基于Influ-Logit模型的兰州至中川铁路货运量分担率研究

宋建强1，鲍学英1，王起才1，董朝阳2

(1.兰州交通大学 土木工程学院，甘肃 兰州 730070；

2.兰州中川铁路有限公司 技术装备部，甘肃 兰州 730000)

摘要:铁路货运分担率是指铁路所占有的运输市场份额，也是确定铁路项目投资规模和进行项目经济评价的重要参数。通过市场调查确定货主在选择货物运输方式时主要考虑的影响因素，并建立相应的评价指标体系，应用层次分析法计算出各指标的权重值。利用Influ-Logit模型计算得到兰州至中川铁路货运分担率为43.98%。可见，铁路运输在短距离运输方面处于劣势地位。因此，为了提高兰州至中川铁路的货运分担率，需在铁路运输的时效性和办理程序方面不断进行改进。

关键词：Influ-Logit模型；货运量；分担率

兰州至中川铁路连接兰州市区和兰州新区，线路全长63 km，是兰州至张掖城际铁路的先期建设段。兰州至中川铁路能极大缩短兰州市区和兰州新区间的时空距离，为兰州市的空间拓展和实现城市空间新布局提供交通支持。同时，兰州新区是甘肃省规划的装备制造、机械电子、石油化工等现代制造业基地，兰州至中川铁路能为本地区提供快速、便捷、高效的交通联系方式，满足兰州新区的货物运输需求，从而加快区域经济发展。因此，兰州至中川铁路的货运分担率研究，对于项目投资规模的决策和经济效益的评价具有十分重要的意义。分担率是不同运输方式所占的运输市场的份额[1]，分担率的计算常采用改进的Logit模型[2]。目前，国内学者对于不同运输方式分担率的研究主要集中在客运方面，对货运分担率的研究相对较少[3-7]。郭玉华等[8]以食用油为例，通过分析食用油企业在选择运输方式时主要考虑的影响因素，建立了改进的Influ-Logit货运分担率模型。陈峰[9]在对影响货物运输方式竞争力因素进行详细分析的基础上，建立了竞争力评价模型，并对锡盟地区未来铁路货运分担率的变化进行了预测。叶静[10]在实际调查和专家评价的基础上，确定了影响广深铁路货运分担率的主要因素，并应用Influ-Logit模型计算了广深铁路在影响区域内的货运分担率。白骅等[11]从系统角度出发，建立了运输通道货运分担率规划模型。以上文献都偏重于改进传统Logit模型，没有对货运量分担率的影响因素进行系统研究，在应用Influ-Logit模型时没有构建出完整的影响因素评价指标体系。因此，本文提出了一种通过建立货运量影响因素评价指标体系，并应用层次分析法确定各影响因素的权重值，最后应用Influ-Logit模型计算出兰州至中川铁路货运分担率的方法。

1Influ-Logit运量分担率模型

用Ui和Uj来分别表示公路和铁路运输方式的效用函数[12]，则公路和铁路的效用函数可分别表示为

(1)

(2)

式中：θk为第k种影响因素的权重，k = 1，2，…，m;Xk(i)为公路运输方式下第k种影响因素的相对效用值，k =1,2,…,m;Xk(j)为铁路运输方式下第k种影响因素的相对效用值，k =1,2,…,m。

因此，基于Influ-Logit模型的公路货运量分担率可以表示为

Pi=exp(Ui)/[exp(Ui)+exp(Uj)]

(3)

铁路货运量分担率可以表示为

Pj=exp(Uj)/[exp(Ui)+exp(Uj)]

(4)

2影响因素权重

2.1建立评价指标体系

通过对兰州至中川城际铁路影响区内的物流园区进行问卷调查，共发放调查问卷500份，样本有效率为90%，得到不同层次货主选择货物运输方式时主要考虑的影响因素并按照各影响因素的重要程度进行打分。货主选择货物运输方式时主要考虑的影响因素归纳为以下3个方面，分别是：成本因素、时间因素和服务质量。

根据货主选择货物运输方式时主要考虑的影响因素，建立如表1所示的评价指标体系。

2.2计算指标权重

采用层次分析法确定评价指标体系中各指标的权重值[12]。

2.3构造判断矩阵

采用专家打分法，对同一层次的各元素关于上一层次中某一准则的重要性进行两两比较，构造两两比较判断矩阵[13]。其中，aij(i=1,2,…,n；j=1,2,…,m)表示对于目标层而言，Ai对Aj的相对重要性的数值表示。评价因素i和因素j相对于目标的重要性数值，通常用1~9及其倒数表示。

2.3.1用方根法计算指标权重

1)计算判断矩阵每一行元素的乘积：

则Wi即为各指标的权重。

2.3.2一致性检验

结合上述方法，计算出指标体系的权重如表1所示。

表1选择运输方式时主要考虑因素的评价指标体系

Table 1 Evaluation index system of main factors to select the mode of transport

目标层准则层指标层权重选择货物运输方式主要考虑因素成本因素时间因素服务质量运价0.48装卸搬运费0.11包装费0.04运输时间0.22装卸时间0.04办理程序0.01装卸能力0.03安全性0.05信息服务0.01

3指标的相对效用值

3.1指标的分类

影响因素指标根据其能否量化可以划分为结构化指标和非结构化指标。

1)对于能够定量化的结构化指标，按指标值和实际效用值是否成正比可以划分为正指标和逆指标。其相对效用值按下式计算：

(5)

式中:Xk(t)为第t种运输方式下第k种影响因素的实际值。

2)对于非结构化指标，其相对效用值根据市场调查结果并结合专家打分进行确定。

3.2相对效用值的计算

经调查，目前项目影响区内的货物运输方式只有公路运输，考虑到新建兰州至中川城际铁路开通后将对本地区货物运输产生较大影响。因而采用专家评估法并结合各影响因素的调查打分值来确定其相对效用值。

1)运价。货运价格属于逆指标。其中公路运价较为灵活，铁路运价则相对固定。经调查，影响区内公路运输运价率为0.3 元/(t·km)，公路运价易受油价等不确定性因素的影响，波动幅度较大，这里取最大降幅为10%，代入式(5)，得出公路运输价格相对效用值为0.9。铁路运价率参照《铁路货运运价规则》的相关规定取0.15 元/(t·km)，最大降幅取5%，代入式(5)，得出铁路运输价格相对效用值为0.95。

2)装卸搬运费。由于公路运输设备机动灵活，货物装卸较为容易，且货物搬运距离较短，因此公路运输装卸搬运费较低。而铁路运输首先需将货物运输到铁路车站货场，因而装卸搬运费较高。铁路和公路的装卸搬运费相对效用值分别取0.42和1.00。

3)包装费。包装费是为了运输方便和安全的需要而进行包装花费的费用。相对于公路运输而言，货物通过铁路运输到达目的地站点后，还需进行二次搬运，因而对货物的加固、防护处理措施要更加严格，包装费用也相对较高。因此，铁路和公路的包装费相对效用值分别取0.78和1.00。

4)运输时间。由于本地区公路交通较为发达，公路运输能实现“门到门”的直达服务；而铁路运输由于运行正点率水平较低，且无法实现 “门到门”的直达服务，因而根据专家打分，铁路和公路的运输时间相对效用值分别取0.21和1.00。

5)装卸时间。铁路运输由于需要进行二次搬运，装卸时间和公路运输相比也相对较长。因而，铁路和公路的装卸时间相对效用值分别取0.45和1.00。

6)办理程序。由于办理公路运输手续较为简便，而铁路运输手续的办理则较为繁琐。因而，铁路和公路的办理程序相对效用值分别取0.30和1.00。

7)装卸能力。铁路装卸能力要明显强于公路运输，因此铁路和公路的装卸能力相对效用值分别取1.00和0.46。

8)安全性。统计分析表明，货主认为铁路运输货物的安全性较高，而对于公路运输安全有许多担忧。但由于兰州到中川运输距离较短，因而铁路和公路的安全性相对效用值分别取1.00和0.98。

9)信息服务。目前，在公路运输领域，我国大部分省、自治区、直辖市都已制定了相应的“道路运输车辆卫星定位监控系统的管理办法”，卫星定位系统的使用，能够及时为用户提供货物运输的实时信息，减少交通事故发生的概率。而铁路运输由于运行正点率水平较低，从而使用户获取货物的实时信息变得十分困难。因此，铁路和公路的信息服务相对效用值分别取0.24和1.00。

综上所述，将各影响因素的相对效用值汇总如表2所示。

表2　各影响因素的相对效用值

4分担率计算

将表1和表2的数据代分别入式(1)和式(2)，可得兰州至中川城际铁路影响区内公路和铁路的效用值

因此，项目影响区内公路和铁路的分担率为：

5结论

1)在本文所建立的方法中，较全面的分析了铁路货运量的影响因素，构建了完整的影响因素评价指标体系，能更好的反映出货运市场的实际情况，货运分担率的计算也更加简便。

2)分析影响因素评价指标体系可以看出，货主在选择运输方式时，对运价和时效性的关注度较高。与公路运输相比，铁路运输在价格方面具有一定的优势，但在时效性方面差距较大，这也成为制约铁路货运分担率不断提高的主要因素。

3)通过Influ-Logit模型计算的分担率可以看出，兰州至中川铁路在本地区货运市场的市场占有率为43.98%。作为连接兰州新区与兰州市区的唯一铁路通道，如能不断提高兰州至中川铁路运输的时效性，简化货运程序，那么铁路货运分担率必能得到进一步的提高。

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(编辑蒋学东)

Study on the share rate of Lanzhou to Zhongchuan railwayfreight volume based on Influ-Logit modelSONG Jianqiang1, BAO Xueying1, WANG Qicai1, DONG Zhaoyang2

(1.School of Civil Engineering, Lanzhou Jiaotong University, Lanzhou 730070, China；

2.Technical Equipment Department, Lanzhou Zhengchuan Railway Co. Ltd, Lanzhou 730000, China)

Abstract:The share rate of railway freight transport is the carriage of goods by rail's share in the market. It determines the scale of investment in railway projects and are the important parameters of evaluating the project economic. Firstly, market research was carried out to determine the owner on main influencing factors when choosing a mode of transport of goods. It establishes the corresponding evaluation index system and applies the analytic hierarchy process to obtain weights of indexes. Then, Influ-Logit model was used for obtaining the share rate of 43.98% in freight transport from Lanzhou to Zhongchuan railway. It is visible that the railway transportation is in inferior position in short-distance transportation. Therefore, in order to improve the share rate of rail freight from Lanzhou to Zhongchuan, it is necessary to improve the timeliness of rail transport and handling procedures.

Key words:Influ-Logit model; freight volume; share rate

中图分类号：U294.1+3

文献标志码：A

文章编号：1672-7029(2016)01-0176-05

通讯作者：鲍学英(1974-)，女，宁夏中卫人，教授，从事铁道运输管理及决策研究；E-mail: 813257032@qq.com

基金项目：长江学者和创新团队发展计划资助项目(IRT1139)

收稿日期：*2015-06-22