基于貨車軸型的高速公路貨物運輸量統(tǒng)計方法

1、.基于貨車軸型的高速公路貨物運輸量統(tǒng)計方法摘 要：我國大部分省份聯(lián)網(wǎng)高速公路對貨車實行計重收費且運行多年，積累了海量計重收費數(shù)據(jù)。本文基于高速公路計重收費數(shù)據(jù)，建立貨車各個軸型的總重運載量圖譜，依據(jù)圖譜劃分貨車空載和滿載重量的噸位區(qū)段，計算出貨車的空載重量，從而建立了主要軸型貨車的貨運量和貨物周轉(zhuǎn)量計算模型，為高速公路貨運量和貨物周轉(zhuǎn)量的統(tǒng)計提供了新方法，有效解決了高速公路貨物運輸量數(shù)據(jù)難以統(tǒng)計的困局。關(guān)鍵詞：計重收費；軸型；空載重量；貨運量；貨物周轉(zhuǎn)量 Statistical Methods of Highway Freight Volume Based on Freight Car Axl

2、e TypeAbstract: Most provinces in China expressway network toll-by-weight and the implementation of operation for many years on the truck, accumulated the massive weight charge data. In this paper, based on the highway toll-by-weight data, the total weight of the carrying capacity of each chromatogr

3、am was established truck axle type, on the basis of spectral graph partitioning truck load and full load weight tonnage section, calculate the empty weight truck, calculation model of freight volume and freight turnover so as to establish the main shaft type truck, provide a new method for highway f

4、reight volume statistics and freight turnover, effectively solve the highway freight volume data to statistical predicament.Key words: toll-by-weight; axle type; empty weight; cargo; cargo turnover高速公路貨物運輸量數(shù)據(jù)是交通運輸統(tǒng)計的重要組成，不僅能衡量高速公路的發(fā)展水平，反映高速公路的貨運能力和效率，而且為進一步測算高速公路運輸在綜合運輸體系中的地位作用。如何準確、真實地獲取貨物運輸量統(tǒng)計指標是現(xiàn)

5、階段統(tǒng)計工作的重點、難點。當前高速公路貨物運輸量數(shù)據(jù)的獲取，需要投入大量人力、財力、物力，而且調(diào)查中人為因素會造成統(tǒng)計結(jié)果的不準確。如何找出一種合理測算高速公路貨物運輸量的統(tǒng)計方法，減少貨物運輸量統(tǒng)計的成本以及人為因素的影響，得到較為準確的運輸量數(shù)據(jù)，是交通統(tǒng)計人員亟需解決的問題。因此，開展高速公路貨物運輸量統(tǒng)計研究具有重大的理論意義和實際價值。1 高速公路貨物運輸量統(tǒng)計模型目前，全國大部分省份的聯(lián)網(wǎng)高速公路，對于貨車實行計重收費，即對貨車按照實際車貨總重及超軸限的程度按照不同費率收取高速公路通行費。聯(lián)網(wǎng)收費貨車數(shù)據(jù)庫，包含車牌號、軸型、行駛里程、貨車流量、車貨總重、總重周轉(zhuǎn)量等信息，通過對各

6、類軸型貨車的車貨總重數(shù)據(jù)分析，可以推算出各類軸型貨車的空載重量，就可以計算出每輛車的裝載貨物重量和貨物周轉(zhuǎn)量。本文基于高速公路計重收費數(shù)據(jù)，構(gòu)建軸型、行駛里程、貨車流量、車貨總重、總重運輸周轉(zhuǎn)量的數(shù)學模型，提出一種高速公路貨物運輸量統(tǒng)計方法，解決高速公路貨運量統(tǒng)計失真問題，主要步驟如下：首先，研究高速公路的計重收費計算模型，并對分析時期內(nèi)相關(guān)數(shù)據(jù)進行預處理，為貨運量和貨物周轉(zhuǎn)量的統(tǒng)計做好基礎(chǔ)工作；其次，依據(jù)貨車總重實際數(shù)據(jù)，基于軸型劃分的聯(lián)網(wǎng)收費貨車軸重數(shù)據(jù)，繪制出貨車的總重運載量圖譜，然后計算出各種軸型貨車的空載重量；最后，統(tǒng)計分析時期內(nèi)各種軸型貨運車輛的貨運量、貨運周轉(zhuǎn)量。貨運量和貨物周轉(zhuǎn)

7、量的影響因素主要有車輛載重能力、貨運需求、道路情況、法律法規(guī)等。經(jīng)分析，起決定性影響因素是車輛的載重性能，而貨車的載重能力依賴于貨車的軸型組合，同時貨車軸型組合的限值也是計重收費判定貨車超限的依據(jù)。以某類軸型貨車為例，貨運量和貨物周轉(zhuǎn)量的計算方法如下：貨運量=；貨物周轉(zhuǎn)量=；其中：貨車總重；該類軸型貨車的空載重量；貨車行駛里程。綜合各類軸型貨車的貨運量數(shù)據(jù)，即可得出貨車的貨運量和貨運周轉(zhuǎn)量。2 貨車空載重量計算模型貨車總重分布分析是基于軸型劃分的聯(lián)網(wǎng)收費貨車軸重數(shù)據(jù)，繪制出貨車的總重運載量圖譜?？紤]到不同時期高速公路貨車的裝載情況會有變化，在繪制主要貨車總重分布曲線時，盡量以年度數(shù)據(jù)繪制貨車總

8、重分布圖譜。從貨車的總重運載量圖譜上，可以直觀地看出各種貨車的數(shù)量分布以及自重分布情況。通過對貨車總重運載量圖譜的分析，一般存在兩或多個峰值，分別代表空載峰值和裝載峰值。通過貨車的總重運載量圖譜，可以統(tǒng)計出該地區(qū)各類軸型貨車大致的平均自重。計算出的各個軸型貨車自重包括駕駛員、燃油以及其它設(shè)備的重量，一般比該軸型貨車出廠的整備質(zhì)量偏重。2.1基本步驟首先，在計算貨車的空載重量時，首先按照貨車總重運載量圖譜的曲線走勢，按軸型劃分空載重量的噸位區(qū)段，對于不規(guī)則的貨車總重運載量圖譜，噸位區(qū)劃的劃分以第一個波峰的頂點為分界點；對于典型雙峰值的貨車總重運載量圖譜，噸位區(qū)段的劃分以第一個波峰的起終點為分界點

9、。其次，按照各個軸型劃分的噸位區(qū)段計算出標準差。標準差是衡量一個樣本數(shù)據(jù)波動大小的量，標準差越大，樣本數(shù)據(jù)的波動就越大。再次，按照劃分好的噸位區(qū)段，將數(shù)據(jù)合并，計算噸位和車次數(shù)量乘積的組數(shù)據(jù)標準差、各噸位所對應車次數(shù)量的組數(shù)據(jù)標準差。最后，根據(jù)各個軸型劃分的噸位區(qū)段，計算出貨車的空載重量。2.2計算流程通過對聯(lián)網(wǎng)高速公路貨車計重收費的各個軸型貨車總重數(shù)據(jù)的匯總統(tǒng)計，計算流程如下所示：輸入數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)預處理噸位區(qū)段劃分標準差計算確定貨車空載重量閾值判斷是是否滿足要求否圖1 貨車空載重量計算流程2.3計算方法各軸型貨車的空載重量噸位區(qū)段的噸位和車次數(shù)量標準差：其中：空載重量噸位區(qū)段的噸位和車次數(shù)量乘積

10、的一組數(shù)據(jù)；空載重量噸位區(qū)段的噸位和車次數(shù)量乘積的一組數(shù)據(jù)平均值。各軸型貨車的空載重量噸位區(qū)段的車次數(shù)量標準差：其中：各噸位所對應車次數(shù)量的一組數(shù)據(jù)；各噸位所對應車次數(shù)量的一組數(shù)據(jù)平均值。各軸型貨車的平均空載重量：。2.4計重收費數(shù)據(jù)的選取以2012年某省聯(lián)網(wǎng)高速公路收費數(shù)據(jù)為例，統(tǒng)計的主要軸型有11軸、12軸、15軸、112軸、115軸、125軸、127軸、157軸、1127軸，主要軸型貨車的車次、總重所占比重均超過95%。表1 2012年聯(lián)網(wǎng)高速公路某省籍貨車統(tǒng)計數(shù)據(jù)軸型貨車流量（萬輛）貨車周轉(zhuǎn)量（萬車公里）貨車總重（萬噸）貨車總重周轉(zhuǎn)量（萬噸公里）11軸68154,7681,821149

11、,38112軸3,748315,63828,3672,512,949112軸62364,18410,3401,104,61515軸1229,1382,282170,192115軸38439,98510,1601,112,527125軸34130,9837,811776,407127軸58465,08918,6242,232,021157軸1,124164,92945,1647,025,9331127軸1,106175,63345,0007,634,289其它軸型39949,4228,5941,055,050合 計9,112969,769178,16323,773,3642.5各軸型總重運載量圖

12、譜繪制及空載重量計算結(jié)果依據(jù)貨車各軸型的車次與總重之間關(guān)系，繪制總重運載圖譜。從下圖中可以看出，圖2、圖3、圖4、圖5、圖7，屬于不規(guī)則的貨車總重運載量圖譜存在的問題，在計算其平均空載重量，需對數(shù)據(jù)進行方差分析。方差分析是將一組資料的總變動量，將可能造成變動的因素分解成不同的部分，并且以假設(shè)檢定的方法來判斷這些因素是否確實能解釋數(shù)據(jù)的變動。不規(guī)則貨車總重運載量圖譜存在一個或多個峰值，空載重量的噸位區(qū)段劃分以第一個波峰的頂點為分界點。圖6、圖8、圖9、圖10中，雙峰值的貨車總重運載量圖中，一個是空載峰值，另外一個是滿載峰值。根據(jù)貨車數(shù)據(jù)繪制典型雙峰值貨車載重圖譜樣式，選擇擬合函數(shù)的類型進行擬合，

13、并將繪制的圖譜與擬合函數(shù)圖進行比較，也可根據(jù)典型雙峰值圖譜雙峰值情況，分段進行數(shù)據(jù)擬合。最后，依據(jù)擬合函數(shù)，求得將不典型雙峰值圖譜的峰值，得到空載重量。 圖2 11軸貨車總重運載圖譜 圖3 12軸貨車總重運載圖譜 圖4 112軸貨車總重運載圖譜 圖5 15軸貨車總重運載圖譜 圖6 115軸貨車總重運載圖譜 圖7 125軸貨車總重運載圖譜 圖8 127軸貨車總重運載圖譜 圖9 157軸貨車總重運載圖譜 圖10 1127軸貨車總重運載圖譜表2 主要貨車軸型對應的空載重量計算結(jié)果表軸型空車重量軸型空車重量11軸2.2125軸14.512軸4.5127軸16.4112軸10.5157軸19.915軸1

14、2.21127軸16.0115軸14.13 貨運量和貨物周轉(zhuǎn)量計算方法貨運量和貨物周轉(zhuǎn)量的影響因素主要有車輛載重能力、貨運需求、道路情況、法律法規(guī)等，其中的決定性影響因素是車輛的載重性能。由此可見，貨車的載重能力，依賴于貨車的軸型組合。以某類軸型貨車為例，貨運量和貨物周轉(zhuǎn)量的計算方法如下：貨運量=；貨物周轉(zhuǎn)量=；其中：貨車總重；該類軸型貨車平均空載重量；貨車行駛里程。綜合各類軸型貨車的貨運量數(shù)據(jù)，即可得出貨車的貨運量和貨運周轉(zhuǎn)量。4 主要軸型貨車的貨運量和貨物周轉(zhuǎn)量推算通過對貨車的總重運載量圖譜的分析，計算出的各個軸型的空車重量，可以推算出各個軸型貨車的貨運量和貨物周轉(zhuǎn)量，進而得到全省貨運量和

15、貨物周轉(zhuǎn)量。以2012年某省聯(lián)網(wǎng)高速公路數(shù)據(jù)為例，計算結(jié)果具體見下表3。表3 2012年聯(lián)網(wǎng)高速公路某省籍貨車的貨運量和貨物周轉(zhuǎn)量計算結(jié)果軸型貨運量（萬噸）貨物周轉(zhuǎn)量（萬噸公里）11軸135 9,469 12軸3,749 307,813 112軸864 78,803 15軸218 13,718 115軸913 81,835 125軸457 44,314 127軸1,465 151,347 157軸4,563 587,998 1127軸4,193 555,186 合 計16,556 1,830,482 5 結(jié)論目前，對于高速公路貨運量和貨物周轉(zhuǎn)量的統(tǒng)計，各個省份基本沒有理想的計算方法。如果通過專

16、門高速公路貨物運輸量調(diào)查，一方面調(diào)查中影響因素較多（天氣、節(jié)假日等）會造成數(shù)據(jù)質(zhì)量下降，另一方面耗費的時間、人力、物力、財力龐大且人為因素干預較多。在大數(shù)據(jù)的背景下，應用聯(lián)網(wǎng)高速公路計重收費數(shù)據(jù)，基于貨車軸型與空載重量計算模型，提出貨運量和貨物周轉(zhuǎn)量計算方法，并以2012年數(shù)據(jù)為例進行驗證。經(jīng)過本文分析，可以得出以下結(jié)論：（1）本文基于軸型劃分的聯(lián)網(wǎng)收費貨車軸重數(shù)據(jù)，繪制出貨車的總重運載量圖譜，通過模型計算出主要貨車型對應空載重量，并以此為依據(jù)，推算在高速公路上運行的貨運量和貨物周轉(zhuǎn)量。（2）在我國大部分省份聯(lián)網(wǎng)高速公路實行計重收費的大背景下，交通主管部門可以方便地從高速公路管理部門獲取貨車計重收費數(shù)據(jù)，為高速公路貨運量和貨物周轉(zhuǎn)的計算提供穩(wěn)定的數(shù)據(jù)源。（3）考慮到計重收費數(shù)據(jù)中，包括車牌信息數(shù)據(jù)，可以按車籍統(tǒng)計貨運量和貨物周轉(zhuǎn)量。（4）通過各軸型對應的貨運量和貨物周轉(zhuǎn)量，可以多層次分析對高速公路運力結(jié)構(gòu)變化情況，為交通運輸主管部門制定發(fā)展政策，加強宏觀調(diào)控和管理，進行路網(wǎng)規(guī)劃和管理的重要依據(jù)。參考文獻1、王軍華，高 峰，葉燕仙基于計重收費數(shù)據(jù)庫的高速公路網(wǎng)貨物運輸量計算 J現(xiàn)代交通技術(shù), 2009, 4：