基于效用理论的城市轨道交通运营管理优化策略

发表时间:2020/12/30   来源:《建筑实践》2020年28期   作者:蔡扬
[导读] 城市经济的快速发展,使得城市居民出行对交通工具的需求量逐渐地增大.
        蔡扬
        长沙市轨道交通运营有限公司,湖南 长沙 410000
        摘要:城市经济的快速发展,使得城市居民出行对交通工具的需求量逐渐地增大.最近几年,我国城市轨道交通系统的快速发展有效地缓解了我国交通堵塞的问题,并且城市轨道交通系统的快速发展对城市交通的正常运行发挥了极其重要的作用.城市交通系统的快速发展不仅能够有效地带动城市经济的发展,而且也给城市居民的出行带来了很大的方便.
        关键词:城市轨道交通;效用理论;运营管理
        1 轨道交通运营管理分析
        1.1 强化轨道交通运营监督
        目前昆明市的城市轨道交通已经进入到多线路,多固定换乘的网络化运营阶段,伴随着服务多样化与快速发展,需要建立起一个合理的系统的评价监督体系。一方面从法律法规方面入手,制定完善轨道交通运营监督体系,对运营中的服务质量,系统管理,安全标准,事故后具体操作进行规定。有法可依完善相关法规标注条例。另一方面,完善城市轨道交通的评价管理体系,开拓反馈渠道,积极吸取乘客的意见,实现大众监督监管模式。
        1.2 加强成本控制
        轨道交通工程建设对于建设的技术的要求很高,工程的规模大、施工中应用各项技术都十分复杂,这也使轨道交通工程建设成为了一项系统性工作。由此可见,城市轨道交通运营企业,应当依据实际情况,成立一个专门部门,由其负责运营成本核算,同时,在具体工作开展期间,要结合企业自身的具体情况,构建一套合理的运营成本控制制度,通过对该项制度的应用,完成对城市轨道交通运营成本的合理控制,避免出现运营成本过高的情况。核算城市轨道交通运营成本与一般的工业企业、制造企业相比,存在一定的不同,传统的工业的成本核算就是分批、分布、品种法,这些方法显然不适合应用到城市轨道交通运营成本核算中。因此,城市轨道交通运营期间,在进行成本核算时,应当全面结合自身情况,对各部门和科室的特征进行详细分析,结合分析结果,制定一套适合城市轨道交通运营企业的成本核算体系,通过对核算体系的应用,完成相应的核算工作。
        1.3 制定并且实施科学有效的评价标准
        在明确指标结构之后,就要构建科学的指标框架,将各类指标结构进行细分,开展指导考核与评价工作。总体来说,对于运营管理的指标框架能够划分下述三点。一是运营安全方面的问题,这是最为关键的评价指标,关系到个体和社会的整体利益,其中所包含的指标体系为轨道运营系统的符合指标和硬件设施的指标,以及运行安全的相关指标。二是运营业绩的问题,这与轨道运营管理的经济性息息相关,是企业实现效益的前提和保障,所包含的内容除了线网的基础性指标,还有客流情况和运行指标。三是服务品质的问题,其中关键就是乘客的认可度,还有轨道交通相关硬件设施的可靠度,以及服务监管体系和行车过程中的服务品质。
        2 交通方式的选择
        2.1 交通方式分担
        城市中的公交车系统是大型城市交通系统的重要组成部分。因为城市轨道交通系统具有运输容量大、速度快的优势,所以受到城市出行者的偏爱,而穿梭在城市中运营的公交车可以有效地减少出行者的步行时间,并且在乘车的过程中可以通过车窗观看城市的人文风情,所以也获得了城市出行者的喜爱。
        出行者在出行方式选择的过程中,把可以选择的交通方式假设为“选择枝”,并且把每个能够使出行者满意的“选择枝”称为“效用”。关于“效用”专业人员做出了以下的假设:(1)出行者每次在交通工具选择的过程中总会选择“效用”值最大的“选择枝”。(2)出行者会依据自己的工作特性和生活需要选择和选择枝选择效用值。
        2.2 交通方式的比较
        依据以上的交通需求分析结果我们可以得出,出行者选择出行的交通方式的主要因素是个人的喜欢程度以及出行成本的高低,个人对出行方式选择主要也受日常生活经验积累、乘坐公交车的舒适度和感受等主观因素的影响。出行的成本主要包括所支付的交通票价费用和花费的时间。目前,我国城市交通体系中主要是以轨道交通为中心,使得出行者出行成本提高的主要因素是发车时间间隔的延长、乘坐交通工具的舒适程度下降、出行成本的费用增加等因素,导致城市出行者选择城市轨道交通系统出门的效率低。
        交通管理者和出行者两者之间的信息不对称。在城市交通轨道系统中,城市轨道交通管理者更加追求城市轨道系统的最大利润,即提高城市轨道各资源的利用效率,从而可以有效地降低城市轨道系统运营的成本。而出行者的出行目标是为了选择出行成本低、运作效率高、舒适程度高的交通工具。
        3 运营管理优化策略
        对国内外主要城市轨道交通客流密度的分析可知,当城市轨道交通客流密度小于1.5万人/(km·d)时,城市轨道交通运输缺乏赢利所需的必要客流,城市轨道交通亏损;当客流密度大于1.5万人/(km·d)时,系统具备维持运营成本的所需且略有赢利;当客流密度大于2.5万人/(km·d)时,系统赢利可观。从客流密度大小来说,尽可能多地吸引客流可以改善轨道交通系统利润收益状况。
        某城市轨道开通线路共长255km,其赢利所需的日均必要客流则为627.5万人次。而某日常客流日均仅为525万人次,小于日均必要客流。因此某城市轨道交通运营处在亏损状态,图1为某城市轨道交通日客流量时段分布。
        

        3.1 可行性
        随着峰期的高、中、低变化,发车时间间隔逐渐延长。由博弈理论:当客流量减少时,交通管理者就会延长发车时间间隔,发车时间间隔的延长会给出行者出行时间成本增加,从而降低出行效用。当出行者都选择城市轨道交通出行方式时,客流量增加,交通管理者就会缩短发车时间间隔,从而降低出行时间成本,出行效用得到了提高。城市出行者在使自身出行效用最大化的同时,却导致社会整体效用减少,最终会导致自身效用的降低。
        从图1可知,09:00—17:00属于客流中峰期,根据我国居民出行特征,常规群体通常在白天从事生活和经济活动,常规群体也是选择城市公共交通的主要群体。常规群体对出行费用具有较强的敏感性,因此吸引这一时段的客流有较大潜力。为了更大程度地吸引客流,应该采取弹性票价运营策略和调整交通系统发车时间间隔策略。
        3.2 优化策略
        3.2.1 弹性票价运营策略
        从出行选择方式广义费用可知:当对采取票价E变化将影响出行效用,对于某一种交通方式来说,在合理范围内降低E,有利于提高客流分担率。
        合理票价运营策略是在当前某票价的基础上进行优化。现行某票价为:

        3.2.2 调整交通系统发车时间间隔策略
        城市轨道交通的乘坐舒适性主要体现在等待车辆时间的长短。从交通管理者目标效用最大化出发,适当缩短轨道交通发车间隔,同时延长常规公交的发车间隔,有利于诱导出行者选择城市轨道交通出行。交通管理者可以通过客流的峰期进行适当调整发车时间间隔。
        在固定需求条件下,只研究城市轨道交通与常规公交出行方式的情况下,以吸引更多出行者选择城市轨道交通为目标,由下式可知,适当延长常规公交发车时间间隔即增加T,将导致选择常规公交的客流减少,即出行者不得不选择城市轨道交通出行,这时也提高了城市轨道交通的客流分担率。
        常规公交在09:00—17:00属于客流中峰期的客运量QB为:
        
        式中:QB为常规公交客运量;VB为常规公交一车客运容量,一般取60人;t2-t1表示在某一时间段内,这里取09:00—17:00;t间表示常规公交发车间隔时间;NOB表示城市中公交总线路的条数。
        某常规公交线路共341条(不包括公交电车),平均线路长19.5km,平均时速30km/h,非高峰时期的发车间隔约10min[17],每一条线路的运行车辆约为4辆,09:00—17:00时段属于客流中峰期,由式(7)计算得到,常规公交运输客流将达到451040人次。当延长发车间隔至15min时,出行者等车时间延长,而这时仅有853辆车次处于运行状态,选择常规公交出行的乘坐舒适性较差。为了提高自身出行效用,约有50%的理性出行者则将选择城市轨道交通出行,城市轨道交通将吸引约91980人乘坐。
        从图2知,在09:00—17:00中峰时段,实行弹性票价策略可吸引12.8%客流量;当弹性票价策略和适当调整发车间隔同时实行时,即实行综合优化策略可吸引29.3%客流量。相对整个日客流量而言,实行弹性票价策略可吸引6.5%客流量,实行综合优化策略可吸引14.9%客流量。
        
        图2 优化运营策略的日客流量对照
        结语
        我国的城市发展正在与时俱进,大步向前的发展,城市的轨道交通在城市的发展过程中,担负着交通的枢纽,极大地促进了城市之间的沟通与交流。城市轨道交通的诞生,改变了人类交通出行的交通格局,大大缓解了城市的交通拥挤,有利于人们出行快捷、高效、方便。轨道交通在发展过程中仍然面临着诸多的问题,为了能更好地适应城市发展的潮流,提高规范化管理的进程,确保地铁运营能够保质保量,促进城市的高速、全面式的发展
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