基於列車運行計畫的城軌票價與運營補貼策略最佳化

《基於列車運行計畫的城軌票價與運營補貼策略最佳化》是依託中南大學，由鄧連波擔任項目負責人的面上項目。

基本介紹

• 中文名：基於列車運行計畫的城軌票價與運營補貼策略最佳化
• 項目類別：面上項目
• 項目負責人：鄧連波
• 依託單位：中南大學

項目摘要

本課題針對軌道交通運營的可持續發展困境，結合列車運行計畫對票價和運營補貼策略進行整體最佳化。構造基於列車運行計畫的換乘網路，對客流廣義出行費用分析的基礎上，通過客流均衡分析研究換乘網路上時變客流的時空推送規律。考慮客流換乘行為建立列車運行計畫最佳化模型，依據客流時空推送規律最佳化確定各交路上列車開行數量、始發時刻。考慮彈性時變需求、服務能力、服務水平等相關因素，結合企業的列車運行計畫決策，對不同票制方式下的票價策略和補貼方式下的運營補貼策略進行最佳化分析，尋求城市軌道交通的票價策略和補貼機制這一科學問題的最佳化理論和方法。通過研究，揭示市場競爭狀態下城市軌道交通票價和運營補貼策略和運營服務水平、市場地位之間的內在關係。為我國城市軌道交通票價制定與補貼機制決策提供理論支持和決策依據，增強我國城市軌道交通的運營可持續發展能力，提高我國城市軌道交通的服務水平、市場地位和運營效益。

結題摘要

本課題以城軌列車運行計畫和價格策略間的密切關係為基礎，充分考慮彈性時變需求、服務能力、服務水平等因素，結合列車運行計畫對票價和運營補貼策略進行整體最佳化，系統研究了不同票制下的票價策略和補貼方式下的運營補貼策略最佳化理論和方法。 對典型網路需求特徵和運營組織特性進行分析，構造基於運行計畫的換乘網路，構建了時變需求下的客流均衡模型和換乘網路時變客流的時空推送算法。形成了網路複雜交路運行計畫最佳化方法，研建了以運行計畫制定和運行圖管理為核心功能的廣州捷運運行圖模擬驗算系統。 考慮票價策略、運行計畫與客流需求、客流出行選擇行為決策的關係，結合運行計畫對票價策略綜合最佳化。建立了不同票制下票價策略模型，根據票價、運行計畫和客流水平的逐層疊代關係，設計了模擬退火求解算法；對不同票制和不同目標下的票價策略進行分析；以里程票制為參照構建了反映區域票價合理性的目標函式，從區域劃分、分區票價計算兩部分構建分區票價最佳化算法。 結合運行計畫和客票價格，對運營補貼策略進行綜合最佳化。從補貼效率出發，構造了客流人均補貼效益最大化模型，設計了以模擬退火算法為基礎的求解算法，綜合確定列車數量、票價和補貼額度，最佳化方法適用於多種票制情形；建立了補貼額度最小化模型，給出了單一票制和里程票制下的開行間隔、票價和補貼的解析解和凸性最優條件，設計了基於一階最優條件的疊代求解算法，對不同票制、需求水平、廣義費用因子下的補貼規律進行了分析。 對城軌運營補貼的相關規制經濟原理進行分析，構建了補貼評價的外部效益計量方法。研究了城軌關聯公交接駁網路設計、公交線網差異化票價、高鐵席位分配和動態票價聯動最佳化、多節拍組合下的周期性列車運行時刻表等關聯和延伸問題。 本項目針對票價和運營補貼策略的研究，揭示了市場競爭狀態下票價、運營補貼與服務水平、市場地位之間的內在關係，為城軌客票價格和運營政策制定提供科學依據，為城市軌道交通健康、可持續運營提供理論支持。