（安全技术及工程专业论文）客运专线的修建对城际旅客出行的影响研究.pdf

西南交通大学硕士研究生学位论文第1 1 页 a b s t r a c t w i 也t h ed e v e l o p m e n to fe c o n o m ya n ds o c i e t y , t h eh i g h e rd e m a n df o rt r a v e l e f f i c i e n c ya n dc o m f o r t , t h en l o r ea t t e n t i o nt oe n v i r o n m e n ta n de n e r g yf o rc h i n a , i ti si m p e r a t i v et oc o n s t r u c td e d i c a t e dp a s s e n g e rl i n e i ti so fm o m e n t o u s s i g n i f i c a n c e t o p r o m o t et h ed e v e l o p m e n to ft h ei n d u s t r y , t h e s c i e n c ea n d t e c h n o l o g y , i m p r o v et h ef e a t u r e so ft r a f f i c & t r a n s p o r t a t i o n , e n h a n o et h ec a p a c i t y o f r a i l w a yt r a n s p o r t a t i o n , a n di m p r o v et h es e r v i c el e v e lo f r a i l w a yt r a n s p o r t a t i o n i ti sl a t ef o ro u rc o u n t r yt or e s e a r c ht h ed e d i c a t e dp a s s e n g e rl i n e s i n c e n o w , m a n yp r o b l e m sr e m a i nt od e e pg o i n gr e s e a r c h t h i st h e s i sl i n k sw i t ht h e n e w e s tr e s e a r c h i n g 仃e n d so ft h er e s e a r c h i n gf i e l d , o nt h eb a s i so ft h ek n o w n t h e o r y , s e l e c tac u n - e n ts i g n i f i c a n ta n g l et or e s e a r c h , t h a ti s ：t h er e s e a r c ho nt h e i n f l u e n c eo nt h ei n t e r - c i t yp a s s e n g e r sw h e nt h ed e d i c a t e dp a s s e n g e rl i n ei s c o n s t r u c t e d 1 1 把t h e s i sf i r s t l yl i n l 略w i 也t h ec o n d i t i o no f0 1 1 1 c o w l t r y , a n a l y z e st h e m a c r o s c o p i cb a c k g r o u n do ft h ed e d i c a t e dp a s s e n g e rl i n eg e n e r a t i n ga n dt h e e n o r m o u se c o n o m ya n ds o c i e t yb e n e f i tw h e nt h ed e d i c a t e dp a s s e n g e rl i n ei s c o n s t r u c t e d t h e n , t h et h e s i sa n a l y z e st h ei n f l u e n c eo nt h ei n t e r - c i t yp a s s e n g e r s b e h a v i o r w h e nt h ed e d i c a t e dp a s s e n g e rl i n ei sc o n s t r u c t e d o nt h eb a s i so ft h em o d eo f i o g i tt h ea u t h o rd e d u c e st h ec a l c u l a t i n gm o d e lo ft h ei n t e r - c i t yp a s s e n g e r s 们p m o d es p l i tb e h a v i o rv a r i e s ，a n dt h ea u t h o rt a k e st h ez h e n g x id e d i c a t e d p a s s e n g e rl i n ef o re x a m p l e ，c o n d u c t st h ei m i t a t ec a l c u l a t i o n t h er e s u l tm a k e s c l e a rt h a tt h ed e d i c a t e dp a s s e n g e rl i n e st e c h n o l o g i c a le c o n o m yc h a r a c t e r d e t e r m i n e st h el a r g e re f f e c t i v e n e s si tc r np r o v i d et ot h ep a s s e n g e r s ，w h e nt h e d e d i c a t e dp a s s e n g e rl i n ei sc o n s t r u c t e d , t h ep r o p o r t i o no ft h ep a s s e n g e r s c h o o s i n gr m l w a y w i l lg r e a t l yr a i s e s p e e da n dp r i c ea r et h et w of a c t o r st h ep a s s e n g e r sa r cc o n c e r n e dw i t h t h e t h e s i sa n a l y z e st h ei n f l u e n c eo fd e d i c a t e dp a s s e n g e rl i n e ss p e e da n dp r i c eo n t h et r i pm o d es p l i tb e h a v i o ro ft h ei n t e r - c i t yp a s s e n g e r s ，a n dr e s e a r c h e st h e v a r i e dr e g u l a ro ft h ei n t e r - c i t yp a s s e n g e r sc h o o s i n gd e d i c a t e dp a s s e n g e rl i n e w h e ns p e e df i x e d , p r i c ev a r i e sa n ds p e e dv a r i e s ，埘c ef i x e d ，a n dd r a w sl e s s o n s f r o mt h et h e o r yo fn o n - d i s c r i m i n a t i o nc b r v ei nm i c r o - e c o n o m i c s a n a l y z e st h e 西南交通大学硕士研究生学位论文 第l li 页 v a r y i n gr e g u l a ro ft h ei n t e r - c i t yp a s s e n g e r sc h o o s i n gd e d i c a t e dp a s s e n g e rl i n e w i 也t h ed i f f e r e n ts p e e da n dp r i c ec o m b i n a t i o n l a s t l y , t h et h e s i sa n a l y z e st h ei n d u c e dd e m a n do ft h ed e d i c a t e dp a s s e n g e r l i n e u s et h et h e o r yo fd e m a n dp r i c ef l e x i b i l i t yi nm i c r o e c o n o m i c s ，b u i l dt h e c a l c u l a t i n gm o d e lo fi n d u c e dd e m a n do ft h ed e d i c a t e dp a s s e n g e rl i n e ，a n dt a k e s t h ez h e n g - x id e d i c a t e dp a s s e n g e rl i n ef o re x a m p l e ，c o n d u c t st h ei m i t a t e c a l c u l a t i o no f t h ei n d u c e dd e m a n do f t h ed e d i c a t e dp a s s e n g e rl i n e k e yw o r d s ：d e d i c a t e dp a s s e n g e rl i n e ；t r i pm o d e ；t e c h n o l o g i c a le c o n o m y c h a r a c t e r ；i n d u c e dd e m a n d 西南交通大学硕士研究生学位论文第1 页 第1 章绪论 1 1 国外高速铁路发展概况 高速铁路是世界社会经济发展的必然产物。 随着社会经济的发展，人们劳动生产率的提高，对出行效率和舒适性等 要求随之提高同时，随着世界各国对环境、能源的日趋重视，环境污染小， 能源消耗低的客运交通方式日益受到世界各国青睐，高速铁路在这样的背景 下孕育而生高速铁路以其快速、便捷、安全和舒适等特点，导致了旅客运 输业的一场技术革命，一举改变了经济发达国家铁路客运“夕阳产业”的形 象，给铁路客运注入了新的活力。截止到2 0 0 4 年1 月末，世界高速干线的总 长合计5 8 9 1 k m 。其中：日本有2 0 5 0 k m ，法国为1 5 4 2 k m ，德国为9 0 5 k m ，西班 牙为9 5 2 k m 【l j 。2 1 世纪更将成为世界高速铁路大发展的世纪。 高速铁路的概念产生于德国，而日本则是战后发展高速铁路的先驱。1 9 6 4 年，日本建成世界上第一条高速铁路全长5 5 0 公里的东海道新干线。掀 起了世界各国高速铁路发展的高潮。1 9 7 5 年，日本5 5 3 7 k m 山阳新干线通车； 1 9 8 2 年，上越新干线2 6 9 5 k m 通车；1 9 8 5 年，东北新干线4 9 6 5 k w 通车；1 9 9 7 年，长野新干线1 1 7 4 k m 通车。至此，日本高速铁路里程达到2 0 0 0 多公里， 成为全世界高速铁路里程最多的国家。此外，日本还规划近期将修建1 3 3 7 公里，远期修建3 5 1 0 公里的高速铁路，最终将建成全日本6 8 0 0 多公里的高 速铁路网。日本的高速铁路是准轨铁路，而既有铁路线是窄轨铁路，两者不 能联网。所以普通列车不可能上高速铁路，新干线上只开行高速列车1 2 j 。 法国从2 0 世纪7 0 年代开始修建高速铁路，目前已建成高速铁路1 5 0 0 多 公里1 9 7 1 年，法国政府批准修建t g v 东南线( 巴黎至里昂，全长4 1 7 k i n ， 其中新建高速线路3 8 9 1 a n ) ，1 9 7 6 年十月正式开工，1 9 8 3 年9 月全线建成通 车。该线通过1 0 年的运营创造了预期的经济效益，证明高速铁路也适合欧洲 环境，成为具有竞争力的现代客运交通工具。1 9 9 4 年英吉利海峡隧道把英国 与法国连接起来，建成了第一条高速铁路国际联络线。法国与德国在修建高 速铁路的同时，实施对既有线进行提速改造，扩大了快速列车的开行范围。 1 9 9 7 年，从巴黎开出快速列车“欧洲之星”，穿行于法国、比利时、荷兰和 德国之间，铁路快速运输开始向国际化发展。法国在高速铁路方面具有独特 西南交通大学硕士研究生学位论文第2 页 的地位从1 8 9 0 年到1 9 9 0 年的一百年问，全世界铁路共创造了1 7 次行车速 度记录，其中就有9 次是法国铁路创造的。法国铁路于1 9 5 5 年用两节普通的 电力机车在普通铁路线路上做高速试验时，创造了3 3 l 蛔恤的当时世界铁 路行车速度记录。这个记录保持了约2 0 年，直到7 0 年代才被自己打破；1 9 9 0 年5 月，法国铁路又用t g v - a 高速列车创造了惊人的s 1 5 3 k m h 的世界轮轨 系铁路速度试验记录，至今无人能打破；此外，法国还保持了长距离试验的 铁路平均旅行速度的世界最高记录从加莱到马赛1 0 7 0 k m 的线路上t g v 高速列车的旅行时间为3 小时2 9 分钟，旅行速度为3 0 6 k m h 3 j 。 德国虽然在高速铁路建设上起步比较晚，其高速铁路投入运营的时间也 比法国晚了十年，但德国对高速铁路技术进行了长期深入的研究。如今，其 高速铁路技术系统i c e 已经成为世界先进的高速铁路技术系统之一。在德国， 目前有4 条高速铁路：1 9 9 1 年6 月建成的曼海姆至斯图加特线长9 9 k m ，1 9 9 2 年6 月建成的汉诺威至维而茨堡线长3 2 7 k m ，1 9 9 8 年建成的汉诺威至柏林段 2 6 4 k m ，2 0 0 2 年建成的科隆至法兰克福线长2 0 4 k m 。德国的高速铁路是客货混 运型，货物列车只在夜间旅客列车停驶的时问内行驶。此外，德国计划要修 建的高速铁路有斯图加特一文德林根一乌尔姆一新乌尔姆线、莱茵美茵莱茵 纳卡河线和莫特格尔斯一斯潘格线，长度总计约1 9 5 k m 【4 】。 在其他欧洲国家，高速铁路也得到了较快的发展。西班牙引进了法、德 两国技术，建成了马德里至塞维利亚高速铁路，全长4 7 1 k m 。2 0 0 0 年，西班 牙政府公布了2 0 0 0 - 2 0 0 7 年国家基础设施发展计划，总投资1 7 1 万亿比塞塔 ( i 0 2 9 亿欧元) 。其中铁路投资6 。8 万亿比塞塔，主要用于建设高速铁路网， 日的是使首都马德里与各个省会城市间的铁路旅行时间压缩到4 h 以内，东西 海岸之间的铁路旅行时间在6 h 以内：意大利修建了罗马至佛罗伦萨高速线全 长2 3 6 k r n 。同时还将要修建5 条国际铁路联络通道，其中有4 条是欧洲高速 铁路网的关键性通道：瑞典通过改造线路开行x 2 0 0 0 摆式列车实现高速运输； 比利时修建了布鲁塞尔至昂图线，新建部分长7 1 k m 5 1 1 6 】。 在亚洲，韩国从1 9 9 2 年开始修建汉城至釜山高速铁路，全长4 3 0 k m ，此 外还有两条高速铁路列入了规划：由汉城一釜山高速铁路线上的大田站经由半 岛西南部的光州到全罗南道林浦市的湖南高速铁路；另一条是连接韩国汉城 和江陵的东西高速铁路。我国的台湾省也于2 0 0 0 年开工建设台北至高雄的高 速铁路，全长3 4 5 k m l ，j 。 此外，俄罗斯、英国、美国、澳大利亚、印度、埃及等国家也各自规划 修建多条高速客运专线。以下是世界各国正在建设的高速铁路： 西南交通大学硕士研究生学位论文第3 页 表l 一1 世界各地建设中的高速铁路 长度 最高设 开工时计划完 国家 线路 计速度 k m 间工时间 ( k m h ) 日 东北新干线( 八户新青森) 8 1 82 7 51 9 9 l 北陆新干线( 糸渔川鱼津，石动金泽) 6 5 52 6 0 1 9 9 3 9 2 本 九州新干线( 博多新八代- 鹿儿岛) 2 4 8 7 t g v 东部新线( 巴黎斯特拉斯堡) 4 6 03 5 02 0 0 22 0 0 7 法t g v 波尔多新线( 图尔- 波尔多) 4 8 0 t g v 莱茵河罗纳河线 4 2 52 0 0 5 国 t g v 里昂一都灵( 国际线) 2 6 l 2 0 0 5 蒙彼利埃阿维尼翁 7 5 2 0 0 5 埃尔福特啥雷莱比锡一柏林 德 3 5 82 0 0 5 ( 新线与既有线改造) 卡尔斯鲁厄一奥芬堡 7 02 0 0 5 国 汉堡柏林( 改造线) 2 8 62 3 0 2 0 0 4 马德里巴塞罗那蒙特佩罗准轨高速 8 5 53 5 0 1 9 9 32 0 0 6 西 马塞罗那巴伦西亚阿利坎特宽轨高速 5 2 32 2 0 马德里里斯本宽轨高速铁路 班 马德里塞维利亚意见高速铁路的延伸 1 8 0 7 马德里瓦拉多利特宽轨高速铁路 2 4 9 牙 塞尔维亚马拉加( 改造线) 萨拉戈萨一毕尔巴郭西法边境 意大 罗马那不勒斯 2 1 83 0 01 9 9 4 2 0 0 4 米兰博洛尼亚 1 8 43 0 02 0 0 02 0 0 6 利 博洛尼亚佛罗伦萨 9 23 0 01 9 9 6 2 0 0 7 英 英法隧道伦敦 3 83 0 02 0 0 7 东海岸干线( 改造线) 2 2 5 国 西海岸干线( 改造线) 8 5 02 2 5 斯德哥尔摩乔可平哥德堡 2 5 0 瑞 2 5 0 斯德哥尔摩马尔默 哥德堡奥斯陆( 改造线) 2 0 0 典 斯德哥尔摩一赫尔辛基一俄罗斯边境 芬兰赫尔辛基彼得堡( 改造线) 5 4 02 2 0 2 0 1 0 荷兰阿姆斯特丹鹿特丹荷比边境城市b r e d a 1 0 0 3 0 0 2 0 0 6 比利 鲁文一列日 6 03 0 02 0 0 6 时 安特伟普荷兰边境 3 83 0 02 0 0 5 2 0 0 4 0 8 韩国汉城釜山 4 1 23 0 01 9 9 2 ( 分段) 中国 台北高雄 3 4 53 0 02 0 0 02 0 0 5 台湾 注：表中数据摘自中国铁道出版社世界高速铁路技术，2 0 0 3 年。 西南交通大学硕士研究生学位论文第4 页 高速铁路以其快速、便捷、安全、舒适、能耗低、环境污染小等特点而 受到世界各国的青睐。一些工业发达国家纷纷重新调整交通运输政策，把规 划的重点放到发展高速铁路上纵观世界发展动向，高速铁路前景令人瞩日。 1 2 我国高速客运专线发展概况及研究现状 1 2 1 我国高速客运专线发展概况 自新中国成立以来，我国铁路有了很大的发展，但随着民航和高速公路 的迅速崛起，铁路渐渐失去了原本属于自己的市场，为了适应市场经济条件 下的激烈竞争，铁路至今经历了四次大提速，铁路运输产品也因此具有了较 强的市场竞争力与此同时，铁道部将经济发达的广州至深圳间1 4 7 k i n 的广 深铁路改造成为准高速铁路，待取得经验后再进一步向高速铁路发展。该项 目于1 9 9 0 年底经国家计委审查批准立项，于1 9 9 4 年底正式开通运营。广深 准高速铁路按时速1 6 0 k m 的要求，不仅在技术上实现了质的飞跃，更主要的 是通过科研与实验、引进和开发，为建设我国高速铁路作好了整体技术实验 和前期准备，成为我国铁路高速化的起点。2 0 0 3 年，我国第一条客运专线秦 皇岛至沈阳客运专线建成并投入运营，通过秦沈线的建设和运营实践，可以 探索出适合中国国情的高速客运专线的技术标准、施工方法、运营管理及维 护等一系列经验。 随着我国市场经济体制的完善和改革的不断深化，中国大规模建设高速 铁路已势在必行。修建高速客运专线是社会发展的需要，是促进我国工业发 展，科技水平提高以及改善我国交通运输落后面貌的重要手段。也是提高铁 路运输能力，彻底解决运能不足和改善铁路旅客服务水平及服务质量的最有 力措施 国家“十一五”规划纲要指出：优先发展交通运输业，加快发展铁路运 输。重点建设客运专线、城际轨道交通，煤运通道，初步形成快速客运和煤 炭运输网络。扩展西部地区路网，强化中部地区路网，完善东部地区路网。 加强集装箱运输系统和主要客货枢纽建设。建设铁路新线1 7 万公里，其中 客运专线7 0 0 0 公里。据铁道部相关负责人介绍，原来我们规划。十一五”期 间建设铁路新线1 7 万公里，其中客运专线7 0 0 0 公里，现在把目标调整为： 建设新线1 9 8 万公里，其中客运专线9 8 0 0 公里；到2 0 1 0 年，全国铁路营业 里程将达9 5 万公里，建成客运专线5 0 0 0 公里，铁路快速客运专线网络和快 速货运网络初步建成。其中，石家庄至太原、郑州至西安、北京至武汉至广 州、北京至石家庄、北京至天津等客运专线已经开工建设，预计2 0 1 0 年竣工 西南交通大学硕士研究生学位论文第5 页 这些新客运专线时速均在2 0 0 公里以上，最高时速可达3 0 0 公里。届时，北 京到深圳只需1 1 个小时，比现在减少l o 多个小时 为满足快速增长的旅客运输需求，建立省会城市及大中城市间的快速客 运通道，国家中长期铁路网规划指出，到2 0 2 0 年，我国将建立建成“四 纵四横”铁路快速通道以及四个城际快速客运系统，建设客运专线1 2 万公 里以上，构成我国高速铁路的基本框架【2 】 1 “四级”客运专线 ( 1 ) 北京上海客运专线，贯通京津至长江三角洲东部沿海经济发达地 区； ( 2 ) 北京武汉一广州一深圳客运专线，连接华北和华南地区； ( 3 ) 北京沈阳哈尔滨( 大连) 客运专线，连接东北和关内地区； ( 4 ) 杭州宁波一福州深圳客运专线，连接长江、珠江三角洲和东南沿 海地区。 2 “四横。客运专线 ( 1 ) 徐州郑州兰州客运专线，连接西北和华东地区； ( 2 ) 杭州南昌长沙客运专线，连接华中和华北地区； ( 3 ) 青岛一石家庄太原客运专线，连接华北和华东地区； ( 4 ) 南京武汉重庆成都客运专线，连接西南和华东地区。 3 四个城际客运系统 环渤海地区、长江三角洲地区、珠江三角洲地区、川渝地区城际客运系 统，覆盖区域内重要城镇。 1 2 2 我国高速客运专线研究现状 客运专线在我国尚属新兴的旅客运输方式，我国对高速客运专线的研究 起步也较晚。而且我国的国情、路情与国外不同，因此，在对我国客运专线 的许多重大技术经济问题的研究上，不可能完全照搬国外经验、理论和方法。 由于起步较晚，我国现阶段对高速铁路的理论研究和实践与发达国家相比， 还有很大的差距，许多问题还缺乏整体性，系统性和成熟的研究，到目前为 止，仍有许多问题没有得出明确的结论，有待进一步的深入研究。相信，随 着我国客运专线的大规模兴建，我国对高速铁路相关领域的理论研究和实践 必将日臻完善。 本文将研究客运专线修建后对城际旅客出行产生的影响。首先，关于对 旅客出行方式选择行为的影响：旅客城际间出行时，面临各种运输方式的选 择问题。旅客选择交通工具的行为就是一个把各种运输方式作为被选方案， 西南交通大学硕士研究生学位论文第6 页 旅客对各方案的速度，安全，准时，经济，舒适及方便等有关属性进行权衡， 并结合自身的经济条件和出行的性质，从中选定自己的出行方式的过程哺j 。 目前国内研究较多的关于客运方式分担即交通方式选择方法的模型有：专家 经验法，按客流强度与运距分担方法，直接需求预测模型，l o g i t 模型，多 项式分对数模型【9 】等。此外，刘万明教授在 f ，说明新增的交通方式能给该旅客带来更大的效用，根据效 用最大化原则，该旅客会改变其出行选择方式，转而选择新增交通方式出行； 若u 。 u j ，- ，i ) = p + p 。 巧+ p ，f = p e j k 一一+ p ，f ) 西南交通大学硕士研究生学位论文第2 0 页 = if k 一+ e l ，j f z 0 ，) 方 式中：以) 为随机变量0 。，e 2 ，e n ) 的联合分布函数，z 为随机变量e ， 的边际密度函数。 在运输需求分析中，通常假定e 是相互独立的，且服从g u m b c l 分布， 则经过进一步推导( 推导过程详见参考文献 3 9 ) 可导出多元l o g i t 模型： p j ：毒l ( 3 - 2 ) p 玑 t = l 式中：弘一交通方式f 的综合效用值，f 甩； 只一为选择交通方式f 的旅客比率； 一一为可选的交通方式 可见，l o g i t 模型正是基于效用理论的运输方式选择行为模型，它以群体 作为研究对象，着重于个人出行参数的平均状况，将人们出行方式选择时考 虑的主要因素综合为一个特征函数变量的线性方程。它的特征函数可视为是 一种效用值函数，它表示旅客对某种交通运输产品的可能一满意程度。在 l o g i t 模型中，假设特征函数是多元线性函数，并将旅客的在乘时间、非在乘 时阅和票价作为其影响因素。特征函数中各因素的参数是通过统计抽样，在 样本数据的基础上进行回归分析得出的，但在统计分析中常常会而临样本不 足问题从而影响到参数的可靠性f 4 0 。 由于不同类型的旅客选择出行方式时的偏好不同，为准确描述不同类型 的旅客选择出行方式时的变化情况，需对旅客出行总体进行划分。由于不同 类型旅客在进行交通方式选择时会对各种运输方式的不同服务属性有不同的 偏好和评价，邵各种运输方式对不同旅客会产生不同的效用值。因此，对旅 客总体的划分标准应使各类人中尽可能有相对一致的偏好，也就是说各种运 输方式的不同服务属性有相对一致的偏好和评价，即有相对固定的效用值， 从而具有相对一致的出行选择行为。 对旅客的划分可根据旅客出行特征和旅客的自身特性，包括：收入水平、 出行目的、职业、年龄、性别、心理等。比如： 以旅客收入水平为标准。它是目前我国影响旅客出行选择行为的重要 因素，因为旅客收入的多少直接决定其支付能力，不同的支付能力对个体心 理感受和行为决策有着决定性影响，限制了个人的消费水平和消费层次，从 而影响旅客在出行过程中各个阶段的心理行为的表现，从而决定了个人出行 西南交通大学硕士研究生学位论文第2 1 页 的特性； 按出行目的分，一般公务、经商的高档消费群体对旅行速度和舒适性 要求最高，对费用的敏感性最低；外出务工和上学的旅客，对旅行速度和舒 适性要求较低，对费用的敏感性最强：探亲、旅游的旅客对旅行速度和舒适 性要求一般，对费用的敏感性一般 也可按照旅客消费观念和出行要求将旅客分为： 欠缺需求型。这类旅客一般在运输过程中表现为超员部分，也就是由 于具体线路上的运力不足而造成的他们对运价十分关注，而对运输中的服 务质量和环境一般不在乎。 经济需求型。这类旅客有一定鲍经济承受力，但是由于消费观念等诸 多方面的限制，他们一般要求不高，有座位就行。 满足需求型。这类旅客对运输质量有较高的要求，他们不仅要求走的 了，还要求走得好。他们也比较关注运输过程中车辆的环境因素和舒适性。 享受需求型。这类旅客十分注重服务质量和在旅途中的舒适和方便性。 他们具有良好的经济承受力，但不能忍受旅途中由于运输而带来的不愉快 【4 1 1 但是，通过以上标准对旅客进行划分后，在实际样本调查中，不仅工作 烦琐，工作量大，而且想获得对象人群的成份、职业、收入等真实数据也相 当困难，从而影响样本的代表性。因此有作者把旅客时间价值作为旅客类型 划分的- 二个重要标准。它可以避免以往研究中需大量进行的旅客成份( 如干 部、工人、农民、商人、学生、知识分子等) 和公费与自费的调查划分。其主 要思想为： 旅客出行方式选择的目的，实际上可归结为“以尽可能小的代价，高质 量地实现人的空间位置的移动”的问题。这里的。代价”主要是旅行费甩， 而“高质量”则主要由快速性( 亦即节省旅行时间) 为主，并辅以安全、舒适、 准时可靠、方便等属性来体现。因此影响旅客进行交通工具选择的因素便可 归结为旅客愿意以多大的经济代价来换取时间的节省和其它旅行质量的提高 问题。 反映旅客愿意以多大的经济代价来换取旅行时间节省的因素是旅客的时 间价值观，用单位时间的经济价值来定量描述。下面的分析将表明，时间价 值可以取代许多影响旅客决策结果的因素而成为影响旅客决策的主要因素： 经济收入低的旅客将选择票价较低的较慢的交通工具，这是因为这类 旅客不愿意以较高的经济支出去换取旅行时间和节省，亦即这类旅客的时问 西南交通大学硕士研究生学位论文第2 2 页 价值较低； 人们在工作旅行时选择票价较高的较快的交通工具，而在闲暇旅行时 选择票价较低、速度的较慢的交通工具这是因为旅客在工作时间能创造较 高的经济价值( 如市场调研人员尽快到达目的地可以抓住商机而创造经济价 值) ，因此愿意以较高的经济支出去换取乘车时间的节省，此时旅客的时间价 值较高；反之，闲暇旅行不创造经济价值，故时间价值较低，从而选择较慢 而价低的交通工具； 公费出差人员会按“允许的支出标准”选择最快的交通工具，而该“允 许的支出标准”则是旅行费用的承担者( 政府或企业) 根据出差公务的价值而 制定的，也反映了相应的时间价值：而自费出行者则根据该次出行对自己的 经济价值或其它意义决定该次出行的时间价值：私有经济从业者的工作出行 时间价值较高，闲暇旅行者相应的时间价值则较低。 上述分析表明，利用出行的时间价值来分析旅客的出行方式选择行为， 可以避免以往研究中需大量进行的旅客经济成份和公费与自费的调查划分。 而各种成份旅客和不同性质的出行的时间价值可以通过有关理论和社会经济 统计资料进行测算因此，我们把旅客时间价值作为旅客类型划分一个重要 标准嗍。 在选定旅客划分标准后，通过大量o d 点旅客问卷调查，可得每个旅客出 行时对运输方式各服务属性的偏好程度，即赋予的权重，再综合旅客评定结 果，对权重数据进行回归分析，即可得代表该类旅客的各服务属性的权重值， 进而可得到代表该类旅客出行的效用值。具体可参见参考文献4 2 。 总之，对旅客总体的划分标准应使各类人中尽可能有相对一致的偏好， 即有相对固定的效用值，从而具有相对一致的出行选择行为。在对旅客总体 进行合理分类后，在各分类中抽出有代表性的人或该类平均值为平均个体， 以平均个体的选择概率作为该类的选择概率。最后各类加权平均得以旅客总 体的对各方式的选择概率： 假设旅客总体为，按旅客选择行为特征将划分为d 类。其中，第d 类出行人数为虬，即： d r = 以 小d 则第d 类旅客选择第f 种交通方式的概率如下计算： 西南交通大学硕士研究生学位论文第2 3 页 只( d ) = 一t y d d ) ( 3 3 ) p e 叩 j 1 式中：仉( 回为第d 类旅客对第f 种交通方式的平均效用值。 最后，选择第f 种交通方式的旅客比率为； = 等p ，( 回 ( 3 4 ) d - 1 o 则城际旅客选择各出行方式的人数分别为： m = n 只 ( 3 5 ) 3 2 2 客专修建后旅客出行方式选择行为变化分析 客运专线修建前，在城际运输通道中，旅客出行方式的备选方案一般为 既有铁路、高速公路( 或高等级公路) 和航空。水路航运因其速度远远低于 其他三种运输方式，除少数观光旅游的客流外，该运输方式正在逐渐退出旅 客运输市场，故不列入各选方案。 由于我国的高速客运专线将首先在运输繁忙干线修建，客专修建后，一 般考虑将既有线集中运力进行货物运输，只开行少量短途慢车和跨线列车， 对城际出行的旅客吸引力不大，放客运专线修建后，既有铁路将不作为备选 方案。因此，客专修建后，城际旅客出行方式的备选方案一般为高速客运专 线、高速公路( 或高等级公路) 和航空。 因此，可以这样理解，客运专线修建前后，公路和航空的服务属性认为 暂无变化，由于铁路的服务属性发生改变，引起城际旅客在对铁路、公路和 航空三者的选择时发生变化。 设既有铁路、高速公路( 或高等级公路) 、航空和高速客运专线的效用值 分别为u 、u 。，则： u j = 婶n s n + 8 j 2 s j 2 + 8 j n4 - 8 j l s ，o x s j s u g = ( e g l s 岛+ 2 & 2 + 3 & 3 + 4 & ) & ， u m = ( 艮i 品l4 - 2 s n 24 - 以3 s 34 - 以s n ) s m 5 u r = ( 以l s r l4 - 如2 & 24 - 3 s r 34 - 以4 s f 4 ) s r ， 根据公式( 3 - 3 ) ，可求得客专修建前，第d 类旅客对铁路、公路、航空 的选择比率依次为：p ，( 刃、p g ( d ) 、p 。( d ) 以及客专修建后，第d 类旅客对 铁路、公路、航空的选择比率：p 。( d 、死( d ) 、办( d ) 。 则客专修建前、后，第d 类旅客出行时对铁路、公路和航空的选择变化 情况为： 西南交通大学硕士研究生学位论文第2 4 页 a 铁( d ) = n a 【p r ( 田一p - ( d ) 】 ( 3 - 6 ) r 公g ) = j v , 砖( d 一殆) 】 0 ，表明客运专线修建后，选择铁路出行的旅客与原来相比 将增加； 若a 铁( 们 0 ，表明客运专线修建后，选择铁路出行的旅客与原来相比 将减少。 t u v e ( a 9 、a 航似) 的正、负意义与a 铁( d 相同 根据a n 铁( d ) 、a 公似) 、航似) 还可求得城际旅客总体在客专修 建前、后的出行方式选择变化情况为： d 厶铁2 铁 ( 3 9 ) 小d d 公2 公似) ( 3 1 0 ) d - i d 航2 a 航 ( 3 1 1 ) d - 1 式中：a 铁、公、航分别为客专修建前、后城际旅客总体在铁 路、公路和航空三者中选择时的变化的情况。 3 3 服务属性的量化 要利用i x ) g i t 模型模拟旅客出行方式选择行为，就必须将各运输方式的 技术经济特征及服务属性进行量化。l o g i t 模型中的效用函数包含的服务属性 一般有时间和费用，同时应考虑各运输方式的安全性脚l 。其中时间应包括车 内旅行时间，衔接时问和候车时间，费用则主要是票价 在上节已分析，在客运专线修建前，城际旅客出行方式的备选方案一般 为既有铁路、高速公路( 或高等级公路) 和航空客专修建后，城际旅客出 行方式的备选方案一般为高速客运专线、高速公路( 或高等级公路) 和航空。 由于各地区社会经济、交通运输发展水平的不同，各运输方式的服务属 性随地区的差别略有变化，但并不影响本文对一般性情况的分析。 1 经济性 旅客接受运输服务的前提是支付相应的运费，各种运输方式所需运费的 西南交通大学硕士研究生学位论文第2 5 页 多少是旅客选择运输工具时要考虑的重要因素。旅客考虑到经济性因素时， 主要是直接以该运输方式的票价作为依据1 4 4 ，再间接考虑中转衔接费用。所 以，经济性的衡量指标e 包括两部分，计算公式如下： g = 蜀厶+ c l + c 2 ( 3 1 2 ) 式中：冠一第f 种运输方式的运价率； l 一第f 种运输方式的运行里程： 巳一旅客出发到车站的费用； c ，一旅客到站后到目的地的费用 各运输方式的运价率随地区差异略有不同，其参考值见下表【4 5 】： 表3 - 1 不同运输方式运价率表 方案运价率( 元人公里) 客运专线 0 4 0 高速公路 0 2 7 航 空o 5 0 2 快速性 快速性是影响旅客出行方式选择的主要因素之一快速性主要是反映旅 行的时间属性，它也反映了旅客出行效率，通常描述快速性的指标有速度和 时间，而对于旅客而言，最直接的反映便是时间，用时间来衡量出行的效率。 旅客总的出行时间包括运输工具的运行时间和市内交通的衔接时间m 】。市内 交通的衔接时间应包括通道两端的市内交通衔接时间，即旅客出发到车站的 衔接时间以及旅客到站后到目的地的衔接时间。 则快速性的属性值用z 表示： 正= 鲁4 - l x l + t x z 仔 式中：z 一选择第f 种运输方式旅客总的出行时间； 厶一第f 种运输方式的运行里程； 形一第f 种运输方式旅行速度； ，。一旅客出发到车站的衔接时间； f 。一旅客到站后到目的地的衔接时间。 各运输方式的旅行速度和衔接时间的参考值见下页表3 2 【4 ”。 3 方便性 对于方便性属性值的定量描述，由于在快速性属性值中己考虑旅客前往 乘车点的出行衔接时间，这里主要考虑候车时间等因素的影响。 西南交通大学硕士研究生学位论文第2 6 页 表3 2 各运输方式旅行速度表 方案 旅行速度( k m h )衔接时间( h ) 客运专线 2 0 0 3 0 0o 7 高速公路 8 0 1 2 00 4 航空 5 0 0 7 5 01 5 方便性属性值用“表示。当第f 种运输方式采取公交化模式运营时，旅客 的平均候车时问为发车间隔时间的一半。而当发车数日较少，采用定点发车 时，旅客的候车时间需进行专门调查确定。航空候机时间取1 5 小时【4 6 1 。 根据相关研究，各运输方式的平均候车时间取值如下： 表3 - 3 各运输方式候车时间表 方案 候车时间h 客运专线 o 5 0 高速公路 0 2 5 航空 1 5 0 4 舒适性 舒适性是现代旅客交通运输追求的服务特性之一，它包括列车运行的平 稳性、坐席的舒适性、旅客在旅行过程中就餐、入厕以及活动身体的方便性 等。该项属性指标一般不易定量表示，但为了在效用函数中体现各种运输方 式的舒适度特性，必须将舒适度量化。根据研究，票价的高低在一定程度上 反映了运输方式的舒适程度，舒适度的基础值可取各种运输方式票价的5 1 0 $ 1 4 6 1 ，用m 表示。 5 安全性 安全性是旅客出行的必要条件，是影响旅客选择运输方式的重要因素。 从交通事故发生概率来讲，无疑铁路具有安全稳定的特点，事故率相对较低， 几乎不受自然、天气的影响，并且不像民航那样一旦发生事故无可挽回。与 公路、航空相比更为安全可靠【4 射。对于安全性属性值的量化，根据各种运输 方式的事故伤亡人数比例进行设定取值，用s ，表示： 表3 - 4 各运输方式安全性参数 方案 安全性 铁路 0 9 9 高速公路 0 9 0 航 空 0 9 9 由于效用函数最普遍的形式是以时间和费用为目标，因此，将上述五个 西南交通大学硕士研究生学位论文第2 7 页 服务属性归为时间和费用两类，根据组合规则，得各运输方式的效用为： u j = e l ( c , 一 ，。) + 岛( 正+ ) 】s ( 3 1 4 ) 3 4 模型的标定 模型中参数的标定实质上就是效用函数的标定，即效用函数中各服务属 性权重的确定它是由出行方式选择主体一旅客的需求属性和各种运输方式 的供给属性共同决定的除了供给服务属性外，旅客自身条件也是影响旅客 运输方式选择的主要因素，包括旅客的职业、出行目的、收入水平、时间价 值等也就是说，不同的旅客在进行交通方式选择时会对各种运输方式的不 同服务属性有不同的偏好和评价，即赋予不同属性的权重则不同。上述情况 表明，影响旅客对服务属性赋予权重的影响因素是复杂的，因此，科学地确 定各属性的权重是准确描述旅客选择行为的关键 当人们出行时，出行者选择交通方式的过程可看作是相互独立的，这样 n 个出行者选择交通方式时，可看作是进行n 次贝努利试验。根据极大似然 法，n 个出行者选择f 种出行方式的人数分别为】，2 ，j 的联合概率( c a 然函数) 可表示为： a = p ( n i ，2 mi 印 = 面h e , r 式中：为选择交通方式珀q 人数； 只为选择交通方式i 的概率： 护为系数向量，0 = ( a l ，0 2 ，以) 为t n n 否的极大似然估计值，把似然函数人取整数，并舍去常数项 赢，用人表示化简后的结果： 人= l n 只 对人分别求b ，岛，以的偏导，并令导数为零，可得方程组( 3 1 5 ) 通过解方程组( 3 - 1 5 ) ，即可确定系数最，岛，吒再将只，岛，色代入式 西南交通大学硕士研究生学位论文第2 8 页 ( 3 - 1 4 ) ，即可得各方式的效用值。进而。根据公式( 3 - 3 ) 即可进行计算。 3 5 实例分析 型二：o a 口1 丽a a _ = 。( 3 - 1 5 )a 口，() ； 旦生：o a 口。 本文以郑西客运专线为例，分析客专修建以后，郑州、西安两地城际旅 客出行时对各方式选择的变化情况。 3 5 1 郑西通道简介 郑州至西安通道是欧亚大陆桥通道的重要组成部分，郑西通道内现有交 通情况如下： 铁路：郑西段铁路是陇海铁路能力最紧张的区段，本线既是西北地区对 外交往的主要通道，也是川渝地区北部通道的重要组成部分，同时也是山西 南部地区煤炭外运的通路之一。青藏线建成以后，还承担着西藏自治区与内 地的客货交流运输任务，是连接我国西部地区与东、中部地区的重要桥梁。 郑西客运专线的修建将可消除陇海线能力的“瓶颈”，继而建设的徐兰客运专 线，与既有陇海线、兰新线组成高标准、大能力的陆桥通道，将从根本上解 决既有陆桥通道运输紧张的状况。 公路：郑西间现有3 1 0 国道和和郑西高速公路。3 1 0 国道( 连云港一天 水) 自东向西连接郑州、西安两地。3