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        高鐵建設(shè)對(duì)緩解交通壓力的影響

        2022-08-03 09:58:42榮文濤
        山東交通科技 2022年2期
        關(guān)鍵詞:票價(jià)舒適性效用

        榮文濤

        (1.山東交通職業(yè)學(xué)院,山東 濰坊 261206;2.山東省交通運(yùn)輸行業(yè)公路工程材料教學(xué)研究實(shí)驗(yàn)室,山東 濰坊 261206)

        引言

        高鐵的迅速發(fā)展,對(duì)國(guó)家經(jīng)濟(jì)發(fā)展起到了促進(jìn)作用,有助于緩解交通壓力[1-2]。國(guó)內(nèi)眾多學(xué)者對(duì)高鐵開通的有利影響進(jìn)行了分析,張森等[3]分析對(duì)比高鐵、高速公路以及普通列車的出行方式,并對(duì)發(fā)展不同的城市,研究了高鐵配置的最佳數(shù)量。李娟麗[4]就高鐵開通是否對(duì)高速公路車輛通行壓力有所減輕進(jìn)行了探討,并分析了城市高鐵最優(yōu)數(shù)量的配置,從各項(xiàng)指標(biāo)出發(fā),建立了出行分擔(dān)率效用預(yù)測(cè)模型,以此分析高鐵的出行分擔(dān)程度。朱桃杏等[5]利用 Logit 模型,分析高速鐵路相比較普通鐵路、公路的分擔(dān)率。張蕾[6]對(duì)高鐵運(yùn)營(yíng)狀況、客流特征和客流變化規(guī)律進(jìn)行分析,并提出合理化建議。

        1 模型建立

        1.1 Logit 模型建立

        Logit 模型采用效用函數(shù)(廣義費(fèi)用)表示旅客選擇某種交通方式的概率,高鐵和高速公路兩種方式表示形式[5]:

        式中:Pi、Pj—高鐵和高速公路的分擔(dān)率;Vi、Vj—高鐵和高速公路的效用值。不同運(yùn)輸方式的效用函數(shù)是該模型的核心。因此,首先需要建立不同運(yùn)輸方式的效用函數(shù)。

        運(yùn)輸產(chǎn)品的效用值指以安全、經(jīng)濟(jì)、速度、舒適四大因素共同確定的效用,一般可以用一個(gè)線性表達(dá)式來描述效用值:

        1.2 權(quán)重值Wi 的確定

        通過層次分析法模型的建立,可以得出層次結(jié)構(gòu)模型,其中目標(biāo)層A為選擇滿意乘車方案,準(zhǔn)則層Bi(i=1,2,3,4)分別為安全性、經(jīng)濟(jì)性、舒適性及運(yùn)行速度。關(guān)于各評(píng)價(jià)因素權(quán)重的確定,采用層次分析法進(jìn)行確定(至準(zhǔn)則層即可)[7]。

        (1)建立判別矩陣

        (2)歸一化求解近似權(quán)向量

        (3)求解最大特征根

        (4)一致性檢驗(yàn)

        ①計(jì)算一致性指標(biāo):

        ②通過表1 確定相應(yīng)的平均隨機(jī)一致性指標(biāo):

        表1 平均隨機(jī)一致性指標(biāo)

        ③計(jì)算一致性比例:

        當(dāng)CR=0 時(shí),認(rèn)定判別矩陣具有完全一致性;當(dāng)CR<0.1 時(shí),認(rèn)定判別矩陣一致性可以接受;當(dāng)CR>0.1 時(shí),認(rèn)定判別矩陣不符合致性要求,需要重新構(gòu)造判別矩陣,并加以修正。

        1.3 特征值的確定

        對(duì)于非結(jié)構(gòu)性指標(biāo),采用問卷調(diào)查等方式進(jìn)行確定;對(duì)于結(jié)構(gòu)性指標(biāo),采用線性插值法求基礎(chǔ)指標(biāo)特征值:

        正指標(biāo)[8]:

        逆指標(biāo):

        式中:a—各指標(biāo)的實(shí)際值;amin、amax—各指標(biāo)的最小和最大標(biāo)準(zhǔn)值。安全性越高,效用值越大,是正指標(biāo);票價(jià)(體現(xiàn)經(jīng)濟(jì)性)越低,效用值越大是逆指標(biāo);行程時(shí)間(體現(xiàn)快速性)越大,效用值越小,是逆指標(biāo);舒適度越高,效用值越大,是正指標(biāo)。

        1.3.1 高鐵

        (1)對(duì)于安全性指標(biāo),根據(jù)調(diào)查顯示,高鐵發(fā)生事故率近乎為0,因此特征值為1。

        (2)對(duì)于經(jīng)濟(jì)性指標(biāo),特征值C2表達(dá)式可以采用濟(jì)南市到目標(biāo)地的特等座、一等座及二等座票價(jià)取加權(quán)均值。

        式中:1、2、3—濟(jì)南市到目標(biāo)地的特等座、一等座及二等座票價(jià)費(fèi)用權(quán)重,根據(jù)人們從濟(jì)南市到各地區(qū)乘坐高鐵時(shí)所選座位等級(jí)的數(shù)量與選座總?cè)藬?shù)之比計(jì)算;M1—特等座票價(jià);M2—一等座票價(jià);M3—二等座票價(jià)。經(jīng)濟(jì)性指標(biāo)為結(jié)構(gòu)性逆指標(biāo),采用線性插值法求其特征值,最大值為1 a 內(nèi)節(jié)假日加權(quán)票價(jià)均值,不應(yīng)超過計(jì)算票價(jià)的110%;最小值為1 a 內(nèi)旅游淡季,票價(jià)為計(jì)算票價(jià)的80%。

        (3)對(duì)于快速性指標(biāo),用距離與時(shí)間之比進(jìn)行特征值確定。

        該指標(biāo)為結(jié)構(gòu)性指標(biāo),最大值為全年線路日最高時(shí)速;最小值為受自然因素與人為因素影響下的速度,取計(jì)算速度的90%。

        (4)對(duì)于舒適性指標(biāo),特征值計(jì)算可以采用通過在出站口發(fā)放調(diào)查問卷的方式,確定乘客對(duì)其舒適性滿意度進(jìn)行打分,滿分為10 分,改指標(biāo)為非結(jié)構(gòu)性指標(biāo),計(jì)算方法為調(diào)查人數(shù)的打分均值與滿分之比。

        1.3.2 高速公路

        (1)對(duì)于安全性指標(biāo),根據(jù)相關(guān)事故統(tǒng)計(jì),特征值為0.95。

        (2)對(duì)于經(jīng)濟(jì)性指標(biāo),特征值C2由乘客車出行的固定費(fèi)用與私家車出行的油費(fèi)及過路費(fèi)組成。

        式中:β1—客車費(fèi)用權(quán)重;β2—高速收費(fèi)和私家車油費(fèi)之和權(quán)重;N1—客車費(fèi)用;N2—高速收費(fèi);N3—私家車油費(fèi)。計(jì)算規(guī)則為根據(jù)人們從濟(jì)南市到各地區(qū)選擇高速公路的前提下,選擇乘客車出行或私家車出行的比率。采用線性插值法求其特征值,最大值為1 a 內(nèi)節(jié)假日里且油費(fèi)偏高情況下的加權(quán)費(fèi)用均值,其不應(yīng)超過計(jì)算費(fèi)用的110%;最小值為1 a 內(nèi)旅游淡季且油費(fèi)偏低的情況下的總費(fèi)用,設(shè)費(fèi)用為計(jì)算費(fèi)用的70%。

        (3)對(duì)于快速性指標(biāo),用距離與時(shí)間之比進(jìn)行特征值確定。

        該指標(biāo)為結(jié)構(gòu)性正指標(biāo),最大值為在沒有任何外界因素干擾下,且達(dá)客車與私家車在最理想狀態(tài)下速度的均值,取90 km/h(考慮進(jìn)入城市的時(shí)速);最小值為受自然因素與人為因素影響下的速度,取計(jì)算速度的90%。

        (4)對(duì)于舒適性指標(biāo),特征值計(jì)算可采用在出站口發(fā)放調(diào)查問卷的方式,來確定乘客對(duì)其舒適性滿意度進(jìn)行打分,滿分為10 分,該指標(biāo)為非結(jié)構(gòu)性指標(biāo),計(jì)算方法為調(diào)查人數(shù)的打分均值與滿分之比。

        2 模型求解

        2.1 權(quán)重值Wi 的求解

        通過隨機(jī)抽查10 位行人對(duì)四大因素進(jìn)行評(píng)價(jià),將10人的各因素平均權(quán)重值匯總見表2,CR值均0.1,說明認(rèn)定判別矩陣一致性是可以接受的。

        表2 10 人因素平均權(quán)重確定值

        2.2 特征值的確定

        2.2.1 高鐵

        (1)安全性指標(biāo)為1。(2)經(jīng)濟(jì)性指標(biāo)特征值為0.33。(3)快速性指標(biāo):濟(jì)南—濰坊行車區(qū)間為147.7,其特征值為0.85,濟(jì)南—北京行車區(qū)間為182.9,其特征值為0.83。(4)舒適性指標(biāo):對(duì)舒適性指標(biāo)打分,確定濟(jì)南—濰坊行車區(qū)間特征值為0.95;濟(jì)南—北京行車區(qū)間特征值為0.91。

        2.2.2 高速公路

        (1)安全性指標(biāo)為0.954。(2)經(jīng)濟(jì)性指標(biāo):由線性插值法求其特征值為0.25。(3)快速性指標(biāo):濟(jì)南—濰坊行車區(qū)間其特征值為0.46。濟(jì)南—北京行車區(qū)間:其特征值為0.54。(4)舒適性指標(biāo):對(duì)舒適性指標(biāo)打分,確定濟(jì)南—濰坊行車區(qū)間特征值為0.85;濟(jì)南—北京行車區(qū)間特征值為0.79。

        2.3 效用及分擔(dān)率的確定

        通過數(shù)據(jù)得出高鐵及高速公路效用及分擔(dān)率見表3。

        表3 高鐵及高速公路效用及分擔(dān)率

        可以看出在兩個(gè)路線區(qū)間中,高鐵的效用和分擔(dān)率均小于高速公路。

        3 結(jié)語

        (1)濟(jì)南—濰坊和濟(jì)南—北京路線區(qū)間的高鐵效用分別為0.79和0.78,分擔(dān)率分別為0.541和0.538,兩路線區(qū)間基本相同,且均大于高速公路效用和分擔(dān)率,說明高鐵的建設(shè)對(duì)緩解交通壓力起到了極大的作用。(2)特征值的確定對(duì)于非結(jié)構(gòu)性指標(biāo)、采用問卷調(diào)查等方式,存在一定的主觀判斷,后期可以選用客觀方式或采用大數(shù)據(jù)進(jìn)行調(diào)查判斷。

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