高速铁路票价和票额分配综合优化研究

发布时间：2020-05-19 12:06

【摘要】：近年来,我国高速铁路路网规模的逐步扩大拉动了沿线地区的经济发展,扭转了铁路旅客运输供不应求的局面。然而,相比既有铁路,高速铁路需要支付更高的建设成本和运营成本,单纯考虑高速铁路的社会效益而忽视其面临的收益问题不利于高速铁路的可持续发展。收益管理是合理利用席位资源、满足旅客多样化需求、提高高速铁路市场竞争力和客票收益的有效方法。本文以高速铁路售票组织方法为研究对象,重点考虑多列车、多停站方案、多等级票价、旅客选择行为、差别定价、票价和票额综合优化、动态控制等因素对高速铁路收益管理的影响并展开相关研究,为合理匹配席位资源和旅客需求并提高客票收益提供理论基础和方法支撑。具体研究内容包括:(1)同一 OD有多列旅客列车提供服务且相互具有可替代性,先客流分配再票额分配的方法难以保证所有旅客列车票额分配方案最优。针对该问题研究高速铁路多列车多停站方案票额分配方法,以票额限制为决策变量建立非线性整数规划模型,采用粒子群算法进行求解。通过算例对模型和算法进行验证,与先客流分配再票额分配的方法进行对比。(2)高速铁路现有席位控制方法对同质席位在整个预售期间采用单一的票价形式,这种售票策略不但限制了铁路客运收益的提高,而且缺乏对旅客需求的刺激作用。同时现有票额分配方法缺乏对旅客选择偏好的考虑。针对上述问题,建立基于旅客选择偏好的高速铁路同质席位多等级票价票额分配模型。针对模型特点设计一种混合启发式算法进行求解。以京沪高速铁路为例进行案例研究,并与现有单一票价形式的票额分配方法进行对比。(3)高速铁路同一起讫车站间多趟旅客列车具有可替代性,旅客倾向于发车时刻优且旅行时间短的车次,导致部分车次客票紧张而其他车次席位虚糜。为此,考虑差别定价策略对旅客车次选择行为的影响,构建高速铁路多列车间差别定价与票额分配的组合优化模型,以期提高列车席位能力与客运需求间匹配度,并设计一种混合启发式算法进行求解。(4)基于随机客流需求和多交通方式竞争条件下的旅客选择行为,研究高速铁路票价和票额的综合优化方法。考虑淡旺季需求和旅客选择行为的灵活定价是刺激市场需求和提高竞争优势的有效手段。票额分配是合理利用长短途票额资源的重要方法。构建高速铁路票价和票额的综合优化模型,并针对模型特点设计混合启发式算法进行求解。通过算例对模型和算法进行验证,与固定票价下不考虑旅客选择行为的票额分配方法进行对比。(5)在多交通方式竞争环境下,由于旅客需求和竞争者行为都是动态变化的,所以需要采用动态的控制策略对高速铁路进行收益管理。针对系统的动态性特征构建高速铁路动态定价和票额分配综合优化模型,并针对求解效率和求解质量设计两种求解方法。通过实例对两种算法的有效性进行了验证并对模型的实际应用进行了分析。
【图文】：

框架图,论文,章节,框架图

图１－１论文的研究框架图逡逑Ｆｉｇｕｒｅ邋１－１邋Ｒｅｓｅａｒｃｈ邋ｆｒａｍｅｗｏｒｋ邋ｏｆ邋ｔｈｉｓ邋ａｒｔｉｃｌｅ逡逑论文核心章节为二、三、四、五、六章。第二章研究单一票价形式下多列车逡逑票额分配问题。第三章研究多等级票价形式下多列车票额分配问题。第二章和第逡逑三章均是在票价固定条件下研究高速铁路的票额分配问题。第四章、第五章和第逡逑六章研究票价和票额综合优化问题。其中，，第四章主要研究非竞争条件下高速铁逡逑路不同列车间的差别定价和票额分配综合优化问题。第五章研究竞争条件下高速逡逑铁路票价和票额分配综合优化问题。第六章在第五章的基础上考虑了系统的动态逡逑性特征，研究高速铁路动态定价和票额分配综合优化问题。逡逑１．５本章小结逡逑本章首先阐述了论文的研究背景，研究目的和意义，指出氋速铁路收益管理逡逑问题具有理论研究和实践指导的双重价值；随后对国内外相关研究进行了综述，逡逑

参数取值,方案图,列车,参数

需求均值和标准差均为常数。某一时段内共有４列旅客列车，其中大站停列车１逡逑列，交错停列车２列，站站停列车１列。具体停站方案及站间距离（单位：ｋｍ）逡逑见图２－３，参数取值见表２－１。逡逑车站逦１逦２逦３逦４逦５逦６逦７逦８逦停站逡逑方案逡逑站间距逦｜＜—１３邋ｌ－＾Ｋ—ｌ邋４７－＾—１３６—＞｜ｆ－１５１—１２１—＞｜＜—１３７＾—１４５—）｜逡逑列车一逦令逦0逦0逦0逦务逦0逦0逦大站停逡逑列车二逦令逦备逦0逦务逦0逦令逦０逦＾逦交错停逡逑列车三邋令逦０逦务逦０逦逦０逦＾＾邋交错停逡逑列车四逦务逦＾逦＜￥＞逦务逦＜＾＞逦务逦令逦站站停逡逑令邋停靠站逦0逦非停靠站逡逑图２－３停站方案图逡逑Ｆｉｇｕｒｅ邋２－３邋Ｔｒａｉｎ邋ｓｔｏｐ邋ｐｌａｎ逡逑表邋２－１邋参数取值（、／＾、）逡逑Ｔａｂｌｅ邋２－１邋Ｐａｒａｍｅｔｅｒ邋ｓｅｌｅｃｔｉｏｎ邋（外、／＾、（ｊ0邋）逡逑0Ｄ逦２逦３逦４逦５逦６逦７逦８逦参数逡逑６２逦１１４逦１６３逦２１５逦２５２逦２９０逦３２７逦Ｐｉｉ逡逑１逡逑逦４５５逦２４９．７逦２４１．９逦３８７．２逦１
【学位授予单位】：北京交通大学
【学位级别】：博士
【学位授予年份】：2019
【分类号】：F532.5;U293.22

【参考文献】