算戳租汽车需求量，并从供给的角度分析了 十堰市出租汽车的数量。 刘科等【5 睫；用增长率法，建立指数增长模型，结合规划期的人翻规模，预测 规划期的居民出行量和居民出行强度，以及乘坐出租汽车人曰，隧后以出租汽 车空载率为主要参数，建立数学模型并预测出租汽车的最佳数量。 程赐胜等 6 1 指毒躺租汽车行业不是涉及国民生计的重要行业，完全不须政府 统一定价。 王吴等f 】基于出稚汽车的运行规律，提出了出租汽车出行概念，将系统中出 租汽车总出行量分解为载客出租汽车出行量和空驶如租汽车出行量，并运用 l o g i t 概率选择模型，建立了载客出租汽车出行量与空驶出租汽车出行量之间的 关系，从恧得出了出租汽车的交通分布预测方法。 钱勇生等【8 】分析了d o u g l a s 提出的出租汽车市场的集合模型，在满足d o u g l a s 提出的出租汽车市场集合模型的锻设下，将城市人口分为常往人酲和流动人曰， 另外假设交通调查以交通小区的形式调查，对出租汽车市场集合模型进行了改 进。 陆建等【9 】通过对城市居民和流动人盟出行特征与出租汽车运黄特征的调查 分析，分析了城市出租汽车拥有鳖与出租汽车所承担的城市客运交通周转量及 出租汽车空驶率的关系，提出了种城市出租汽车拥有量的确定方法。该方法 以出租汽车的空驶率、有效行驶凰程、平均运营车速和平均f 1 运营时间为参数。 实例分析表鞠该方法既可以对目前城市所需要的宙租汽车拥有量进行测算，也 可以对规划年份出租汽车拥有量进行预测。 陈盛等”l 针对如租汽车特殊的运营特点，通过调查与分析，用定性定量相 结合的方法分析出租汽车运营状况及其对城市交通的影响。 李艳红等【l6 】在出租汽车o d 数据分析一般方法的基础上，构建了出租汽车 舞行特征、崮行时闻分布及出行空闻分布豹指标体系和分析方法。结合大量o d 数据，对比分析了工作日、节假网( 周末) 以及特殊节网( 五一黄金周) 出租汽车的 出行特征，为出租汽车运营及城市交通管理提供定量的决策参考依据。 边扬等【1 7 】提出了从社会利益和个人刹益的角度出发进行交通方式划分的思 想。 4 武汉理，_ ：大学硪士学靛论文 晏远春瑟9 】在对渤租汽车行业发展的内、外部条件俸详细分析的基础上，建 立了出租汽车总量控制模型。 张燕 3 4 1 分析了新增客运出租汽车的原因、目的、益处，并提出客运出租汽 车调控的参考依据。 徐炜1 4 3 】通过比较广东、国内、世爨上些大城市的出租汽车运力投放标准， 结合深圳市的具体情况，通过建立模型，进行回归分析，对出租汽车的运力投 放和经营管理进行了深入研究。 黄琪洋l 提出了消费者与出租汽车服务相互“反馈”的概念，通过二者的相互 影响，形成一个迭代系统，寻求更为合理的城市出租汽车拥有量。 张春波m j 运用s w o t 分析法对番禺客运出租汽车行业发展的优势、劣势、 机遇和威胁进行全面分析，得出番禺客运出租汽车行业的战略目标和发展战略。 胡军红f 5 5 】对我国城市出租汽车在城市客运体系中的功能定位、发展模式、 发展规模及出租汽车的发展规划等方面展开了较深入的研究，通过各项研究， 为我国城市的出租汽车行业发展探索出了一些行之有效的方法。 边扬等1 6 0 研究了城市出租汽车网络的运营特性与载客和空载阶段的出租汽 车路径选择行为特征，分析了固定需求条 孛下豳租汽车运营网络的供需平衡关 系，建立了城市出租汽车网络平衡模型，以客观地反映驾驶员的搜客行为规律， 表征城市道路网、出租汽车运营规模、战租汽车搜索时间和乘客候车时问的相 关关系，并针对模型结构特征设计了模型求解豹迭代求解算法。 出租汽车行业越来越得到社会的广泛关注，众多科研院所与高等院校参与、 开展了多项以出租汽车发展为主题的研究，许多城市也融在着手进行出租汽车 的发展规划或相关政策研究，国内所作的相关研究有： 为一个概率分布，故乃= l 。代入式( 4 6 ) ，得到g - - 1 ，= o j = o 由上面假定，得到乃，：g ：善，歹；侥l ， 皖 4 2 2 随机过程理论应用 选择一个区域的路网，出租汽车随机行驶，系统中出租汽车数量保持不变。 假定需求量与路网通行能力保持稳定，则出租汽车运输系统相应达到一种平衡 状态，即路网上出秘汽车空驶与载客车辆数量为定值。 假定选取的区域路网上运营出租汽车有辆，x ( ，) 表示t 时刻空驶出租汽车 的数量，则同时刻有载出租汽车数量y ( t ) 为n x ( t ) 辆，设名表示出租汽车平均 出生率，a 代表平均灭亡率，相应可知，盖一为蕊租汽车国有载状态交成空载状 态所需的平均时间，叫为出租汽车由空载状态变成有载状态所需的平均时间。 整个系统运行是一个有限状态的生灭过程。 “出生率” 屯= 五( 一胛) ，拧= 1 ，2 ，； “灭亡率” 以= ”，以= l ，2 ，； 根据式( 4 8 ) 则 武汉理l 大学硕士学位论文 幺= 型型生弓等掣( 昙) = ( ： ( 昙) c 4 - 。， 根据二项式公式( 1 + x ) u = 砉( k ，结合上式得到 c ，+ 功= 姜( ： ( 昙) = ( + 昙) ( 1 + 功= l1 ：l i 号i = ll + 号i = 0 o p p 故 = 一_ ( 寿丁 以= 锁忐) = ( ( 南) ( 忐厂 件 显然， 7 k 是一个二项分布，求出上述分布的期望值即为空驶出租汽车的期 望数量 e 【x 】= 善k x k = 等 ( 4 - 1 2 ) e 吲= = 兰 ( 4 一 七= i，o ，善 则有载出租汽车期望数量为 引】，】= 一科x 】= 麓 ( 4 - 1 3 ) 可以计算出出租汽车空驶率为 p ：幽： ( 4 - 1 4 ) 空驶率是出租汽车市场基础数据中一个核心参数，在起步价、平均车速、平 均运输距离等数据相对稳定的情况下，空驶率可以直接反映出租汽车市场盈利 状况、竞争水平、服务强度等相关行业状态【9 1 。此参数也常常作为衡量出租汽车 市场现有规模状态下，出租汽车总量的供需情况，是决定增加或减少市场中出 和汽车新量的重喜参数。 2 6 武汉理一r = 大学硕十学位论文 4 2 3 模型说明 为了取得较为准确的出租汽车空驶率数据，选取了国内几个出租汽车规模较 大、管理相对规范、经营环境较好的城市，出租汽车司机、乘客两者总体满意 度较高时期，数据见表4 1 。 表4 1 国内大城市空驶率基本数据统计表 交通高峰期交通一般期交通低谷期 城市 九 “p 九 “ p 九 “p 武汉 6 0 4 26 0 1 0o 1 9 2 36 0 2 76 0 1 60 3 7 2 16 0 1 8 6 0 1 2 0 4 0 0 0 北京 6 0 5 06 0 70 1 2 2 86 0 3 56 0 1 50 3 0 0 06 0 2 86 0 1 70 3 7 7 8 上海6 0 5 26 0 60 1 0 3 46 0 3 76 0 1 40 2 7 4 56 0 2 56 0 1 50 3 7 5 0 济南 6 0 3 66 0 1 0o 2 1 7 46 0 2 5 6 0 1 7 0 4 0 4 8 6 0 1 66 0 2 50 6 0 9 8 广州 6 0 4 06 0 80 1 6 6 76 0 2 66 0 1 30 3 3 3 3 6 0 1 76 0 1 9 0 5 2 7 8 天津6 0 4 56 0 90 1 6 6 76 0 2 96 0 1 40 3 2 5 66 0 2 l6 0 2 00 4 8 7 8 平均值 o 1 6 1 5o 3 3 5 0 0 4 6 3 0 通过表格分析，可知： ( 1 ) 城市经济越发达，规模较大，出租汽车需求总量越大，居民平均出行 距离越远，九越小，则p 越小，如北京、上海；反之，九越大，则p 越大，如武 汉、济南。 ( 2 ) 出租汽车需求在一个城市的不同时间是不同的。交通高峰期，需求总 量大，相对堵车时间延长，有载率上升，则p 较小；交通低谷期，需求总量相 对小，道路通行情况较好，有载向空驶状态转换比较快，则p 较大；交通一般 期，有载与空载双向转换相对均衡，道路通行相对顺畅，出租汽车运营状况比 较稳定。因此，一般情况下，选取交通一般时间的p 值作为评价出租汽车行业 市场运营状态的参考依据。 出租汽车作为交通运输产业的一个组成部分，属于派生需求。出租汽车市 场的合理容量的确定要考虑很多因素，不仅是城市规模、经济水平，还要综合 考虑行业相对于当地收入水平的平均利润率、就业状况等多方面因素【l 9 1 。 根据2 0 0 4 年9 月1 4 日南方都市报题为出租汽车公司自爆税后利润率 逾1 7 自认收益合理的报道【5 1 1 ，出于对各地出租汽车经营环境、发展方式不尽 相同的考虑，基准数据可以适当调整。 通过对上述国内出租汽车市场发展相对成熟的城市的实地调查，结合我国 2 7 武汉理- 大学硕士学位论文 城市出租汽车协会对国内外城市出租汽车交通供求关系的调查分析，城市出租 汽车的空驶率与交通供求状态见表4 2 。 表4 - 2 城市出租汽车空驶率与交通供求状态的关系 空驶率 2 5 3 0 4 0 市场状态明显供不应求基本饱和，供求平衡明显供过于求 客运出租汽车服务是全天候的，它不分昼夜，不分节假同期为乘客提供“门 到门”的服务，出租汽车发展是否科学合理是以市民出行“打的”是否方便、服务 是否满意为标准，如果出租汽车空载率过低，出租汽车经营企业和经营者经济 效益就好，但乘客“打的”就可能不是很方便；反之，如果出租汽车满载率过低， 乘客“打的”方便了，但出租汽车经营企业和经营者经营起来就很困难。如何对出 租汽车实行总量控制，实现合理有效的资源配置，使出租汽车总量供给及结构 与本地区整个国民经济的发展基本平衡，让其空载率达到一个科学合理的水平， 使之既能方便市民出行，又能保证经营企业和经营者有合理的经济收益。为此， 必须对出租汽车客运市场作充分的调查，根据本地区、本城市的实际情况，确 定一个科学合理的出租汽车空载率，以此作为规划的依据和基础，作好出租汽 车的发展规划。 4 3 时间序列法预测 4 3 1 灰色模型预测 4 3 1 1 灰色模型原理 灰色系统理论是1 9 8 2 年华中科技大学邓聚龙教授提出的，由三部分组成： 灰信息论、灰集合论和灰方法论，擅长解决小样本不确定问题，按狄色系统理 论建立的灰色预测模型主要针对结构关系较模糊的灰色系统。 由于出租汽车行业影响因素众多，数据严重不足，加之很多数据不确定， 故采用此方法比较合适。灰色预测模型最常用的为g m ( 1 ，1 ) 模型，属于时间 序列预测。g m ( 1 ，1 ) 建模过程和机理如下： 记原始数据序列x ( 0 为非负序列 x d ) = p ( 1 ) ，工( o ( 2 ) ，吣( 3 ) ，扣( ，1 ) 2 8 武汉理工大学硕士学位论文 其中，工o ( 尼) 0 ，k = 1 , 2 ，l ( 1 ) 对原始数据序列石o 做一次累加，相应的生成数据序列为x ( 1 ) j o = ( 1 ) ，z o ( 2 ) ，z ( 1 ( 3 ) ，z ( 1 ( ，z ) l ( 4 1 5 ) 其中，工1 ( 尼) = 工o ( f ) ，k = 1 , 2 ，刀 ( 2 ) 计算x 1 的紧邻均值，生成相应序列z ( 1 ) z 1 = z n ( 1 ) ，z 1 ( 2 ) ，z 1 ( 疗) ( 4 1 6 ) 其中，z 1 ( 尼) = 0 5 x 1 ( 后) + 0 5 工( 1 ( 七一1 ) ，k = 1 , 2 ，刀 ( 3 ) 建立g m ( i ，1 ) 模型 工o ( 七) + 甜1 ( 七) = b 为g m ( i ，1 ) 模型，其中口，6 是需要通过建模求解的参 数，若口= ( 口，6 ) t 为参数列，且 y = x o ( 2 ) 工o ( 3 ) x o ( ，1 ) ，b = 一z ( 一z ( 一z ( 一z ( ( 2 ) 1 ( 3 ) 1 ( 4 ) 1 ( 5 ) 1 ( 4 - 1 7 ) ( 4 ) 求琦竿万程 求微分方程x o ( 尼) + 铊1 ( 尼) = b 的最小二乘估计系数列，满足 五= 薹 = c b 7 召，_ 1 8 7 y c 4 8 ) 称垒当+ 甜( j ) ：6 为灰微分方程，x ( 。( 后) + 韶m ( 尼) ：6 的白化方程，也叫影 d t 、 子方程。 白化方程尘兰+ 锻( 1 ) ：6 的解或称时间响应函数为 d t ( f ) ：( x ( o ) 一垒) e 吲+ 鱼 ( 4 1 9 ) ( 5 ) 模型检验 计算原始数据方差s ； j ? 2 吉荟( ( 尼) 一i ) 2 ( 4 - 2 0 ) 其中孑2 寺荟( d 为x 0 的均值 武汉理f 大学硕十学位论文 计算残差方差s ； s ；= 去喜( s ( 忌) 一云) 2 1 h 其中手= 三s ( 七) 为残差均值 i 1z k 一= l 、7 ( 4 2 1 ) 计算均方差比值c 2 詈，p 2 p o 占( 七) 一手i o 6 7 4 5 s , ) 为d 、误差概率。根据c ， p 值的大小，可查表得预测精度。 ( 6 ) 还原值，得到预测数列 舅o ( 七+ 1 ) = 量1 ( 七+ 1 ) 一量1 ( 七) ，k = 1 , 2 ，刀 ( 4 2 2 ) 4 3 1 2 灰色模型应用 武汉市客运出租汽车运力现状见表4 3 。 表4 31 9 9 6 - - 2 0 0 6 年武汉市客运出租汽车运力现状 年份( 年) 1 9 9 61 9 9 71 9 9 81 9 9 92 0 0 02 0 0 12 0 0 22 0 0 32 0 0 42 0 0 52 0 0 6 出租汽车 市场运力 8 7 3 09 2 5 01 0 4 7 01 0 9 1 01 1 5 8 01 2 1 3 71 2 2 3 01 2 3 4 01 2 6 0 01 2 8 0 01 3 1 4 0 现状( 辆) 武汉市客运出租汽车运力规模原始数列x 0 为： x 0 = 8 7 3 0 ，9 2 5 0 ，1 0 4 7 0 ，1 0 9 1 0 ，1 1 5 8 0 ，1 2 1 3 7 ，1 2 2 3 0 ，1 2 3 4 0 ，1 2 6 0 0 ，1 2 8 0 0 ，1 3 1 4 0 累加出租汽车数量，得到数列x ( 1 ) ： x 0 ) - 8 7 3 0 ，17 9 8 0 ，2 8 4 5 0 ，3 9 3 6 0 ，5 0 9 4 0 ，6 3 0 7 7 ，7 5 3 0 7 ，8 7 5 4 7 ，10 0 2 4 7 ，113 0 4 7 ，1 2 618 7 计算x “的紧邻均值，得数列z ( i ) x ( o ) - 8 7 3 0 ，1 3 3 5 5 ，2 3 2 1 5 ，3 3 9 0 5 ，4 5 1 5 0 ，5 7 0 0 8 5 ，6 9 1 9 2 ，8 1 4 7 7 ，9 3 9 4 7 ，1 0 6 6 4 7 ，11 9 6 1 7 建立g m ( 1 ，1 ) 模型石o ( 七) + 舷1 ( 七) = b b = ： - 1 3 3 5 5 2 3 2 1 5 - 3 3 9 0 5 - 4 5 1 5 0 - 5 7 0 0 8 5 - 6 9 1 9 2 - 8 1 4 7 7 - 9 3 9 4 7 1 0 6 6 4 7 - 1 1 9 6 1 7 y = 9 2 5 0 1 0 4 7 0 1 0 9 1 0 1 1 5 8 0 1 2 1 3 7 1 2 2 3 0 1 2 3 4 0 1 2 6 0 0 1 2 8 0 0 1 3 1 4 0 武汉理1 ：大学硕士学位论文 模型为 a = ： = 计桫y = 9 篡黝 d x ( i ) 一0 0 312 5l 石( i ) ：9 7 3 4 6 5 9 0 6 4 出 及时间响应式 舅- ( 七+ 1 ) ：( z ( 。( 1 ) 一鱼) e - 毹+ 一b = 3 2 0 2 2 9 1 2 2 1 e o 。0 3 1 2 5 陆一3 11 4 9 9 1 2 2 1 模型检验 2 去荟( ( 妒秽= 1 4 6 8 9 3 5 6 7 j ；2 吉善( 嗽m ) 2 - 1 6 9 9 6 2 2 4 c ：垒：0 0 0 1 1 5 7 0 3 5 j i i s ( 1 ) 一石i = 1 7 8 ，i 占( 2 ) 一万i = 9 1 3 7 1 ，i e ( 3 ) - 否- i = 1 6 4 1 ，i e ( 4 ) - g i = 9 0 6 5 f s ( 5 ) 一云l = 4 1 7 1 3 ，i s ( 6 ) 一手i = 6 1 9 7 2 ，i e ( 7 ) - 云- i = 3 4 7 0 5 ，l s ( 8 ) 一万l = 7 9 7 8 i e ( 9 ) - 否- i = 4 9 4 7 ， e ( i o ) - - 万i = 2 5 1 0 8 ，i 占( 11 ) 一云l = 3 2 5 4 3 均远小于o 6 7 4 5 s i = 8 1 7 4 9 2 ，p = p 0 占( 尼) - g i 0 6 7 4 5 s 1 ) ，即为小误差概率。 后验差检验：c = 0 0 0 11 5 7 - 0 9 5 ，精度为一级，表明可以用 其进行预测。 根据灰色模型，计算得到2 0 1 0 年2 0 2 0 年武汉市客运出租汽车市场合理运 力规模，见表4 4 。 表4 - 42 0 1 0 年- - 2 0 2 0 年武汉市客运出租汽车规模预测值 年份( 年)2 0 1 02 0 1 l2 0 1 2 2 0 1 32 0 1 4 预测值( 辆) 1 5 2 6 0 1 5 7 4 5 1 6 2 4 56 7 6 01 7 2 9 2 年份( 年) 2 0 1 5 2 0 1 62 0 1 7 2 0 1 82 0 1 92 0 2 0 预测值( 辆) 1 7 8 4 1 1 8 4 0 81 8 9 9 21 9 5 9 5 2 0 2 1 72 0 8 5 9 表4 - 4 预测规模为市场合理容量，由于运输市场中存在非法营运的问题，实 际投放出租汽车数量，应采取适当紧缩的政策。根据经验，非法营运出租汽车 数量般为市场合法数量的1 0 ，预测结果见表4 _ 5 。 3 l 武汉理工大学硕士学位论文 表4 - 52 0 1 0 年一2 0 2 0 年武汉市客运出租汽车投放规模范围 年份( 年) 2 0 1 02 0 l12 0 1 2 2 0 1 32 0 1 4 预测值 上限1 5 2 6 01 5 7 4 51 6 2 4 51 6 7 6 01 7 2 9 2 ( 辆) 下限1 3 8 7 3 1 4 3 1 4 1 4 7