综合交通下的旅客多式联运智能出行研究

单杏花，朱建军，朱颖婷，吴首容，张启蒙

（1.中国铁道科学研究院集团有限公司 电子计算技术研究所，北京 100081；2.中国铁路网络有限公司，北京 100081）

近年来，随着铁路、公路、水运和民航等各交通方式在信息化、基础设施建设等方面的快速发展，受国家政策引导和用户出行需求的驱动，不同交通方式之间不断加强业务合作、信息共享，具体表现在部分交通方式在局部区域开展合作，促进区域范围内的综合交通发展。在理论研究方面，针对综合交通发展的研究主要集中在产业政策研究[1-3]、方案规划与模型设计[4-5]和综合交通信息管理平台[6-8]建设等3个方向。鉴于铁路在各类交通方式中的重要地位，不少学者研究了以铁路客运为核心的综合交通出行服务方案[9-11]。局部应用经验和上述理论研究成果，为进一步实现精细化、智能化的综合交通发展提供了一定的参考和理论依据。

本文分析目前各种交通方式的发展情况，以铁路客运为中心，以实际客运业务流程为主线，提出了多式联运智能出行服务方案，包括交通信息“一张图”—综合交通信息共享融合规则、多式联运“一张票”—综合交通环境下用户全链条出行关键票务处理机制，以及不同交通方式组合下的智能出行服务方案。

1 综合交通发展现状分析

1.1 各交通行业发展情况

根据国家统计局发布的统计数据[12]，截止到2018年底，我国旅客周转量达到34 218.15亿人公里，其中，铁路、公路、水运和民航的周转量分别为14 146.58亿、9 279.68亿、79.57亿和10 712.32亿人公里；运送规模分别达到33.8亿、136.7亿、2.8亿和6.1亿人次，铁路、公路和水路的运营里程分别达到13.1万、484.7万和12.7万km，民航机场数量达到235个，高铁站2019年底将超过1 000个。各交通行业的运输能力和旅客运送规模均达到历史新高，旅客出行更加便捷。

1.2 多种交通方式联运的探索

为了进一步提高旅客服务水平，更加方便旅客出行，部分铁路局集团公司与航空公司、民航机场在开展空铁联运方面已经做了一些探索和实践，如东方航空、春秋航空等航空公司在上海虹桥、郑州、天津、石家庄、兰州等机场设计了多种联运产品和服务。2018年，广州局集团公司率先推出公铁海联运产品，打造了我国内地城市至海南的快速铁路通道，实现旅客一票跨海通行。2019年，为提升旅客前往北京大兴国际机场出行体验，首都机场集团公司前期会同铁路、快轨、机场巴士共同推进空地联运。上述跨交通方式的联运产品和服务，取得了良好的经济效益以及积极的社会反响。

1.3 综合交通发展的必然要求

各交通行业间的协作运输，能极大地提高旅客出行效率和运力资源利用率，增加各交通行业运营收益，综合交通运输是未来交通发展的必然趋势。

在政策方面，为了促进综合交通的智能化发展，近年来，我国陆续出台了一系列的政策。2017年，为了促进构建综合交通运输体系，适应把握引领经济发展新常态，推进供给侧结构性改革，推动国家重大战略实施，支撑全面建成小康社会的客观要求，我国印发了《“十三五”现代综合交通运输体系发展规划》[13]；2018年5月，原中国铁路总公司与中国民用航空局签订了《推进空铁联运战略合作协议》，旨在加快推动铁路与民航基础设施规划建设统筹，完善运输服务组织，拓展旅客服务项目，充分发挥铁路、航空运输各自优势，优化配置运力资源；2019年9月，我国发布了《交通强国建设纲要》[14]，明确了“构建安全、便捷、高效、绿色、经济的现代化综合交通运输体系”作为我国交通发展的总体思路。

在用户出行需求方面，根据《交通强国建设纲要》，我国旅客出行主要矛盾转变为人民对美好生活的向往与交通发展不平衡不充分的矛盾，广大群众不但要“走得了”，还要“走得好”。展望未来，我国产业结构、能源结构将发生重要变化，城镇化、人口老龄化成为趋势。用户出行的更高层次需求，是对我国现代化综合交通运输发展的必然要求。

2 多式联运智能出行技术方案

综上，目前综合交通产品和服务主要呈现局部合作的特点，不同交通行业的合作还处于初期阶段，各交通行业数据还没有得到充分挖掘与应用。基于目前的应用及理论研究成果，提出更加科学合理、智能化的多式联运的解决方案，基础是构建交通信息“一张图”，在此基础上，实现多式联运“一张票”，结合不同的区域和线路特点，以及旅客需求，实现“空铁”“铁公”“铁水”或多种交通方式融合的“空铁公水”联运。

2.1 交通信息“一张图”

随着信息技术的快速发展，各交通行业都建立了各自的交通信息系统，支撑行业内运输业务的高效运行，同时也积累了大量的旅客出行数据。但是，由于受行业内政策规定、数据接口规范、用户隐私保护等限制，各交通行业信息系统之间基本呈现为“信息孤岛”的特点，各交通行业数据无法共享、融合，这在很大程度上制约着多式联运旅客智能出行的发展。

因此，有必要构建基于大数据技术的交通信息“一张图”，实现跨交通行业的信息共享。即以大数据技术为基础，在保障各交通行业数据独立性、完整性和可靠性的前提下，建设融合多个交通行业数据的多式联运交通信息数字化管理平台。根据旅客出行需求和各交通行业运力资源等信息，研究多式联运的综合交通工具运行图，优化各交通行业在综合交通背景下的出发、到站、停靠时间、载运工具数量等运行技术指标，为各交通行业实现更加精准的旅客出行需求预测、运力资源配置、路径规划优化和应急管理等业务功能，进而提高政府部门的管理和服务水平，降低社会运力资源消耗率，实现旅客智慧出行、绿色出行、高效出行。

2.2 多式联运“一张票”

跨运输方式的客票统一鉴权和互认是研究综合交通一体化保障方案的业务基础。目前，国内铁路、民航、公交、地铁、巴士等客票业务相对独立，数据规范标准不统一，运营规则不衔接，各交通行业采用独立的客票认证和鉴权方式。因此，需要研究跨运输方式的客票统一鉴权和互认机制，实现综合交通下的“一张票”全链条出行。

多式联运“一张票”，是以二维码为主、多种载体为辅，建立统一的旅客实名制应用账户体系，遵循跨交通系统的统一电子客票管理标准，在保护旅客权益的前提下，以打通不同运输方式票务平台为目标，实现民航、铁路、城市公共交通、轨道交通、接驳巴士等交通方式的安全无缝对接，实现兼容的电子客票互认与鉴权机制的综合交通一体化平台。

借鉴当前部分地区或城市多式联运“一张票”的经验，提出综合交通下多式联运“一张票”智能出行方案，如图1所示，主要包括以下4个方面：（1）全面分析各交通方式的用户出行需求，并对各交通方式进行保障能力评估；（2）以综合交通下的用户出行需求为依据，研究静态的运力资源调控与路径规划优化技术；（3）以综合交通下的用户出行需求为依据，研究动态的运力资源调控与路径规划优化技术，以满足异常交通情况下的用户出行需求；（4）研究多交通方式出行“一张票”的票务信息交换共享技术，包括多式联运“一张票”票务模式、互认鉴权、票务统计数据交换与共享、清分结算等方案。

图1 “一张票”智能出行方案

2.3 “铁路+城市交通”智能出行服务

上海虹桥机场、北京大兴机场、北京南和广州南高铁站等大型综合立体交通枢纽涵盖航空、铁路、地铁、公路等多种交通方式，旅客出行必然考虑各交通方式间的换乘接驳问题。不同交通方式间运力信息相互独立、旅客集中到达等因素可能影响铁路旅客向其他交通方式接驳换乘效率，同时造成各类运力资源和基础服务设施的闲置、浪费。

为了提高旅客出行换乘效率，缓解车站旅客疏散压力，以铁路车站为大型枢纽节点核心，构建“铁路+城市交通”的智能出行方案，具体包括：（1）研究便捷的手机客户端信息查询和预订，包括出租车排队信息、地铁运营时间、公交车起止时间查询以及网络约车、定制公交预订；（2）通过大数据实现目的地智能交通方式推荐；（3）通过站内导航或智能服务设施，支持旅客从出站口到接驳换乘位置的精准引导，实现旅客快速离站。

2.4 “航空+铁路”智能出行服务

铁路运输在中短途距离内具有明显优势，而民航运输在中远途运输时效上有其便利性。充分发挥铁路与民航的各自优势，实现空铁联运，不但能为旅客出行提供更多选择，还能实现空铁双方共享双赢。基于铁路和航空的系统技术、票务模式，设计空铁联运智能出行服务方案，如图2所示。

通过构建空铁联运数据管理平台，实现旅客出行需求预测、产品咨询、联运车票预订和清分结算等功能：（1）明确空铁联运的业务方案，包括制定联运规则、研究空铁双方票务系统的对接方式、商定联运航班和车次、共享正晚点信息和确定班次延误处置方式等 ；（2）研究空铁联运的票务方案，即根据对旅客需求分析结果，设计空铁联运产品，通过旅客自由选择、系统形成推荐和空铁运营方营销推广等形式，向旅客提供丰富的空铁联运产品；（3）研究客户服务规则，为旅客提供良好的空铁联运产品或服务咨询、建议和投诉等。

图2 空铁联运智能出行服务方案

2.5 铁公水联运智能出行服务

铁公水智能出行服务，指的是通过铁路、公路、水路中两种及以上方式接续的客运运输方式。铁公水联运模式通过铁路、港口、公路各方的全面合作，使铁路与港口之间的站场、轮船和作业信息等资源共享，形成优势互补，充分利用铁路、公路和水路运力资源，为旅客提供“一站式”智能出行服务，达到互利共赢。

为了方便无高铁站的城市旅客在就近高铁站出行，铁路部门提出建设高铁无轨站，即在没有高铁线路经过的城市客运站，开设具有“购票、取票、候车、物流等”功能的铁路站点，通过开通专线大巴与就近的高铁站无缝对接，实现公路与铁路的零距离换乘。2016年12月19日，全国首个高铁无轨站在广西凌云县正式启用，在此后两年多来，广西高铁无轨站的建设不断扩大辐射范围，云南、海南、山东等省份均加大投入，建设高铁无轨站，让更多的偏远地区成功融入“高铁经济圈”。高铁无轨站的建设和应用，为铁公水联运的发展迈出了重要的一步。

基于高铁无轨站的建设和运营经验，以铁路为骨干，考虑公路、水路站点多、站间距离较短等特点，提出有别于空铁联运的铁公水联运智能出行服务方案，如图3所示。

图3 铁公水联运智能出行服务方案

构建铁公水联运数据管理平台，实现旅客出行需求预测、产品咨询、联运车票预订和清分结算等功能，支撑铁公水的业务正常运转。在产品设计方面，将铁公水整体线路设计为虚拟班次，选取若干经典的线路，在客票系统中将其维护为一个虚拟车次，途径站若为非铁路车站，则设置为虚拟站。在车票发售形式方面，同时提供线上和线下两种渠道；在承运管理方面，采用公交化运营管理的形式；在退票和改签规则方面，需要参考目前铁路的既有规则，并结合公路和水路的运营成本，合理确定铁公水联运产品的退改签规则；在发票报销方面，根据票制情况提供发票。

3 结束语

综合交通下多式联运的旅客智能出行是交通强国的必然要求，利用互联网、大数据和人工智能等技术，构建交通信息“一张图”，实现旅客出行的“一张票”。因各交通方式运输组织模式、票务内涵以及信息系统发展水平等方面存在较大差异，要完全实现智能的多式联运，还需要一段较长的时间，但可以在不同的枢纽节点或区域率先开展两种或两种以上交通方式联运的智能出行服务，有效提高旅客出行的便利性，有效提升各交通行业的资源利用率。