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广珠通道内旅客出行方式选择行为研究

2015-09-13谭晓伟长安大学汽车学院陕西西安710064

交通运输研究 2015年3期
关键词:方便性效用函数城轨

谭晓伟(长安大学汽车学院,陕西西安710064)

广珠通道内旅客出行方式选择行为研究

谭晓伟
(长安大学汽车学院,陕西西安710064)

为了解广珠通道内广珠城轨和公路客运的竞争和合作关系,通过对广珠通道旅客进行SP和RP调查,分析广珠通道旅客出行方式选择行为特征。运用非集计二项Logit模型构建广珠通道内城轨和公路客运客流分担率预测模型,按照加法规则,从经济性、舒适性、安全性、服务质量、快捷性和方便性6个方面构建效用函数。然后,通过该模型计算2014年两种运输方式的分担率分别为50.46%和49.54%,结果显示广珠城轨的开通运营对公路客运的冲击是非常巨大的,直接抢走了公路客运50%的客流量。最后,采用敏感性分析方法探讨公路客运企业的应对措施的效果,预测2015年两种运输方式的分担率分别为47.7%和52.3%,结果显示面对广珠城轨的冲击和竞争,公路客运企业提高自身竞争力的效果是非常有限的。

旅客运输;出行特征;Logit模型;效用函数;客流分担率

0 引言

广珠通道位于广东省境内,连接广州和珠海两大城市,沿线经济发达。目前该通道内有广珠城轨和公路客运两种运输方式。广珠城轨的快速性、安全性、舒适性、准时性得到了沿线广大旅客的青睐和欢迎,其上座率持续攀升,对公路客运市场的冲击越来越大,并引发广珠城轨和公路客运企业之间的相互竞争。因此,十分有必要研究广珠通道内旅客出行方式选择的特征,预测广珠通道内广珠城轨和公路客运的分担率变化规律,为客运行业与企业制定相关对策提供理论依据。

国内外在不同运输方式之间的影响和分担率预测方面已有一定的研究成果:Roman等[1]采用RP/ SP调查方法分析了马德里和巴塞罗那城际间高速铁路和民用航空的潜在竞争关系;Ahern等[2]采用RP/SP调查方法获得爱尔兰旅客对城际间高速铁路和公路客运班车的感知和偏好,研究结果表明:出行时间和出行费用是旅客选择运输方式的主要影响因素;Park等[3]采用多项Logit模型建立民用航空、高速铁路和高速公路客运的旅客分担率模型;贲莉莉[4]通过对比分析京沪高铁开通前后江苏省内高速公路车流量和公路客运站旅客发送量的变化,研究京沪高铁开通对江苏省公路客运的影响;胡郁葱等[5]采用Logit模型建立广深城际轨道交通与公路客运的分担率模型,总结两种运输方式的优势和劣势,并提出珠三角公路客运发展的建设;李滨汀等[6]采用基于信息熵理论的比较方法研究京津动车开通对高速公路客运的影响;陈馥利等[7]采用Logit模型建立客运专线修建前后城际旅客出行方式选择模型,并以郑西客运专线为例进行实证性分析。

本文利用加法法则构建的效用函数在对变量进行无量纲化处理后能够明确地给出分担率,并可以采用敏感性分析方法探讨公路客运企业的应对措施的效果。这对于未来广珠通道交通系统合理结构的确定,以及两种运输方式的协调发展及有序竞争有重要意义。

1 旅客出行方式选择的调查方法

旅客出行方式选择调查需要调查旅客个人或家庭的属性数据及旅客出行数据,这些数据属于非集计型数据。目前,非集计型数据的采集方法主要有两种:行为(Revealed Preference,RP)调查和意愿(Stated Preference,SP)调查。两种方法都存在一定的局限性,因此本文采用RP和SP相结合的调查方法。该方法可为准确地确定广珠通道客流情况与特征提供数据支持。

本次调查采用现场询问的形式,分别选择广珠城轨珠海站和香洲长途汽车站作为调查地点同时进行抽样调查。调查采集了旅客个人属性(包括年龄、收入水平和职业)、旅客出行特征(包括出行目的、出行频率、选择的出行方式、出行费用以及市内出行时间)和旅客对运输方式的认知特性(包括选择理由、满意程度和存在问题)等影响因素,共回收调查问卷320份,其中有效调查问卷303份,有效率为94.7%。

2 广珠通道旅客出行特征

2.1 旅客特征分析

(1)年龄:分为20岁以下、20~30岁、30~40岁、40~50岁、50~60岁和60岁以上6类。20~30岁的旅客人数最多,占36%;其次是20岁以下和30~40岁的旅客,均占24%;60岁以上的旅客人数最少,仅占1%。30岁以下的旅客对两种运输方式的偏爱程度相差不大,30~50岁的旅客选择广珠城轨出行的比例逐渐增加,50岁以上的旅客选择公路客运出行的比例逐渐增加。

(2)收入水平:5 000元以下的旅客人数最多,占64%;其次是5000~8000元的旅客,占总数的21%;其他收入层次的旅客人数相差不大。

(3)职业:公司职员和学生客流较大,均占25%;其次是行政或事业单位人员,私营个体的旅客人数最少。行政或事业单位人员愿意选择广珠城轨出行,其他职业的旅客对两种运输方式的偏爱程度相差不大。

2.2 出行特征分析

2.2.1 出行目的

旅游度假的旅客人数最多,占42%;其次是探访亲友的旅客,占27%;通勤上班的旅客人数最少,仅占3%。可见,广珠通道尚未形成跨地区通勤交通需求,广珠通道内的旅客出行以非通勤出行为主。旅游度假的旅客愿意选择广珠城轨,商务或出差办公、探亲访友和其他的旅客愿意选择公路客运。

2.2.2出行频率

旅客出行少于2次/周的选择两种运输方式的比例相差不大,3~5次/周、大于6次/周的选择广珠城轨的比例较大。可见,随着出行频率的增加,越来越多的旅客愿意选择广珠城轨出行。

2.2.3 出行费用

当出行费用小于50元时,78%的旅客选择公路客运;随着费用的增加,越来越多的旅客愿意选择广珠城轨出行;当费用大于150元时,选择广珠城轨的人数不再增长,保持在60%左右。

2.2.4 市内出行时间

当市内出行时间少于15min时,62%的旅客选择公路客运;随着时间的增加,越来越多的旅客愿意选择广珠城轨;当多于60min时,选择广珠城轨的人数不再增长,保持在75%以内。

2.3 旅客对运输方式的认知特性分析

2.3.1 选择理由

选择理由分为经济、舒适、安全、服务好、快捷和方便6类。选择广珠城轨出行主要考虑舒适、快捷和方便,而选择公路客运出行主要考虑经济、安全和服务好。

2.3.2 满意程度

满意程度分为非常满意、满意、一般、不满意和非常不满意5类。51%的旅客对广珠通道运输服务持满意态度。对广珠城轨“不满意”的比例大于公路客运。

2.3.3 存在的问题

存在的问题分为舒适性不高、衔接不便、准时性差、票价不高和信息化较差5类。大多数旅客认为广珠城轨存在的主要问题是“衔接不便”和“票价太高”,而公路客运存在的主要问题是“准时性差”、“舒适性不高”和“信息化差”。

3 构建客流分担率预测模型

3.1 预测模型的选择

本文的客流分担率是指广珠通道内旅客出行选择广珠城轨和公路客运的比例,它是判断广珠通道旅客出行结构合理性的重要指标[8]。客流分担率的预测方法主要有集计方法和非集计方法两种。集计方法是以交通小区为单位进行统计,以旅客群体为分析对象,分析群体出行的平均状况和平均水平;而非集计方法是以旅客个体为单位进行统计,以旅客个体为分析对象,分析旅客个体的出行行为。在充分考虑模型构建的简洁性、模型求解的方便性和模型预测的准确性的基础上,采用Logit非集计模型构建客流分担率预测模型。考虑到广珠通道内只有广珠城轨和公路客运两种运输方式,因此选择二项Logit模型进行研究,其模型可以表示为:

式中:P1为旅客选择广珠城轨的分担率;V1为旅客选择广珠城轨的效用函数;P2为旅客选择公路客运的分担率;V2为旅客选择公路客运的效用函数。

3.2 变量的选取

通常情况下,旅客对运输方式的选择体现为对运输方式的满意程度。通过前文分析可知,广珠城轨的优势在于舒适、快捷和方便,而公路客运的优势在于经济、安全和服务好。因此广珠通道内旅客对运输方式的选择可以通过经济性、舒适性、安全性、服务质量、快捷性和方便性等服务特性来体现。运输方式基于货币形式的经济性、舒适性、安全性、服务质量、快捷性、方便性等服务特性表示如下。

(1)经济性

经济性是指旅客出行时支付某种运输服务的费用,主要包括乘坐某种运输方式的城际出行费用和出行起/讫点到交通枢纽的市内出行费用。市内出行费用很小,因此仅考虑城际出行费用。具体计算公式为:

式中:Ei为第i种运输方式经济性的广义费用;Ki为第i种运输方式的运价率(元/(人·公里));Li为第i种运输方式运行的距离。

(2)舒适性

舒适性是指旅客对不同运输方式提供服务质量的感知评价,是对座椅的柔软性、车内的拥挤度和车辆运行平稳性等的综合评价。可见,舒适性的评价尺度较难确定。因此,采用定性分析方法确定舒适性的广义费用(Ci)。

(3)安全性

安全性是指在乘车过程中不同运输方式对旅客安全的保护程度,它是旅客选择不同运输方式的基本条件。不同运输方式的技术特点和运营基础不同,所以其安全性也存在显著差异。由于不同运输方式的事故率很难统计对比分析,因此采用定性分析方法确定安全性的广义费用(Si)。

(4)服务质量

服务质量是指旅客对铁路、公路客运站等交通枢纽和运载工具提供服务的硬件、软件条件的感知程度,它直接影响了旅客选择不同运输方式的决策行为。不同运输方式的站场设施和运载工具存在一定差异,所以服务质量的评价尺度较难确定。因此,采用定性分析方法确定服务质量的广义费用(Ni)。

(5)快捷性

快捷性是指乘坐不同运输方式时的出行速度和出行所耗时间,它直接决定了旅客的出行时间及效率。衡量快捷性的标准是出行时间,主要包括运输方式的运行时间、从起/讫点到达交通枢纽的时间等。具体计算公式为:

式中:Fi为第i种运输方式快捷性的广义费用;Wi为第i种运输方式的时间价值系数;Vi为第i种运输方式的运行平均速度;T0i为第i种运输方式从起/终点到达交通枢纽的衔接时间。

(6)方便性

方便性是指旅客选择某种运输方式乘车、购票难易程度的综合指标。不但包括运输方式的中转次数和发车间隔,还包括旅客的购票时间、候车时间、换乘时间等。候车时间的长短和接续服务便捷与否在一定程度上取决于运输方式的发车时间间隔。因此,选择市内候车时间、购票时间和车站候车时间作为方便性的衡量指标,具体计算公式为:

式中:Ri为第i种运输方式方便性的广义费用;ni为第i种运输方式的市内换乘次数;Tsi为第i种运输方式的市内候车时间;Tgi为第i种运输方式的购票时间;Thi为第i种运输方式的候车时间。

3.3 效用函数的形式

效用函数的形式主要取决于基础指标之间的关系。目前,常用的效用函数形式有加法、乘法和混合规则三类。本文提出的经济性、舒适性、安全性、服务质量、快捷性和方便性6个要素之间相互独立,这6个要素之间只有程度上的差别而无本质上的差别,并且这6个要素可以互相线性补偿。因此采用加法规则构建效用函数,则旅客选择第i种运输方式的效用函数形式为:

式中:Vi为第i种运输方式的效用函数值;θ1,θ2,θ3,θ4,θ5和θ6分别为影响经济性、舒适性、安全性、服务质量、快捷性和方便性的效用值的权重,即偏好调整系数;a为常系数。

4 预测模型求解

4.1 变量属性值的量化

4.1.1 估计时间价值

时间价值指旅客在出行过程中消耗的时间对应的经济价值。目前,估算时间价值的方法分为直接估算法和间接估算法两类。其中,直接估算法包括收入(工资)法、生产法、费用法等;间接估算法包括陈述或显示偏好分析法[9]。由于旅客出行选择运输方式与经济收入密切相关,因此选取收入法估算时间价值,具体计算公式为:

式中:W*为某地旅客的时间价值;I为收入水平;h为每年的工作天数;t为每天的工作时间。根据全国假日办的规定:除双休日和法定节假日外,每人每年工作250天,每天工作时间为8小时。

由于不同地区的收入水平存在差异,不同地区的时间价值也不同。广珠运输通道连接广州和珠海两个主要城市,因此采用广州和珠海两个城市旅客时间价值的平均值作为本文的旅客出行的时间价值。

居民的收入水平直接决定了居民的购买力水平:居民的收入水平越高,则居民的购买力越强,反之则越弱。通常情况下采用居民的可支配收入来表征居民的收入水平。以2000—2013年广州市和珠海市城镇居民人均可支配收入和GDP的数据为基础,可预测得到2014年、2015年广州市和城镇居民人均可支配收入分别为43 960.97元、47 978.55元和36 096.43元、39 959.76元。

因此,根据式(7)可以得到2014年和2015年广珠通道旅客出行的时间价值为20.02元和21.99元。

4.1.2 变量的属性值

(1)经济性(Ei):借鉴已有研究成果,可得广珠城轨和公路客运的运价率分别为0.6元/km和0.54元/km,行驶距离分别为116km和130km。再根据式(3),可以计算得到经济性广义费用。

(2)快捷性(Fi):借鉴已有研究成果,可以获得广珠城轨和公路客运的行驶距离、平均速度和与市内交通的衔接时间。再根据式(4)和2014年广珠通道旅客出行的时间价值,可以计算得到广珠城轨和公路客运的快捷性广义费用,见表1。

表1 两种运输方式的快捷性广义费用

(3)方便性(R)i:借鉴已有研究成果,以获得广珠城轨和公路客运的市内平均换乘次数和换乘时间、购票时间和候车时间。再根据式(5)和2014年广珠通道旅客出行的时间价值,可以计算得到广珠城轨和公路客运的方便性广义费用,见表2。

表2 两种运输方式的方便性广义费用

鉴于舒适性(Ci)、安全性(Si)和服务质量(Ni)的广义费用难以量化,本文参考文献[10]、[11]的相关研究成果来量化。因此,得到2014年广珠通道两种运输方式6个变量的属性值,见表3。

表3 2014年广珠运输通道两种运输方式变量的属性值

4.2 变量属性值的无量纲化

属性值的无量纲化,即属性值的规范化,是指将多个单位不一致的变量属性值转化为同一区间内的标度值,这种变量属性值的标准化处理便于比较不同变量属性值之间的差异。由于广珠通道内只有广珠城轨和公路客运两种运输方式,因此采用极大极小法对变量属性值进行标准化处理。

对于收益性变量,其属性值标准化公式为:

式中:yik为第i种运输方式第k个属性的标准化值;Xik为第i种运输方式第k个属性的原始值;Xik,max为两种运输方式中第k个属性的最大值。

对于损失性变量,其属性值标准化公式为:

式中:yik为第i种运输方式第k个属性的标准化值;Xik,min为两种运输方式中第k个属性的最小值。

舒适性、安全性和服务质量属于收益性变量,按式(8)进行标准化处理;而经济性、方便性和快捷性3个变量属于损失性影响变量,按式(9)进行标准化处理。变量的标准化处理结果如表4所示。

表4 2014年广珠运输通道两种运输方式变量属性值的无量纲化结果

4.3 效用函数的计算

利用统计分析软件STATA对客流分担率模型进行求解,取显著性水平为0.05,模型求解结果见表5。

表5 模型参数的标定

从表5可以看出:

(1)参数θ1、θ2、θ3和θ4为正值,表明旅客越关心出行的经济性、舒适性、安全性和服务质量,选择广珠城轨的概率就越大;参数θ5和θ6为负值,表明旅客越关心出行的快捷性和方便性,选择公路客运行的概率就越大。

(2)从t检验来看,参数θ1、θ2、θ3、θ4、θ5和θ6对应的t检验值的绝对值都大于1.96,说明在95%的置信区间,上述6个变量与因变量显著相关。

(3)优度比检验用McFadden决定系数ρ2表示,其计算公式为:

式中:L(MFull)为饱和函数的对数似然函数值;L(MIntercept)为仅有截距项的对数似然函数值。

McFadden决定系数ρ2的取值区间为(0,1)。当ρ2越接近1,表明模型精度越高。通常情况下,ρ2的值在(0.2,0.4)就认为拟合模型的精度可以接受。根据表6中的相关参数,可以计算得到ρ2的值为0.32,正好介于0.2~0.4之间,表明模型的精度可以接受。

(4)从似然比检验指标来看,在显著性水平为0.05的条件下,模型的χ2值为18.97,大于检验标准可见,本文构建模型的变量对运输方式有影响显著。

因此,本文的效用函数形式为:

4.4 客流分担率的计算

根据式(11),利用表4中无量纲化值,可以得到2014年广珠通道内广珠城轨和公路客运的效用值分别为0.67和0.65。根据式(1)、式(2)可以得出,2014年广珠城轨的客流分担率为50.46%,而公路客运的客流分担率为49.54%。

4.5 敏感性分析

通过上述的分析可知,广珠城轨开通后公路客运市场丧失了约50%的客流量。为了应对广珠城轨的冲击和影响,公路客运企业也纷纷提出了一些应对措施。但是,这些措施都是基于定性分析的结果,没有从定量的角度分析这些措施能帮助公路客运企业挽回多少客流量。因此本文采用敏感性分析,定量分析一些应对措施的实施效果。针对广珠城轨和公路客运的技术特点和运营模式,本文从经济性、舒适性、安全性和服务质量4个方面提出公路客运企业的应对措施,见表6。

表6 公路客运企业的应对措施及其广义费用

假设2015年公路客运企业实施上述措施,同时采用2015年时间价值计算快捷性和方便性指标,用上述方法进行处理,可以得到2015年广珠通道内广珠城轨和公路客运的效用函数值分别为0.64和0.74,客流分担率分别为47.70%和52.30%。可以看出,尽管公路客运企业投入大量的人力、物力和财力,也无法在广珠通道的客运市场占有绝对优势。

5 结论

(1)本文从旅客个人属性特征、旅客出行特征和旅客对运输方式的认知特性3个方面分析广珠通道旅客出行特征。从个人属性特征看:中年旅客更偏爱广珠城轨,而老年旅客则偏爱公路客运;高收入旅客偏爱公路客运;行政或事业单位人员偏爱广珠城轨;从出行特征看:旅游度假的旅客偏爱广珠城轨,而商务或出差办公、探亲访友和其他的旅客偏爱选择公路客运;随着出行频率的增加,越来越多的旅客愿意选择广珠城轨;当出行费用小于50元时、市内出行时间小于15min时,旅客偏爱选择公路客运;从对运输方式的认知特性来看,选择广珠城轨的旅客偏爱考虑舒适、快捷和方便,而选择公路客运的旅客偏爱考虑经济、安全和服务好;大多数旅客认为广珠城轨存在“衔接不便”和“票价太高”问题,而公路客运存在“准时性差”、“舒适性不高”和“信息化差”问题。

(2)采用二项Logit模型构建了广珠通道内客流分担率预测模型,采用加法规则从经济性、舒适性、安全性、服务质量、快捷性和方便性6个方面构建效用函数,预测2014年广珠城轨和公路客运的分担率分别为50.46%和49.54%。可见,广珠城轨的开通运营对公路客运的冲击是非常巨大的,直接抢走了公路客运50%的客流量。

(3)提出公路客运企业的应对措施,定量分析了这些应对措施的具体效果,并采用敏感性分析方法预测2015年广珠城轨和公路客运的分担率分别为47.7%和52.3%。可见,面对广珠城轨的冲击和竞争,公路客运企业提高自身竞争力的效果是非常有限的,因此公路客运企业应当重新定位,正确认识综合运输体系下广珠通道内两种运输方式的竞争和合作关系。

[1]Roman C,Espino R,Martin J C.Competition of High-Speed Train with Air Transport:the Case of Madrid-Barcelona[J].Journal of Air Transport Management,2007,13(5): 277-284.

[2]Ahern A A,Tapley N.The Use of Stated Preference Techniques to Model Modal Choices on Interurban Trips in Ire⁃land[J].Transportation Research Part A:Policy and Practice,2008,42(1):15-27.

[3]Park Y,Ha H K.Analysis of the Impact of High-Speed Railroad Service on Air Transport Demand[J].Transportation Research Part E:Logistics and Transportation Review, 2006,42(2):95-104.

[4]贲莉莉.京沪高铁开通对江苏省公路客运的影响[J].现代交通技术,2013,10(4):75-78.

[5]胡郁葱,刘勤.基于Logit模型的珠三角城际轨道交通与公路客运竞争力研究[J].科学技术与工程,2009,9(23):7070-7075.

[6]李滨汀,陈子君,王英.京津城际动车组对旅客出行方式影响分析[J].交通科技与经济,2010,12(2):49-55.

[7]陈馥利,张蕾.客运专线修建后城际旅客出行方式选择的变化[J].西华大学学报:自然科学版,2010,29(1):42-44,48.

[8]吕向茹.基于Logit模型的运输通道客流分担率研究[J].公路运输,2015(1):82-87.

[9]罗朝晖,姚源果,韦增欣.基于时间价值的双准则交通拥挤收费决策模型[J].统计与决策,2013(10):30-33.

[10]鲍学英,王起才,董朝阳.兰州至中川城际铁路客运量算及应用[J].铁道运输与经济,2015,37(3):54-58.

[11]王莹,郝丹,李海鹰,等.基于供需匹配的铁路运输通道客流分担率研究[J].铁道学报,2014,36(12):1-5.

Passenger Travel Mode Choice Behavior in Guangzhou-Zhuhai Corridor

TAN Xiao-wei
(School of Automobile,Chang′an University,Xi′an 710064,China)

Based on the SP and RP survey to passengers,the characteristic of passenger travel mode choice behavior was analyzed to understand the competition and cooperation relationship between inter⁃city rail and highway passenger transport in Guangzhou-Zhuhai Corridor.A model was built to predict the share rate of passengers of intercity rail and highway passenger transport in Guangzhou-Zhuhai Corridor by using disaggregate binomial Logit model.Based on addition rule,the utility function was built according to six aspects which were economy,comfort,safety,service quality,speed and convenience. The share rates of two kinds of transport modes in 2014 which were predicted by using constructed share rate model were 50.46%and 49.54%respectively.The results show that the impact of the operating of the Guangzhou-Zhuhai intercity rail to the highway passenger transport is very huge,it directly robbed the passenger flow of highway transport by 50%.Finally,the sensitivity analysis method was used to explore the effects of highway passenger transport enterprise′s countermeasures.The share rate of two kinds of transport mode in 2015 are predicted as 50.46%and 49.54%respectively.The result of the analysis shows that the effect for highway passenger transport enterprises to improve their competitiveness is very limited,when facing the impact and competition of the Guangzhou-Zhuhai intercity rail.

passenger transport;travel characteristic;Logit model;utility function;share rate of passengers

U491

A

2095-9931(2015)03-0071-07

10.16503/j.cnki.2095-9931.2015.03.013

2015-03-19

谭晓伟(1985—),男,内蒙古赤峰人,助理工程师,硕士,研究方向为交通运输规划。

E-mail:394139952@qq.com。

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