王宇
摘 要：在本文中，我们基于交通形成的机理分析了交通需求的产生和城市居民的出行决策，交通运输能力是满足交通需求的充分条件。随着城市经济的快速发展，城市居民出行需求正在逐渐增加。近年来，我国的城市轨道交通系统由于发展迅速，交通拥堵和城市铁路问题得到了有效缓解。交通运输系统的迅速发展在城市交通的正常运行中起着非常重要的作用。不仅可以有效地促进城市交通系统的快速发展城市经济的发展也为城市居民的出行带来了巨大的好处。我们认为，出行决定是基于出行者的有用性最大化的原则。因此基于效用理论的交通共享模型，本文讨论了城市轨道交通与传统公共交通之间竞争的博弈机制。同时将客流分为高峰时段，正常时段和低潮时段三种类型，并研究了交通客流的特征。结果表明：充分利用城市轨道交通资源，可达到高峰客流，解决高峰时段和非高峰时段的乘客流差异，资金闲置。根据最大化理论，在城市轨道交通的高峰时段，采用了灵活的票价管理和适当调整发车时间间隔的策略，从而使综合优化策略中的每日乘客人数大幅增加。
关键词：效用理论 城市轨道交通 运营管理 客流
Analysis of Optimization Strategy for Urban Rail Transit Operation Management based on Utility Theory
Wang Yu
Abstract：This article analyzes the generation of traffic demand and the travel decision of urban residents based on the mechanism of traffic formation. Transportation capacity is a sufficient condition to meet traffic demand. With the rapid development of urban economy， the travel demand of urban residents is gradually increasing. In recent years， due to the rapid development of China's urban rail transit system， traffic congestion and urban railway problems have been effectively alleviated. The rapid development of the transportation system plays a very important role in the normal operation of urban traffic， which not only can effectively promote the rapid development of the urban transportation system， the development of the urban economy， but also bring huge benefits to the travel of urban residents. The article believes that travel decisions are based on the principle of maximizing the usefulness of travelers. Therefore， based on the traffic sharing model of utility theory， this article discusses the game mechanism of competition between urban rail transit and traditional public transportation. At the same time， the passenger flow is divided into three types： peak period， normal period and low tide period， and the characteristics of traffic passenger flow are studied. The results show that full use of urban rail transit resources can achieve peak passenger flow， resolve the difference in passenger flow between peak and non-peak hours， and idle funds. According to the maximization theory， during the peak hours of urban rail transit， flexible fare management and the strategy of appropriately adjusting the departure time interval are adopted， which greatly increases the number of daily passengers in the comprehensive optimization strategy.
Key words：utility theory， urban rail transit， operation management， passenger flow
1 引言
城市經济日新月异，对城市出行的需求在增加，城市交通压力也在迅速增加。自1970年以来，城市轨道交通系统在世界所有国家中迅速发展，在城市交通系统中发挥着重要作用，促进了城市经济的发展，并为居民提供了出众的出行选择。截至2020年底，中国共有45个城市开通城市轨道交通运营，里程约7978.19公里，中国城市轨道交通的发展正进入快速发展时期。然而，当前的城市轨道交通与其他运输方式不兼容，在乘客流量不密集的地区，轨道交通线路的经济效益低下，建成后线路的变化和调度的灵活性也很低。由于更新机车车辆的困难和对城市轨道交通建设的巨额投资，大多数城市轨道交通公司遭受了经营亏损。为此，国内外学者采用多种形式，包括政策指导，增加或减少车辆，优化车辆出行时间，吸引客流，增加公司利润。我国一直在研究运作策略和利润损益。但是，实际上很难使用，并且操作效果不佳。在对居民交通需求进行分析的基础上，根据当前城市客流的特点，对城市轨道交通的运营策略进行了研究。
2 运营管理需求分析
2.1 乘客需求
这是运营管理的重要目的，也是构建评估系统时要考虑的重要目的。对于乘客，运营管理要求体现在三个要点上。首先是轨道交通的可到达性，这需要强大的线路网络和基础设施作为支持，车站的分布和运营时间表可以证明这一点。这是乘客选择轨道交通的先决条件。第二个是便利性，及时到达和乘客的客观要求有很大关系。第三是舒适性，并且由于其可到达性，乘客满意度与驾驶舒适性密切相关。第四是安全系数，这是轨道交通中最重要的因素，但在实际情况下，当前的轨道交通具有较高的安全系数。
2.2 业务需求
安全是公司必须考虑的首要问题，并且是运营管理中的基本环節。城市轨道交通运营的效率和速度对于运营公司来说也是非常重要的因素，另一个是运营的经济问题。通过优化和整合这些因素，可以在满足乘客需求的同时提高服务质量。为了实现这些关键因素，公司在评估业务时通常会考虑三点：第一，收益率，主要包括运营业务的失败率和延误率以及公司使用这些因素的运输服务质量。第二，公司经营服务的主要目的。经济是公司评估控制水平的主要因素。第三是线路设施的故障维护。
2.3 政府需求
与乘客和企业相比，政府起着主要的监督作用，并根据社会方面来评估城市轨道交通运营，尤其是在空气污染和交通拥堵等方面，经济方面以及运输运营方面。财政负担和能源过度消费的问题。这是因为政府负责监督轨道交通的运营，并且需要从更全面的角度考虑运营管理问题。例如，运营延误可能会对整个城市交通状况产生负面影响。发生城市轨道交通事故时，会影响社会的稳定。因此，政府需要从民生和经济角度对线路运营进行监督，以确保轨道交通的安全，满足环保和经济角度的相关标准。
3 城市交通客流的形成
城镇居民的日常出行需求是影响城市交通中客流量的主要因素，城镇居民从起点到目的地使用的交通方式包括做出出行决策的过程。因此，可以看出，城市交通客流的形成涉及两个主要方面：城市居民出行需求和出行决策。
居民出行需求是满足其工作和生活需求的旅行工具。其支付能力是指使用特定车辆后的的费用，而支付能力不仅指管理车辆的成本，还指花费在使用车辆上的时间。当满足交通需求时，就会产生交通客流，并且乘客的选择取决于消费水平和乘客的偿付能力。现代城市交通系统围绕城市轨道交通发展。这是通过显著增加城市轨道交通的乘客选择来提高城市轨道交通的经济效益的有效途径。
3.1 交通和出行决策
根据许多城市轨道交通系统的决策理论，选择出行方式时城市居民的思维过程与效用理论非常吻合，可以使居民在决策过程中做出决策。因此，将效用价值作为决策标准是非常科学的，并且做出的决策不仅能够充分反映决策者在决策过程中面临的风险，而且还能满足决策者的需求。可以使用公式来计算高昂出行费用。U（E，F，M，S）=a·E +β·Tn·My·S（1）该表达式中的字符如下。U代表城市主要交通方式后支付的平均费用（元）。E表示居民上车花费的票价（元）。 a表示在特定类型的车辆上行驶所需的距离，T表示居民在选择车辆的决策过程中花费的时间。β表示等效旅行时间的成本。M代表居民对行驶中的车辆的满意度。n是等于满意的成本。S是居民对特定运输方式的偏爱和使用频率，y是与居民对特定运输方式的偏爱相对应的成本。专家们汇总了一个公式，该公式表明居民的支付能力还包括运输成本。城市轨道交通系统中特定车辆的发车时间间隔和车辆容量是影响居民决策的重要因素，因为它们与居民的支付能力直接相关。如果车辆长时间不在，居民的时间成本将大大增加。在城市轨道交通系统中，如果客流稳定，则车辆的频率与客流成正比。简而言之，增加出发频率可以有效地提高城市轨道交通对居民的吸引力。增加车辆发车频率可以有效减少出行时间成本，有效增加客流量，并使城市轨道交通系统对客流更具吸引力。然而，对于城市铁路交通系统管理员和驾驶员而言，缩短每辆车的发车间隔会增加交通系统的运营成本。
4 为提高城市轨道交通的运营和控制水平而采取的优化措施
4.1 可行性
为了有效地增加在城市轨道交通系统运行过程中获得的利润，城市轨道交通系统的管理者可以响应高峰时间的变化适当延长出发时间间隔。城市轨道交通系统延长了车辆出发之间的时间间隔。这将大大增加居民的出行费用，并降低其出行效率。当在城市轨道交通上花费大量的居民时间时，交通管理人员可以通过适当缩短出发时间间隔来降低居民的出行成本。为了使城市轨道交通系统在运营过程中吸引更多的客流，有必要根据客流的变化适当调整票价和出发时间间隔。
4.2 调整城市交通系统发车时间间隔
乘客的舒适度主要取决于等待时间的长短。从最大化城市轨道交通系统的目标效果角度来看，运输系统管理员可以适当缩短轨道交通的发车时间间隔，从而有效地引导客流，城市居民在出行中优先选择城市轨道交通。因此，为了有效地将大量的客流纳入城市轨道交通系统，城市轨道交通的运输必须能够根据客流的高峰变化适当地调整发车时间。
5 结论
在我国，城镇居民的日常出行需求是影响城市交通中旅客流量的主要因素，城镇居民从起点到目的地的交通方式也是他们做出出行决策的过程。现代城市的交通运输系统以城市轨道交通为中心，要提高城市轨道交通的经济效益，最重要的是考虑旅客的交通需求。根据城市铁路运输系统的效用理论，决策过程中旅客的决策概念也可以遵循最大化原则。为了有效地增加城市轨道交通系统中的客流，城市交通管理人员可以根据高峰客流的变化适当调整列车的发车时间间隔。此外，城市交通管理人员可以适当地协调城市轨道交通与传统公交车票价，有效地吸引交通系统中的客流。通过调节乘客的成本以控制城市轨道交通的运营，调节城市轨道交通系统中的乘客流量来控制城市轨道交通的运营。通常，城市轨道交通系统中的客流量可以通过以上多种方式进行调节。
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