《高速鐵路客流預測及分析綜述》2600字

高速鐵路客流預測及分析綜述1.1高速鐵路客流組成及特性客流全稱為“乘客流量”，指的是乘客選擇一種或者幾種交通方式，在一定時間內(nèi)實現(xiàn)空間移動，通過鐵路這種交通運輸工具實現(xiàn)空間移動的客流稱為鐵路客流。鐵路客流按客流構(gòu)成劃分為商務流、通勤流、旅游流以及學生流，其中，公務旅行的形式有通勤、商務、會議等；私務性出行包括旅游、務工、探親等形式?？土鞑煌瑯?gòu)成組分的出行規(guī)律差異很大。比如十一黃金周、五一、清明節(jié)、端午節(jié)、中秋節(jié)等期間，客流量普遍激增；學生流集中在寒暑假（即每年6月至9月，12月至次年3月）。除此以外，不同消費水平的乘客對交通出行條件的要求也不同，比如商務客流注重列車的舒適性及正點率，而旅游旅客的需求集中在出行時間方便上。高鐵客流根據(jù)客流的形成可劃分為三類：誘增客流、趨勢客流、轉(zhuǎn)移客流：第一，誘增客流與交通管制措施的完善、交通基礎(chǔ)設(shè)施的增加以及政策的引導息息相關(guān)。上述因素對乘客產(chǎn)生的出行需求有一定影響，進而產(chǎn)生新的客流。第二，趨勢客流與我國國情的關(guān)系非常緊密。由于我國人口基數(shù)持續(xù)增加，GDP持續(xù)走高，數(shù)量愈來愈多的乘客選擇乘坐高鐵作為交通出行工具，高鐵趨勢客流的連續(xù)增長態(tài)勢非常顯著。第三，轉(zhuǎn)移客流指的是由于高鐵的建設(shè)，原有的交通流量在某一運輸走廊內(nèi)的重新分配，比如說開通津客運專線之后，從秦皇島到石家莊最少時間只要三小時，而高速公路最少需要七小時上下，使得近70%的原本選擇高速公路出行的乘客換乘至高鐵出行?？土髯兓挠绊懸蛩?，從客觀上看包括經(jīng)濟社會發(fā)展、人口規(guī)模、居民消費水平、季節(jié)和氣候變化、其他交通行業(yè)競爭和政策等因素，從主觀上看包括行安全、列車延誤、發(fā)車頻次、列車開動速度、票價和交通服務水平等因素?；谏鲜隹土鞯幕靖拍?，高鐵客流預測既為規(guī)劃、設(shè)計和運營方案的制定提供客流依據(jù)，也為各級鐵路客運部門制定票價、提升各部門經(jīng)濟效益等方面提供借鑒。1.2高速鐵路客流預測高鐵客流預測對客票定價以及調(diào)整具有參考和借鑒價值，經(jīng)過幾年的快速發(fā)展，一條高鐵的客流規(guī)模將達到頂峰，然后增長率將降低，市場將變得更加成熟。從某種意義上說，這個時候市場飽和的現(xiàn)象開始出現(xiàn)。一旦出現(xiàn)此類情況，該高鐵歷史數(shù)據(jù)的增長曲線將逐步逼近“羅杰斯蒂克”或者“貢佩爾茨”曲線的上限，呈現(xiàn)S曲線的形態(tài)，說明市場進入成熟階段后增長率逐漸降低，最終趨于一條水平線，詳見圖2-3。由圖2-3可知，要正確把握客流所處的發(fā)展階段，具體方法可結(jié)合鐵路客流的增長特征，采取相應的客票定價調(diào)整對策，達成鐵路客票收入增長的目標。圖2-3高速鐵路客流發(fā)展階段圖在運輸能力有限的情況下，高鐵的客流預測應結(jié)合鐵路線路上的列車定員、列車數(shù)量以及席位再利用等加以確定。在此情況下，客流預測可劃分成定性及定量預測法。第一，定性預測法主要包括德爾菲預測方法以及專家預測方法。德爾菲預測方法匿名輪流征求專家的意見。經(jīng)由反復的咨詢、總結(jié)及修正，可以使專家達成共識，但預測的周期會很長，耗時費力，因此對于缺乏足夠信息的中長期預測的實用性更強，應用場景也更加廣泛；專家預測法是基于學界或企業(yè)界專業(yè)人士的經(jīng)驗及判斷，結(jié)合諸多市場上的實際影響因素，很少或不需要處理數(shù)據(jù)，這樣得出結(jié)果的速度很快，然而這種方法的一大弊端是預測比較粗糙，大多用于修正其他預測方法得出的結(jié)果。第二，定量預測法主要包括計量經(jīng)濟模型預測法以及時間序列預測法（也稱趨勢預測法），其中，計量經(jīng)濟模型主要包括引力模型；時間序列預測法包括指數(shù)平滑法、算術(shù)平均法、移動平均法以及線性趨勢預測法；在日客流量預測中，鐵路部門常用的預測方法之一是時間序列預測法，此方法是基于歷史事件來對未來進行預測，其基本假設(shè)是影響市場的各種歷史因素在未來會繼續(xù)存在，唯一的變量只有時間。所以客流會伴隨時間動態(tài)變化。在現(xiàn)實情況下，鐵路運輸企業(yè)在實施市場預測過程中，往往不使用“羅杰斯蒂克”或者“貢佩爾茨”曲線模型。大多數(shù)時間序列模型要么是指數(shù)型，要么即為線性型。其中，指數(shù)型時間序列模型的應用場景比較廣泛，一方面是使用便捷，另一方面也是因為客流量一般呈現(xiàn)指數(shù)型的增長趨勢。算術(shù)平均法，預測時需要足夠的歷史數(shù)據(jù)作為支撐，方法簡單易行，預測公式說明如下：（2-9）式（2-9）中，指的是客流量；指的是時間單位；指的是增長率；指的是常數(shù)。移動平均法，若現(xiàn)有數(shù)據(jù)波動較大或數(shù)量不足，則預測時采用移動平均法，往往采用三年以上的數(shù)據(jù)求和再取平均值。公式說明如下：（2-10）式（2-10）中，指的是客流量平均值；指的是預測年數(shù)；指的是平均增長率。指數(shù)平滑法，鐵路運輸部門廣泛應用于鐵路客流預測。根據(jù)指數(shù)平滑法，近期歷史數(shù)據(jù)比長期歷史數(shù)據(jù)更是對未來情況的反映。所以，在依靠歷史數(shù)據(jù)對未來市場增長進行預測的時候，應該賦權(quán)近期數(shù)據(jù)更高的數(shù)值。就數(shù)學角度而言，此預測方法與移動平均法非常類似，但對近期數(shù)據(jù)的權(quán)重賦予的數(shù)值更高。（2-11）式（2-11）中，指的是預測第一年的客流量；指的是第y年的客流量；指的是平滑因子（0<<1）。從公式（2-11）可以看出，與分別對近期和遠期數(shù)據(jù)產(chǎn)生影響。值越大，近期值對預測結(jié)果的影響越顯著，而值越大，遠期值對預測結(jié)果的準確性的影響越顯著。確定其數(shù)值的方法主要有兩種，即“試算法”及“經(jīng)驗判斷法”?！敖?jīng)驗判斷法”主要依靠預測專家和自己的經(jīng)驗來分析歷史數(shù)據(jù)。前幾年數(shù)據(jù)顯示的增長水平相對穩(wěn)定，值往往位于0.05至0.20之間；歷史數(shù)據(jù)波動幅度較小，但具有不大的增長趨勢，所以值往往位于0.1至0.4之間；歷史數(shù)據(jù)波動較大，有較大的增長（或者下降）趨勢，所以值往往位于0.6至0.8之間；歷史數(shù)據(jù)呈持續(xù)增長（或者下降）趨勢，所以值往往位于0.6至1之間?！霸囁惴ā敝傅氖前凑铡敖?jīng)驗判斷法”對的取值范圍開展初步判斷，接著取該范圍內(nèi)的不同值加以試算，獲取的“偏差平方的均值”（MES），如公式（2-10）所示，MES值越大，數(shù)值越不準確，反之數(shù)值越精準。（2-12）式（2-12）中，指的是往期值和預測值個數(shù)；指的是時段的預測值；指的是時段的實際值。表2-1客流預測方法比較表鐵路部門鑒于新線開通，將更多地運用引力模型，并結(jié)合專家預測方法對鐵路客流量進行修正。引力模型公式如（2-13）所示。（2-13）式（2-13）中，指的是常數(shù)；指的是城市、之間的鐵路客流量；指的是城市、之間的阻隔變量，例如距離、乘客購買力、票價等；指的是城市、的人口數(shù)。需要對數(shù)學模型進行檢驗，例如邏