基于Influ-Logit模型的蘭州至中川鐵路貨運量分擔率研究

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基于Influ-Logit模型的蘭州至中川鐵路貨運量分擔率研究

宋建強1，鮑學英1，王起才1，董朝陽2

(1.蘭州交通大學 土木工程學院，甘肅 蘭州 730070；

2.蘭州中川鐵路有限公司 技術裝備部，甘肅 蘭州 730000)

摘要:鐵路貨運分擔率是指鐵路所占有的運輸市場份額，也是確定鐵路項目投資規模和進行項目經濟評價的重要參數。通過市場調查確定貨主在選擇貨物運輸方式時主要考慮的影響因素，并建立相應的評價指標體系，應用層次分析法計算出各指標的權重值。利用Influ-Logit模型計算得到蘭州至中川鐵路貨運分擔率為43.98%。可見，鐵路運輸在短距離運輸方面處于劣勢地位。因此，為了提高蘭州至中川鐵路的貨運分擔率，需在鐵路運輸的時效性和辦理程序方面不斷進行改進。

關鍵詞：Influ-Logit模型；貨運量；分擔率

蘭州至中川鐵路連接蘭州市區和蘭州新區，線路全長63 km，是蘭州至張掖城際鐵路的先期建設段。蘭州至中川鐵路能極大縮短蘭州市區和蘭州新區間的時空距離，為蘭州市的空間拓展和實現城市空間新布局提供交通支持。同時，蘭州新區是甘肅省規劃的裝備制造、機械電子、石油化工等現代制造業基地，蘭州至中川鐵路能為本地區提供快速、便捷、高效的交通聯系方式，滿足蘭州新區的貨物運輸需求，從而加快區域經濟發展。因此，蘭州至中川鐵路的貨運分擔率研究，對于項目投資規模的決策和經濟效益的評價具有十分重要的意義。分擔率是不同運輸方式所占的運輸市場的份額[1]，分擔率的計算常采用改進的Logit模型[2]。目前，國內學者對于不同運輸方式分擔率的研究主要集中在客運方面，對貨運分擔率的研究相對較少[3-7]。郭玉華等[8]以食用油為例，通過分析食用油企業在選擇運輸方式時主要考慮的影響因素，建立了改進的Influ-Logit貨運分擔率模型。陳峰[9]在對影響貨物運輸方式競爭力因素進行詳細分析的基礎上，建立了競爭力評價模型，并對錫盟地區未來鐵路貨運分擔率的變化進行了預測。葉靜[10]在實際調查和專家評價的基礎上，確定了影響廣深鐵路貨運分擔率的主要因素，并應用Influ-Logit模型計算了廣深鐵路在影響區域內的貨運分擔率。白驊等[11]從系統角度出發，建立了運輸通道貨運分擔率規劃模型。以上文獻都偏重于改進傳統Logit模型，沒有對貨運量分擔率的影響因素進行系統研究，在應用Influ-Logit模型時沒有構建出完整的影響因素評價指標體系。因此，本文提出了一種通過建立貨運量影響因素評價指標體系，并應用層次分析法確定各影響因素的權重值，最后應用Influ-Logit模型計算出蘭州至中川鐵路貨運分擔率的方法。

1Influ-Logit運量分擔率模型

用Ui和Uj來分別表示公路和鐵路運輸方式的效用函數[12]，則公路和鐵路的效用函數可分別表示為

(1)

(2)

式中：θk為第k種影響因素的權重，k = 1，2，…，m;Xk(i)為公路運輸方式下第k種影響因素的相對效用值，k =1,2,…,m;Xk(j)為鐵路運輸方式下第k種影響因素的相對效用值，k =1,2,…,m。

因此，基于Influ-Logit模型的公路貨運量分擔率可以表示為

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

(3)

鐵路貨運量分擔率可以表示為

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

(4)

2影響因素權重

2.1建立評價指標體系

通過對蘭州至中川城際鐵路影響區內的物流園區進行問卷調查，共發放調查問卷500份，樣本有效率為90%，得到不同層次貨主選擇貨物運輸方式時主要考慮的影響因素并按照各影響因素的重要程度進行打分。貨主選擇貨物運輸方式時主要考慮的影響因素歸納為以下3個方面，分別是：成本因素、時間因素和服務質量。

根據貨主選擇貨物運輸方式時主要考慮的影響因素，建立如表1所示的評價指標體系。

2.2計算指標權重

采用層次分析法確定評價指標體系中各指標的權重值[12]。

2.3構造判斷矩陣

采用專家打分法，對同一層次的各元素關于上一層次中某一準則的重要性進行兩兩比較，構造兩兩比較判斷矩陣[13]。其中，aij(i=1,2,…,n；j=1,2,…,m)表示對于目標層而言，Ai對Aj的相對重要性的數值表示。評價因素i和因素j相對于目標的重要性數值，通常用1~9及其倒數表示。

2.3.1用方根法計算指標權重

1)計算判斷矩陣每一行元素的乘積：

則Wi即為各指標的權重。

2.3.2一致性檢驗

結合上述方法，計算出指標體系的權重如表1所示。

表1選擇運輸方式時主要考慮因素的評價指標體系

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

目標層準則層指標層權重選擇貨物運輸方式主要考慮因素成本因素時間因素服務質量運價0.48裝卸搬運費0.11包裝費0.04運輸時間0.22裝卸時間0.04辦理程序0.01裝卸能力0.03安全性0.05信息服務0.01

3指標的相對效用值

3.1指標的分類

影響因素指標根據其能否量化可以劃分為結構化指標和非結構化指標。

1)對于能夠定量化的結構化指標，按指標值和實際效用值是否成正比可以劃分為正指標和逆指標。其相對效用值按下式計算：

(5)

式中:Xk(t)為第t種運輸方式下第k種影響因素的實際值。

2)對于非結構化指標，其相對效用值根據市場調查結果并結合專家打分進行確定。

3.2相對效用值的計算

經調查，目前項目影響區內的貨物運輸方式只有公路運輸，考慮到新建蘭州至中川城際鐵路開通后將對本地區貨物運輸產生較大影響。因而采用專家評估法并結合各影響因素的調查打分值來確定其相對效用值。

1)運價。貨運價格屬于逆指標。其中公路運價較為靈活，鐵路運價則相對固定。經調查，影響區內公路運輸運價率為0.3 元/(t·km)，公路運價易受油價等不確定性因素的影響，波動幅度較大，這里取最大降幅為10%，代入式(5)，得出公路運輸價格相對效用值為0.9。鐵路運價率參照《鐵路貨運運價規則》的相關規定取0.15 元/(t·km)，最大降幅取5%，代入式(5)，得出鐵路運輸價格相對效用值為0.95。

2)裝卸搬運費。由于公路運輸設備機動靈活，貨物裝卸較為容易，且貨物搬運距離較短，因此公路運輸裝卸搬運費較低。而鐵路運輸首先需將貨物運輸到鐵路車站貨場，因而裝卸搬運費較高。鐵路和公路的裝卸搬運費相對效用值分別取0.42和1.00。

3)包裝費。包裝費是為了運輸方便和安全的需要而進行包裝花費的費用。相對于公路運輸而言，貨物通過鐵路運輸到達目的地站點后，還需進行二次搬運，因而對貨物的加固、防護處理措施要更加嚴格，包裝費用也相對較高。因此，鐵路和公路的包裝費相對效用值分別取0.78和1.00。

4)運輸時間。由于本地區公路交通較為發達，公路運輸能實現“門到門”的直達服務；而鐵路運輸由于運行正點率水平較低，且無法實現 “門到門”的直達服務，因而根據專家打分，鐵路和公路的運輸時間相對效用值分別取0.21和1.00。

5)裝卸時間。鐵路運輸由于需要進行二次搬運，裝卸時間和公路運輸相比也相對較長。因而，鐵路和公路的裝卸時間相對效用值分別取0.45和1.00。

6)辦理程序。由于辦理公路運輸手續較為簡便，而鐵路運輸手續的辦理則較為繁瑣。因而，鐵路和公路的辦理程序相對效用值分別取0.30和1.00。

7)裝卸能力。鐵路裝卸能力要明顯強于公路運輸，因此鐵路和公路的裝卸能力相對效用值分別取1.00和0.46。

8)安全性。統計分析表明，貨主認為鐵路運輸貨物的安全性較高，而對于公路運輸安全有許多擔憂。但由于蘭州到中川運輸距離較短，因而鐵路和公路的安全性相對效用值分別取1.00和0.98。

9)信息服務。目前，在公路運輸領域，我國大部分省、自治區、直轄市都已制定了相應的“道路運輸車輛衛星定位監控系統的管理辦法”，衛星定位系統的使用，能夠及時為用戶提供貨物運輸的實時信息，減少交通事故發生的概率。而鐵路運輸由于運行正點率水平較低，從而使用戶獲取貨物的實時信息變得十分困難。因此，鐵路和公路的信息服務相對效用值分別取0.24和1.00。

綜上所述，將各影響因素的相對效用值匯總如表2所示。

表2　各影響因素的相對效用值

4分擔率計算

將表1和表2的數據代分別入式(1)和式(2)，可得蘭州至中川城際鐵路影響區內公路和鐵路的效用值

因此，項目影響區內公路和鐵路的分擔率為：

5結論

1)在本文所建立的方法中，較全面的分析了鐵路貨運量的影響因素，構建了完整的影響因素評價指標體系，能更好的反映出貨運市場的實際情況，貨運分擔率的計算也更加簡便。

2)分析影響因素評價指標體系可以看出，貨主在選擇運輸方式時，對運價和時效性的關注度較高。與公路運輸相比，鐵路運輸在價格方面具有一定的優勢，但在時效性方面差距較大，這也成為制約鐵路貨運分擔率不斷提高的主要因素。

3)通過Influ-Logit模型計算的分擔率可以看出，蘭州至中川鐵路在本地區貨運市場的市場占有率為43.98%。作為連接蘭州新區與蘭州市區的唯一鐵路通道，如能不斷提高蘭州至中川鐵路運輸的時效性，簡化貨運程序，那么鐵路貨運分擔率必能得到進一步的提高。

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(編輯蔣學東)

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

中圖分類號：U294.1+3

文獻標志碼：A

文章編號：1672-7029(2016)01-0176-05

通訊作者：鮑學英(1974-)，女，寧夏中衛人，教授，從事鐵道運輸管理及決策研究；E-mail: 813257032@qq.com

基金項目：長江學者和創新團隊發展計劃資助項目(IRT1139)

收稿日期：*2015-06-22