摘要 文章通過問卷調查的形式對鄭焦城際旅客的出行行為進行分析，通過對各交通方式的影響因素進行定量分析，構建效用函數(shù)模型和Logit模型，預測鄭焦城際鐵路和高速公路這兩種運輸方式的客流分擔率，并對不同票價條件下城際鐵路的客流分擔率進行研究。結果表明，大多數(shù)城際旅客優(yōu)先選擇的出行方式是城際鐵路，同時票價對客流分擔率有一定的影響。

關鍵詞 城際出行；出行方式選擇行為；出行特征分析；二項Logit模型；客流分擔

中圖分類號 U293.1 文獻標識碼 A 文章編號 2096-8949（2023）06-0010-04

0 引言

隨著交通的迅速發(fā)展，運輸方式日趨復雜。旅客對于出行的考量不僅僅是距離和速度，旅行時間、乘車的安全性、候車的舒適性、票價的合理性等都成為影響旅客出行的因素。近幾年城際鐵路發(fā)展勢頭較好，給旅客帶來了較大便利。因此，對城際鐵路以及城際旅客出行的研究是很有必要的。

對于旅客出行方式選擇行為方面的研究，國外開始得很早。美國學者Deserpa構建了一個旅行消費者行為模型，研究微觀經濟學理論對節(jié)省旅行時間有貢獻，并研究每種方法對旅行時間的影響[1]。Luce首先提出Logit模型，McFadden[2]，Ben-Akiva[3]等逐步對Logit模型進行完善及改進。Raquel Espino[4]等通過問卷調查的形式獲取數(shù)據(jù)，建立非集計模型，研究城際出行旅客的出行方式選擇行為，模型以出行目的、出行費用、出行時間等作為考慮因素。國內學者也在城際出行方面做出了大量的研究。馮妍[5]、向紅艷[6]、郝小妮[7]等學者應用隨機系數(shù)Logit模型分析旅客的城際交通出行選擇行為。李婉雯[8]、鄭雪琳[9]分析旅客對城際出行選擇的偏好規(guī)律，并對各影響因素的邊際效用值進行比較。

為了向城際客運市場的協(xié)調、票價的制定等方面提供借鑒，該文把焦作和鄭州兩個城市間的出行旅客作為研究對象進行問卷調查，對旅客的城際出行行為特征進行分析，并把效用函數(shù)和Logit模型結合起來，對不同票價下出行方式的分擔率進行研究。

1 城際出行內涵及特征分析

1.1 城際出行的定義

該文把城際出行定義為：城際旅客為完成某一出行目的、乘坐某種城際交通工具從一個城市到相鄰城市出行的全過程[10]。

1.2 城際旅客出行方式選擇行為的影響因素

該文主要從交通設施特性、城際出行者特性、城際出行特性以及其他宏觀影響因素等方面對旅客出行方式選擇行為進行分析。

1.2.1 城際出行者特性

每一個出行的個體在選擇出行方式時會因為性別、年齡、職業(yè)、收入等差異而不同。

1.2.2 城際出行特性

城際出行特性因素主要包括出行距離、出行目的、出行時間、出行費用等方面的影響因素。

1.2.3 城際交通設施特性

城際交通設施特性主要包括安全性、快速性、便捷性、經濟性、舒適性、準時性等特性[11]。特性不同，城際出行者選擇交通方式也存在差異。交通設施屬性特征總結如表1所示：

2 城際旅客出行方式選擇行為模型

2.1 鄭焦城際旅客出行調查及分析

該文主要調查對象為鄭焦城際間的旅客。調查在焦作市火車站、汽車客運總站等進行。采用這種調查方式可以更精確地反映鄭焦城際旅客出行特征，同時也使數(shù)據(jù)更加真實有效。接受調查的人員有230人，有效問卷203份。該次調查問卷的內容主要包括：

（1）城際出行者個人特征信息：性別、年齡、職業(yè)和收入。

（2）城際出行者出行特征信息：出行目的、出行時間、出行次數(shù)、出行所選擇的交通方式。

（3）城際出行者出行方式的選擇信息：出行方式的選擇因素。

焦作市城際旅客出行調查內容如圖1所示：

通過SPSS軟件對調查問卷的處理，得知城際出行者的大致出行特征如下所示：

2.1.1 城際出行方式選擇的首選因素

城際出行方式選擇的首選因素如表2。

2.1.2 出行者優(yōu)先考慮的交通方式

城際出行者優(yōu)先考慮的交通方式如表3。

影響城際旅客選擇交通方式的因素較多。調查問卷統(tǒng)計分析表明，在城際鐵路、城際大巴、火車和小汽車這幾種運輸方式中，選擇城際鐵路的出行者占56.4%，選擇城際大巴的占19.8%，選擇火車的占12.4%，選擇私家車和出租車的占11.4%。

2.2 效用理論在城際出行中的應用

在城際出行中，效用是指出行者考慮費用、時間成本、便利性和舒適性等各種因素后，決定選擇某種交通方式后獲得的滿意度。從城際出行者的心理角度出發(fā)，分析各種城際出行方案，每個方案都有“效用值”。效用值的大小表示出行者選擇某種出行方案得到的利益的多少。

效用函數(shù)關系可用式（1）來表示：

Uin=Uin（Xin） （1）

式中，Uin——旅客n選擇出行方式i時所帶來的效用；Xin——選擇運輸方式i時的綜合特性變量。

城際旅客出行方式選擇的行為分析模型可以理解為多方案選擇問題。從概率的角度分析城際旅客的出行方式選擇行為，并分析各種影響因素對交通方式選擇概率的影響。旅客n選擇i類運輸方案的概率可表示為：

Pin=Prob（Uingt;maxUjn， i≠j， j∈An） （2）

（3）

式中，An——可供旅客n選擇的運輸方式集合；Uin——旅客n選擇第i種運輸方式時的效用；Ujn——旅客n選擇第j種運輸方式時的效用。

在公式中，Uin是旅客n選擇第i種交通運輸方式時的效用函數(shù)。由于旅客對每種交通運輸方式的判斷存在誤差，以及旅客的主觀偏好不同，效用函數(shù)分為固定項和隨機項兩部分，表達式為：

Uin=Vin+εin （4）

式中，Vin——可觀測到的特性變量計算的固定項；εin——誤差或不可觀測到的影響因素造成的隨機項。

2.3 城際旅客出行方式選擇模型

根據(jù)鄭焦城際出行方式，該文采用二項Logit模型進行預測。通過建立各城際交通方式的效用值函數(shù)，以預測各交通方式的分擔率，每種運輸方式的效用值由運輸方式的設施特性決定[12]。Logit模型選取主要的影響因素包括經濟性、快速性、舒適性、安全性和方便性，并假定各項影響因素相互獨立，選取多項Logit模型實現(xiàn)分擔率的預測。

其中采用的效用函數(shù)關系如下：

Uin=w1Ei+w2Ti+w3Ci+w4Si+w5Ri （5）

式中，Uin——第n類旅客選擇第i種運輸方式效用值；wi——影響因素的權重系數(shù)；Ei、Ti、Ci、Si、Ri——第i種運輸方式各特性的特征值。

鄭焦城際運輸通道包括鐵路和公路兩種交通方式，包括普通鐵路、城際鐵路、城際大巴和小汽車等。為方便對鄭焦城際通道內客運量分擔率進行研究，作出以下限定：由于鄭焦城際間的普通鐵路班次極少且客流量極少，因此鐵路運輸中只對鄭焦城際鐵路進行分析，不對普通鐵路進行研究。公路運輸中由于只對運營車輛即城際大巴進行研究，不再研究私家車。

3 結果

3.1 效用函數(shù)模型的求解

通過對各個設施特性的分析，確定各影響因素的特征值。

3.1.1 安全性

在對安全性的特征值進行標定時，采用平均每單位客運周轉量的死亡率作為量化安全性的指標。根據(jù)我國已有調查數(shù)據(jù)，動車組列車和大巴客車的安全性指標分別為0.018人/億人公里、18人/億人公里。

3.1.2 快速性

根據(jù)焦作市目前的運輸條件，各運輸方式在市內交通耗時大致為0.5 h，鄭焦城際鐵路平均運行時間為0.76 h，高速公路的大巴車平均運行時間為2 h。因此，焦作和鄭州城際間的鐵路和大巴總耗時分別為1.26 h和2.5 h。

3.1.3 便捷性

在鄭焦城際運輸通道內，城鐵發(fā)車頻率大約為1.13次/h，大巴的發(fā)車頻率大約為1.92次/h，取城際旅客的平均候車時間為發(fā)車時間間隔的一半。因此，鄭焦城際間城鐵和大巴車的總耗時分別為0.44 h和0.26 h。

3.1.4 經濟性

在對經濟性的特征值進行標定時，以交通運輸方式的票價作為經濟性指標。從焦作到鄭州的城際大巴平均票價為32元；城際鐵路一等座票價44元，二等座票價28元。結合調查數(shù)據(jù)分析，考慮到城際旅客在大多數(shù)情況下會選擇相對較經濟實惠的城鐵二等座，因此該文選取鄭焦城鐵二等座的票價為經濟性量度。

3.1.5 舒適性

旅客對交通運輸工具舒適度的衡量標準包括交通設施運行的順暢性、乘車環(huán)境、車廂擁擠程度和設施服務質量等指標。以車輛的人均占用空間和運行過程中的振動加速度作為衡量指標進行量化，然后對這些量化指標進行尺度化，形成舒適度指數(shù)Ci，如公式6所示：

（6）

式中，Cispace——第i種載運工具每個人占有空間大小經量化后的值；Cia——第i種載運工具運行過程中的平均振動加速度經量化后的值。

根據(jù)《我國高速鐵路客運專線主要技術經濟問題研究》，動車組和汽車的人均占有空間分別為3.6和1.5，振動加速度峰值分別為1.5和3.6。根據(jù)公式6，城鐵和大巴的綜合舒適度指標分別為4.27和1.78。

為了便于比較兩種運輸方式的影響因素的指標，每個運輸設施的服務屬性的指標值按以下方式無量綱化，方法如公式7和8所示：

（正指標） （7）

（負指標） （8）

式中，Xi——各影響因素的量度；Xi*——各影響因素經過無量綱化得到的特征值。

換算之后的結果即效用函數(shù)中各影響因素的特征值見表4。

用SPSS軟件對調查問卷所得數(shù)據(jù)進行分析處理，可得到不同收入水平的出行者在總樣本數(shù)據(jù)中所占的比例。同時，運用加權平均法確定效用函數(shù)中各影響因素的權重系數(shù)。權重系數(shù)表示各運輸方式的影響因素分別對效用值的貢獻程度。

（9）

式中，——各影響因素的權重值；qn——第n類收入水平的城際出行者占總數(shù)的百分比；wni——第n類收入水平的城際出行者對運輸方式特性的權重值。

從而可以得到不同收入水平的城際出行者對交通設施各個特性的重視程度，以及效用函數(shù)中各影響因素的權重系數(shù)。分別見表5和表6。

3.2 城際客流分擔率計算

利用公式5計算城際鐵路和大巴車的效用值，計算如下：

鄭焦城際鐵路的效用值為：

0.16×1+0.22×1+0.20×0.591+0.26×1+0.16×1=0.918

城際大巴的效用值為：

0.16×0.39+0.22×0.504+0.2×1+0.26×0.875+0.16×

0.417=0.668

鄭焦城際運輸通道內城際鐵路和高速公路的客運量分擔率，計算如下：

城鐵分擔率計算：

高速公路分擔率計算：P2=1?P1=43.77%

通過計算，得到鄭焦城鐵和高速公路的分擔率分別為56.23%和43.77%。對調查得到的現(xiàn)狀城際客流分擔率和預測分擔率進行比較，可知兩者之間的差距，為協(xié)調客運市場和改善客運結構做支撐。根據(jù)實際調查數(shù)據(jù)和預測結果，兩者比較見表7。

通過比較可知，城際鐵路是被大多數(shù)城際旅客所接受并優(yōu)先選擇的。而城際公交的取消對旅客的出行方式選擇有一定的影響。在實際調查中，有一部分城際出行者會受到城際公交停運的影響。但總的來說，城際鐵路的客流分擔率預測具有一定的準確性。

3.3 不同票價下鄭焦城鐵分擔率計算

交通方式的運行速度、舒適程度等指標值的改變需要大量的技術與物資投入。因此根據(jù)上述情況，假設每種交通方式的其他特征保持不變，僅考慮票價的變化，計算和分析不同票價條件下鄭州至焦作城際鐵路的分擔率變化?？紤]到兩種交通方式的政策和成本，鄭焦城際鐵路票價的波動幅度設定為下調10%、上調30%，高速公路票價設定為上、下各調10%。由上述條件可得知，鄭焦城際鐵路在不同票價下的客運分擔率如表8所示。

由表8可知，當城際大巴票價為定值時，城鐵票價越低，城鐵的客流分擔率越高；反之，隨著城鐵票價的提高，城鐵的客流分擔率降低?？傮w來說，票價對客流分擔率有一定的影響。隨著城際鐵路票價的提高，城際出行者對于該種出行方式的選擇也會減少。因此，合理制定票價和協(xié)調城際客運系統(tǒng)是很有必要的。通過對不同票價下城鐵客流分擔率的計算預測，可以為交通運營部門的票價制定和設施改善提供有力的依據(jù)。

4 列車開行方案建議

通過對鄭焦城際旅客出行行為特征的分析，以及客流分擔率的預測，為列車運營提供可行建議，也為鄭焦城際旅客的出行提供更加方便和高質量的服務。

（1）開行時段方面，旅客出行的時段并不是固定的，出行時段分布也不完全相同。根據(jù)調查分析，鐵路運營部門應在旅客乘車高峰時段增大發(fā)車頻率，同時在雙休日或節(jié)假日期間增加發(fā)車班次，緩解緊張的客流高峰。

（2）平衡列車上座率方面，居民的舒適度與列車的上座率密切相關。上座率過高會導致乘客舒適度降低；上座率過低會導致運營成本的浪費。因此，運營部門應綜合考慮，努力在兩者之間找到平衡。

參考文獻

[1]Deserpa A C . Microeconomic theory and the valuation of travel time： Some clarification[J]. Regional and Urban Economics， 1973（4）：401-410.

[2]Daniel McFadden. A Method of Simulated Moments for Estimation of Discrete Response Models Without Numerical Integration [J]. Econometrica， 1989（5）： 995-1026.

[3]Ben-Akiva， McFadden R L. Discrete Choice Analysis： TheTheory and Application to Travel Demand[M]. The MIT Press， Cambridge Massachusetts， 1987.

[4]Espino R， Ortuzar JDD， Roman C. Understanding Suburban Travel Demand： Flexible Modeling With Revealed and Stated Choice Data[J]. Transportation Research Part A Policy amp; Practice， 2007（10）： 899-912.

[5]馮妍， 李得偉. 基于Logit模型的城際運輸通道客運量分擔率計算研究[J]. 鐵道運輸與經濟， 2016（4）： 47-51.

[6]向紅艷， 任小聰， 陳堅. 城市群內城際短途出行方式選擇行為建模[J]. 重慶交通大學學報， 2016（3）： 129-133.

[7]鄭雪琳， 干宏程. 居民交通方式選擇行為影響因素分析[J]. 上海理工大學學報， 2013（6）： 563-566.

[8]郝小妮， 石文瀚， 劉建榮， 等. 基于隨機系數(shù)Logit模型的城市群城際出行方式選擇行為研究[J]. 交通信息與安全， 2022（5）： 139-146.

[9]李婉雯， 劉奕蓯. 城際旅游出行方式選擇的影響因素[J]. 綜合運輸， 2022（10）： 24-29.

[10]陳馥利. 城市群城際間居民出行行為特征研究[D]. 西安：長安大學， 2010.

[11]李虹慧. 京津冀城市群居民城際出行的交通方式選擇行為分析[D]. 北京：北京交通大學， 2020.

[12]邵春福. 城市規(guī)劃原理[M]. 北京：中國鐵道出版社， 2014： 182-196.