競爭性高速公路路徑選擇行為研究

摘 要：隨著我國社會主體市場化程度的不斷加深，包括高速公路在內的大量公共設施基礎項目逐步向民間資本開放，以PPP模式為代表的投融資模式得到廣泛應用，對社會投資人來講，在項目投資及收費標準確定的前提下，項目特許經營期內的交通量是項目能否獲得預期收益的重要因素，因此交通量預測的準確性日益受到關注。隨著我國城市間的公路網絡日益完善，新建項目所在通道內往往不止一條道路，出行者往往具有多元化的路徑選擇。本文計劃在BPR路阻函數和非集計模型的基礎上，對競爭性公路路徑選擇行為進行研究，從而為新建高速公路項目的交通量預測打下基礎。

關鍵詞：出行路徑選擇;效用;時間價值

1 相關研究介紹

現階段，人們對出行路徑選擇行為研究主要集中在影響因素和選擇模型研究等兩個方面，對于前者，楊柳、孫曉梅[1，2]等人的研究表明，公路出行者路徑選擇行為的主要因素包括出行的時間、費用（通行費及其他支出）、目的以及運輸貨物類型等。在后者，現階段最常用的模型為基于效用函數最大的非集計模型[3]，它的基本假設是當出行者面臨多路徑選擇時，傾向于選擇效用更大的路徑，這種效用被認為是出行過程中出行者獲得的關于快捷性、安全性和舒適性方面的感受。但由于客觀條件的限制，出行者無法感知所有因素，因此效用隨機理論認為，效用由固定和隨機兩部分組成，根據隨機部分服從分布的不同，可分為多元Logit（Gumbel分布）和多元Probit（多元正態分布）兩種模型。本文將從影響因素和選擇模型等兩方面進行介紹。

2 影響因素

2.1 交通阻抗

交通阻抗是表達車輛在運行過程中遇到阻力大小的量值，是進行交通分配和路網規劃的重要參數，在實際出行過程中，出行者大都會選擇道路阻抗最低的路段出行。BPR路阻函數具體如下：

——行駛產生的廣義費用;

——出行者的時間價值;

——道路行駛時間;

——單位距離的出行費用（主要是燃油消耗）;

——道路長度;

——通行費;

——自由流對應的行程時間;

——道路交通量;

——道路通行能力;

——路阻函數參數，典型值為。

2.1.1 高速公路通行費支出

目前，我國高速公路收費標準制定審批屬于省級事權，對于經營性高速公路，一般由當地高速公路運營管理部門根據不同項目的建設規模、投資估算、養護管理成本估算、預測交通流量情況，采用同一套計算公式得出項目的初步定價，并報項目所屬地區省級財政部門、物價部門和交通部門聯合審批，之后由物價部門針對具體項目召開由相關領域專家、消費者及行業代表等參與的收費標準聽證會，并于會后確定項目的具體收費標準。

2.1.2 時間價值

（1）平均車速。根據中、澳合作項目《公路投資優化和可行性研究方法改進》的研究成果，可以得到車輛不同交通量條件下在高速公路上的分車型車速。以拖掛車為例，計算公式如下：

（2）時間價值。一般來說，擬建項目在途車輛的時間價值可分為客車和貨車兩類，前者主要由在途車輛和在途旅客的時間價值兩部分組成，后者則由在途車輛與在途貨物的時間價值組成，它們的計算分別如下：

①在途旅客時間價值

2.1.3 其他費用支出

由于其他費用支出所包含項目較為廣泛，且很多項目難以定量計算，因此在本文中，僅選取其他費用支出中最具代表性的燃料支出進行討論。

參考中、澳合作項目《公路投資優化和可行性研究方法改進》中對不同車型經濟成本的計算，車輛單公里燃油消耗量主要與道路平整度、坡度、車速及道路擁擠度等因素相關，以拖掛車為例，以上四項修正系數分別為：

2.2 個人屬性

雖然根據研究，出行時間和出行費用（通行費和其它費用支出）是影響出行選擇的最主要因素，但是對于某一個具體的駕駛者來講，他的個人屬性（職業、年齡、駕駛水平等）也往往會對路徑選擇產生影響，例如通常來說，駕駛水平較低和較年長者更追求駕駛的安全性，因而更傾向于選擇行駛速度較低且安全性更高的路徑。由于此類影響因素往往較多，且難以量化，因此在本文中暫不予考慮。

3 選擇模型

城市間的車輛通行往往有多條路徑可供選擇，不同路徑間由于其在線路走向、道路等級等條件不同，在通行時間、通行費用等方面服務特性互不相同。某條路徑對道路期望的滿足程度稱為效用，假設出行者總是可以全面地掌握交通信息，并遵循效用最大原理，即總是選擇效用最大路線出行，且出行路線對出行者的效用與其服務屬性間具有線性關系，則可以建立如下關系[5]：

4 結論及展望

本文首先從出行時間、費用、目的、貨物類型及個人屬性等方面對選擇行為的影響因素進行介紹，之后對出行路徑選擇模型中最常使用的Logit模型進行了簡要說明，為之后進一步對具體項目的研究打下基礎。

參考文獻：

[1]孫曉梅.多源交通信息下的動態路徑選擇模型與方法研究[D]. 吉林大學，2011.

[2]楊柳.出行行為及特征的實化研究[D].長安大學，2010.

[3]魯楠.高速公路收費費率對車輛路徑選擇行為的影響研究[D]. 2016.

[4]李星.客貨車時間價值確定方法研究[C].海峽兩岸智能交通運輸系統學術研討會暨同舟交通論壇，2005.

[5]詹燕，李碩.高速公路收費費率與交通量關系研究[J].湖南交通科技，2002（01）：76-77+84.

作者簡介：張弛（1992-），男，陜西渭南人，助理工程師，主要研究方向：交通規劃。