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竞争性高速公路路径选择行为研究

2020-06-04张弛

关键词:效用

摘 要:随着我国社会主体市场化程度的不断加深,包括高速公路在内的大量公共设施基础项目逐步向民间资本开放,以PPP模式为代表的投融资模式得到广泛应用,对社会投资人来讲,在项目投资及收费标准确定的前提下,项目特许经营期内的交通量是项目能否获得预期收益的重要因素,因此交通量预测的准确性日益受到关注。随着我国城市间的公路网络日益完善,新建项目所在通道内往往不止一条道路,出行者往往具有多元化的路径选择。本文计划在BPR路阻函数和非集计模型的基础上,对竞争性公路路径选择行为进行研究,从而为新建高速公路项目的交通量预测打下基础。

关键词:出行路径选择;效用;时间价值

1 相关研究介绍

现阶段,人们对出行路径选择行为研究主要集中在影响因素和选择模型研究等两个方面,对于前者,杨柳、孙晓梅[1,2]等人的研究表明,公路出行者路径选择行为的主要因素包括出行的时间、费用(通行费及其他支出)、目的以及运输货物类型等。在后者,现阶段最常用的模型为基于效用函数最大的非集计模型[3],它的基本假设是当出行者面临多路径选择时,倾向于选择效用更大的路径,这种效用被认为是出行过程中出行者获得的关于快捷性、安全性和舒适性方面的感受。但由于客观条件的限制,出行者无法感知所有因素,因此效用随机理论认为,效用由固定和随机两部分组成,根据随机部分服从分布的不同,可分为多元Logit(Gumbel分布)和多元Probit(多元正态分布)两种模型。本文将从影响因素和选择模型等两方面进行介绍。

2 影响因素

2.1 交通阻抗

交通阻抗是表达车辆在运行过程中遇到阻力大小的量值,是进行交通分配和路网规划的重要参数,在实际出行过程中,出行者大都会选择道路阻抗最低的路段出行。BPR路阻函数具体如下:

——行驶产生的广义费用;

——出行者的时间价值;

——道路行驶时间;

——单位距离的出行费用(主要是燃油消耗);

——道路长度;

——通行费;

——自由流对应的行程时间;

——道路交通量;

——道路通行能力;

——路阻函数参数,典型值为。

2.1.1 高速公路通行费支出

目前,我国高速公路收费标准制定审批属于省级事权,对于经营性高速公路,一般由当地高速公路运营管理部门根据不同项目的建设规模、投资估算、养护管理成本估算、预测交通流量情况,采用同一套计算公式得出项目的初步定价,并报项目所属地区省级财政部门、物价部门和交通部门联合审批,之后由物价部门针对具体项目召开由相关领域专家、消费者及行业代表等参与的收费标准听证会,并于会后确定项目的具体收费标准。

2.1.2 时间价值

(1)平均车速。根据中、澳合作项目《公路投资优化和可行性研究方法改进》的研究成果,可以得到车辆不同交通量条件下在高速公路上的分车型车速。以拖挂车为例,计算公式如下:

(2)时间价值。一般来说,拟建项目在途车辆的时间价值可分为客车和货车两类,前者主要由在途车辆和在途旅客的时间价值两部分组成,后者则由在途车辆与在途货物的时间价值组成,它们的计算分别如下:

①在途旅客时间价值

2.1.3 其他费用支出

由于其他费用支出所包含项目较为广泛,且很多项目难以定量计算,因此在本文中,仅选取其他费用支出中最具代表性的燃料支出进行讨论。

参考中、澳合作项目《公路投资优化和可行性研究方法改进》中对不同车型经济成本的计算,车辆单公里燃油消耗量主要与道路平整度、坡度、车速及道路拥挤度等因素相关,以拖挂车为例,以上四项修正系数分别为:

2.2 个人属性

虽然根据研究,出行时间和出行费用(通行费和其它费用支出)是影响出行选择的最主要因素,但是对于某一个具体的驾驶者来讲,他的个人属性(职业、年龄、驾驶水平等)也往往会对路径选择产生影响,例如通常来说,驾驶水平较低和较年长者更追求驾驶的安全性,因而更倾向于选择行驶速度较低且安全性更高的路径。由于此类影响因素往往较多,且难以量化,因此在本文中暂不予考虑。

3 选择模型

城市间的车辆通行往往有多条路径可供选择,不同路径间由于其在线路走向、道路等级等条件不同,在通行时间、通行费用等方面服务特性互不相同。某条路径对道路期望的满足程度称为效用,假设出行者总是可以全面地掌握交通信息,并遵循效用最大原理,即总是选择效用最大路线出行,且出行路线对出行者的效用与其服务属性间具有线性关系,则可以建立如下关系[5]:

4 結论及展望

本文首先从出行时间、费用、目的、货物类型及个人属性等方面对选择行为的影响因素进行介绍,之后对出行路径选择模型中最常使用的Logit模型进行了简要说明,为之后进一步对具体项目的研究打下基础。

参考文献:

[1]孙晓梅.多源交通信息下的动态路径选择模型与方法研究[D]. 吉林大学,2011.

[2]杨柳.出行行为及特征的实化研究[D].长安大学,2010.

[3]鲁楠.高速公路收费费率对车辆路径选择行为的影响研究[D]. 2016.

[4]李星.客货车时间价值确定方法研究[C].海峡两岸智能交通运输系统学术研讨会暨同舟交通论坛,2005.

[5]詹燕,李硕.高速公路收费费率与交通量关系研究[J].湖南交通科技,2002(01):76-77+84.

作者简介:张弛(1992-),男,陕西渭南人,助理工程师,主要研究方向:交通规划。

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