基于交通运输方式选择的旅客出行时间价值研究

翟筱松　郭晓黎　李红昌　王瑞江

摘 要：为了研究旅客出行时间价值与交通方式选择的动态关系，更好地掌握旅客出行方式，在研究国内外关于旅客出行时间价值与交通运输方式选择问题相关文献的基础上，基于旅客角度，阐述了旅客出行时间价值与交通运输方式选择之间的互动关系。以京沪客运通道旅客出行意愿为面向对象，充分考虑旅客的社会经济属性、出行性质属性以及交通运输方式特征属性，通过SP调查研究出行时间价值与交通运输方式选择之间的互动关系，提出了基于消费者效用最大化理论的非集计模型。通过模型推导计算发现：旅客出行方式选择与其经济水平、出行属性密切相关，经济条件和出行属性优越者更倾向于选择快速性与舒适性更好的交通运输方式。研究结果可为交通管理部门科学合理地评估时间价值效益、有效进行交通规划与管理提供参考。

关键词：铁路运输经济学;旅行时间价值;交通运输方式选择;SP调查

中图分类号：U293.1 文献标识码：A

Abstract：In order to study the dynamic relationship between the value of travel time（VOT） and the choice of transportation modes， and to optimize the travel mode of passengers， the interactive relationship between the VOT and the choice of transportation mode from the perspective of passengers based on the present status in this field at home and abroad was analyzed. With the SP survey data of the travel intention of passengers from Beijing to Shanghai， this paper put forward a disaggregate logit model based on the theory of consumer utility maximization considering fully passengers' economic level， travel attributes and vehicle attributes.Through the model derivation and calculation， the results show that the choice of passenger travel mode is closely related to its economic level and trip attributes. Those with superior economic conditions and travel attributes tend to choose the transportation mode with better speediness and comfort. The research results can provide a reference for traffic management departments to evaluate the benefit of time value and carry out effective traffic planning and management.

Keywords：railway transportation economics; the value of travel time （VOT）; selection of transportation modes; SP survey

时间价值是由于对时间的节省和合理利用而产生的效用增值量以及由于时间的非生产性消耗而造成的效用损失量的货币表现[1]，而旅客出行时间价值则是时间价值理论在交通运输领域中的具体应用。对于旅客出行时间价值的研究，国外是在旅客交通运输需求多样化与复杂化产生交通需求预测、管理与规划的现实背景和要求下间接进行的。它以交通方式选择为核心，以个人或家庭出行决策为研究对象，运用非集计理论对人们出行行为进行模拟分析，进而研究影响人们选择出行方式的主要因素，测算旅客出行的时间价值[23]。为了深入研究影响旅客出行时间价值的因素，对其更为精确、符合实际地进行测算，DANIEL等[4]开创的非集计模型（disaggregate model）是建立在消费者效用最大化的经济学基本理论基础上，通过对旅客个人或家庭出行行为的调查，构建一种离散选择模型，解释人们对交通运输工具的选择决策行为，进一步将多项离散选择模型（multinominal logit model， MNL）推广应用[5]。该方法经过了大量实践验证，目前在世界各地的交通运输规劃与管理领域得到了广泛应用。

与国外多层次、多角度的研究不同，国内对于旅客时间价值的研究始于20世纪70年代末，主要是依托国内交通运输建设项目进行的，从宏观角度利用“生产法”和“收入法”考察旅客时间价值的经济效益或社会效益，但是其适用性与科学性受到了许多学者的质疑[6]。到20世纪90年代，国内逐步转至微观角度研究，同时借鉴了国外相对成熟的非集计模型理论。然而国内外现实背景存在巨大差异，国外研究理论并不一定完全适用于国内，因此需要具体问题具体分析。近些年来国内学者针对旅客出行时间价值测算模型提出了一些优化改进的研究成果[79]，但以旅客短距离通勤需求的公共交通方式选择问题为主[1014]，对中长距离出行的交通方式选择的研究很少。

基于旅客微观行为主体，从交通运输产品的需求者与消费者角度出发，对旅客出行时间价值与交通方式选择的动态关系及其一般特征和规律的研究仍显不足。此外，由于旅客出行时间价值具有异质性和主观性，因此，很有必要在交通运输方式选择的基础上，反向估算旅客时间价值及其对出行方式的影响程度。

1 旅客出行时间价值的理论分析

1.1 旅客出行时间价值的影响因素

旅客在交通运输方式的选择过程中会受到自身以及外部因素的共同影响，通过对诸多“利弊”的权衡最终形成购买决策，而在这一系列权衡过程中所形成的对于出行时间价值的主观评价是直接导致选择偏好的关键，因此可以认为影响旅客交通方式选择行为的因素同样影响其对出行时间价值的判断。影响旅客出行时间价值的因素主要分为以下3类。

1） 旅客的社会经济属性

旅客的社会经济属性主要体现在年龄、性别、收入水平、社会地位等方面，这些自身因素的不同导致出行选择行为呈现显著差异。以收入水平为例，收入水平较高的旅客其出行时间价值较高，在出行路线和运输方式选择中更注重出行行为的快速性与舒适性，因而愿意为该种高效运输方式支付较高价格;而收入水平较低的旅客在出行线路和运输方式选择中由于更注重出行费用的多少，因而通常倾向于选择更具经济性的出行线路和运输方式。

2） 出行活动的特征属性

出行活动的特征属性主要体现在出行目的或性质、出行时间约束、活动安排范围等方面，这些因素同样制约着旅客对于交通运输方式的选择。出行目的或性质作为旅客出行的动机和原因，大致可以分为工作时间出行和非工作时间出行，前者以商务出行为目的旅客对于出行时间价值评价通常高于后者以旅游观光、探亲访友、休闲娱乐等为出行目的旅客。从出行时间约束来看，时间约束紧迫的活动安排通常将会提高旅客对于出行时间价值的判断。

3） 交通运输工具的技术特性和服务属性

交通运输工具的技术特性和服务属性主要包括运行速度、便捷性和舒适度等，作为运输服务提供者向旅客提供服务的基础条件，高效优质的运输服务通常能够降低出行时间以及由不确定性因素带来的焦虑感，进而提高旅客自身的效用水平，使其更倾向于选择更具节省出行时间价值的运输方式。例如，公路运输提供的“门到门”式服务，具有速度较快、舒适性较好、灵活机动的相对优势，因而比较适合短途运输;航空运输提供的则是一种速度更快、舒适性更好的服务，满足对于出行时间价值评价较高的旅客，因而在长途运输中更具优势。

1.2 旅客出行时间价值与交通运输方式选择的互动关系

旅客出行方式的选择是一个极为复杂的动态过程，实际决策的形成不仅受到交通运输线路属性、交通运输工具技术特性和服务属性，即交通运输系统的影响，而且受到自身社会经济属性、出行活动特征属性，即社会活动系统的制约，而将各种因素综合权衡的过程恰恰体现了旅客对于出行时间价值的判断，即选择某种交通运输方式而不选择其他运输方式时所带来的个人效用最大化净值的货币表现，进而在效用最大化原则的驱动下做出最佳决策。

如果将交通运输系统和社会活动系统中各种具体影响因素统称为激励因素（Stimulus），则对激励因素的主观反映过程，即对于出行时间价值的判断可以称为感知过程（Perception），而最终形成出行决策并反映选择偏好则可以称为反映结果（Response），于是旅客出行时间价值与交通运输方式选择互动关系模型（SPR）可以利用图1形象地表达出来，且上述决策过程由箭头①所示方向表示。

从另一种角度而言，出行时间价值反过来不仅对旅客活动安排、活动范围等社会活动系统产生调整，同时若相似群体实际出行选择行为长期存在趋同性与一致性，则会引起各种运输方式的市场份额发生改变，进而对整个运输产业格局产生影响，同时可反向判断旅客的出行时间价值。上述反馈过程由箭头②所示方向表示。

2 旅客出行时间价值的实证分析

RP（revealed preference）调查和SP（stated preference）调查是研究旅客出行方式选择中2种最为重要且常用的调查方法。与基于实际出行选择结果即“过去行为”的选择偏好RP调查相比，SP调查则是针对预设情景和条件水平限定下的“未来行为”的主观偏好调查[15]。考虑到SP调查可以自由设定属性变量、水平值、属性间的转换关系，以及从一个被调查者获得多个数据便可利用小样本进行有效统计分析的突出优势，笔者将SP调查技术运用于京沪客运通道旅客出行意愿调查之中。同时将实地调查与网络调查方式同步进行，通过分类整理、数据处理进行深入研究分析。

2.1 旅客基本情况

图2显示此次被调查者的职业分布状况，其中学生所占比例最大，达到46.67%;其次为企业员工，占到42.22%;第三为公务员，达到6.67%;第四为事业单位人员，占到4.44%。虽然在本次调查问卷的设置中包括了个体经营者、自由职业者、退休人员、军人及其他类别，但是受实践所限没有采集到上述类别人员的信息，因此主要针对学生、企业员工、公务员和事业单位人员四类人群进行统计分析。

图3显示了此次被调查者的收入分布状况，因为学生没有独立的经济收入，所以月收入在3 000元以下所占比例即为学生群体所占比例，為46.67%;月收入在3 000～5 000元的所占比例为12.22%，以事业单位和公务员群体为主;月收入在5 000～8 000元的所占比例为37.78%，对应群体以企业员工为主，也有少数公务员;月收入达到8 000元以上的则为少数企业员工，所占比例为3.33%。

图4显示此次被调查者的每周工作时间分布状况，清闲性质的为学生群体，所占比例为46.67%;较忙性质的所占比例为48.89%，以公务员和事业单位群体为主;忙碌性质的则以企业员工为主，所占比例为4.44%;非常忙性质的比例为0.00%。

2.2 旅客出行选择偏好

在问卷调查中，设置短途（约300 km范围内）旅行、中途（约300～1 000 km范围内）旅行和长途（约1 000 km以上）旅行3种不同出行距离情境，将每种情境下的交通方式设定为乘坐私家车、长途汽车、普通列车、动车和飞机，同时设置了旅客进行决策时首要考虑到的因素，即价格便宜、省时快捷、方便舒适和其他因素，以此研究旅客在不同出行距离情境下的出行意愿偏好。

圖5为不同出行距离范围内旅客出行决策首要考虑到的因素，随出行距离的增加，旅客首要考虑到的因素中，价格便宜呈现明显下降趋势，而省时快捷和方便舒适则呈现上升趋势且省时快捷的增幅更为显著。在短途运输和中途运输中，价格便宜成为主导因素;在长途运输中，省时快捷则成为主导因素。

分析表1，不难发现，短途运输中，选择私家车和长途汽车运输工具的旅客达到了47.89%，而选择飞机的旅客最少，仅占3.22%;随出行距离的增加，选择私家车和长途汽车所占的比例越来越小，而选择普通列车和动车所占的比例在中途运输中将近78.89%，占有绝对竞争优势，但是在长途运输中下降至65.56%;航空运输则与私家车和长途汽车运输截然相反，其所占比例随出行距离的增加而不断增大，增幅显著。从各种运输方式自身发展优势区间来看，以私家车和长途汽车为代表的公路运输方式在短途距离上具有优势，以普通列车和动车为代表的铁路运输在中途距离上具有优势，而航空运输方式则在长途距离上具有优势。

随出行距离的增加，旅客做出行决策时首要考虑到的因素由价格便宜逐步转变为省时快捷和方便舒适，而交通运输工具的选择也由私家车和长途汽车逐步转移至普通列车、动车和飞机，说明随出行距离的增加，旅客普遍对时间节省价值的评价提高，对于省时快捷、方便舒适的运输工具提出了更高的要求，进而更偏好于选择更具节省时间价值、提供高端优质服务的运输方式。

2.3 旅客出行时间价值模型的构建与估算

由于旅客出行时间价值存在异质性即因特定行为主体与特定时间、空间客观条件限制下对于时间主观评价不同，因此需要充分考虑到旅客社会经济属性、出行活动特征属性以及交通运输方式的特征属性等来研究出行方式选择偏好。

由于学生群体收入为0，将非学生群体的月收入转化为平均小时工资率为33.2元/h（即收入法），高于回归模型测算结果，由于节省的时间需要真正结合活劳动力才能创造价值，因此该结果可以理解。同时也说明综合考虑到旅客社会经济属性、出行性质属性以及交通运输方式的特征属性等更能模拟并捕捉到旅客对出行方式选择的判断过程，能更符合实际情况测算出时间价值。

3 结 论

事实上，旅客出行时间价值及其与交通运输方式选择的问题研究跨越了多个学科领域，不仅涉及到了经济学中的机会成本理论、消费者效用理论等，同时还包括了统计学、组织行为学、交通运输规划与管理等学科的大量内容。笔者通过定性分析与定量分析，得出以下结论。

1）影响旅客出行方式选择的因素主要包括旅客的社会经济属性、出行活动属性以及交通方式技术特征和服务属性。旅客出行方式选择是一个极为复杂的动态决策过程，同时受到交通运输系统和社会活动系统的制约，旅客综合权衡诸多影响因素的过程体现了对于出行时间价值的主观评价，而出行时间价值与交通方式选择之间是一种互动的影响关系。

2）相对于传统的直接测算旅客出行时间价值方法，基于消费者效用最大化理论的非集计模型可以将出行方式选择偏好与时间价值测算两者结合，更能捕捉到时间价值的异质性，为科学合理地评估时间价值效益、进行有效交通规划与管理提供依据。一般而言，收入水平高、公务出行的旅客对出行时间价值的评价高于收入水平低、非公务出行的旅客，因而更倾向于选择快速性与舒适性更好的交通运输方式。

3）各种交通运输方式的竞争区间不同，公路运输在短途更具优势，铁路运输在中途更具优势，航空运输则在长途更具优势，因此交通管理部门应明确市场定位、扬长避短，通过建立和完善运输市场体系和公平竞争机制，支持和鼓励各种运输方式之间的合理竞争与协作，以促进整体运输系统的可通达性与运营效率。

参考文献/References：

[1] 邵长桥，陈昳临.行程时间价值研究综述[J]. 北京工业大学学报，2018，44（3）：417423.

SHAO Changqiao， CHEN Yilin. Review of study on valuation of travel time[J]. Journal of Beijing University of Technology， 2018，44（3）： 417423.

[2] 关宏志.非集计模型——交通行为分析的工具[M].北京：人民交通出版社，2004.

[3] 陆化普.交通规划理论与方法[M].北京：清华大学出版社，2006.

[4] DANIEL M F. “The Theory and practice of disaggregate demand forecasting for various modes of urban transportation" in emerging transportation planning methods[J].Transport Economics： Selected Reading， 1978：5180.

[5] DANIEL M F. Disaggregate behavioral travel demands rum side：A 30year retrospective[J].The Leading Edge of Travel Behavior Research， 2001：138.

[6] 宗芳，隽志才，张慧永，等.出行时间价值计算及应用研究[J].交通运输系统工程与信息，2009，9（3）： 114119.

ZONG Fang， JUAN Zhicai， ZHANG Huiyong， et al. Calculation and application of value of travel time[J]. Journal of Transportation Systems Engineering and Information Technology， 2009，9（3）： 114119.

[7] 布超，林曉言.旅客行为时间价值的Logit计算模型改进研究[J].技术经济，2009，28（3）： 6266.

BU Chao ， LIN Xiaoyan. Study on improvement of Logit model for value of travel time[J]. Technology Economics， 2009，28（3）：6266.

[8] 陈旭梅，刘巧仙，杜光.基于SP调查的城市公共交通出行时间价值估计[J].交通运输系统工程与信息，2011，11（4）：7784.

CHEN Xumei， LIU Qiaoxian， DU Guang. Estimation of travel time values for urban public transport passengers based on SP survey[J]. Journal of Transportation Systems Engineering and Information Technology， 2011，11（4）： 7784.

[9] 刘跃军，顾涛，周凌，等.基于居民出行时间价值的SP调查设计[J].城市交通，2018，16（2）：7682.

LIU Yuejun， GU Tao， ZHOU Ling， et al. SP survey design based on travel time value of residents[J]. Urban Transport of China， 2018，16（2）：7682.

[10]宗芳，隽志才.基于活动的出行方式选择模型与交通需求管理策略[J].吉林大学学报（工学版），2007，37（1）：4853.

ZONG Fang， JUAN Zhicai. Activitybased travel mode choice model and analysis on traffic demand management[J]. Journal of Jilin University（Engineering and Technology Edition）， 2007， 37（1）： 4853.

[11]赵胜川，王喜文，张羽祥，等.私家车出行者通勤出行时间价值[J].交通运输系统工程与信息，2009，9（1）：109112.

ZHAO Shengchuan， WANG Xiwen， ZHANG Yuxiang， et al. Value of drivers′ commuting travel time[J]. Journal of Transportation Systems Engineering and Information Technology， 2009，9（1）： 109112.

[12]陈喜春，张浩玮.基于出行目的的铁路旅客时间价值研究[J].计算机仿真，2013，30（12）：149153.

CHEN Xichun， ZHANG Haowei. Time value of railway passengers based on travel purpose[J]. Computer Simulation， 2013，30（12）：149153.

[13]侯云仙，杨善奇.交通方式选择与旅客时间价值研究——以北京太原客运通道为例[J].北京交通大学学报（社会科学版），2016，15（2）：8088.

HOU Yunxian， YANG Shanqi. The value of travel time and transportation mode choice： A case study on BeijingTaiyuan passenger transport[J]. Journal of Beijing Jiaotong University（Social Sciences Edition）， 2016，15（2）：8088.

[14]吴焕，彭湖，陈梓星，等.基于SP调查的出行时间价值估计及出行者属性影响分析[J].交通与运输，2019，35（6）：912.

WU Huan， PENG Hu， CHEN Zixing， et al. Estimation and influence analysis of traveler attributes for value of travel time based on SP survey[J]. Traffic & Transportation， 2019，35（6）：912.

[15]WARDMAN M. A review of british evidence on time and service quality valuations[J].Transportation Research Part E， 2001，37：101128.