基于貨車軸型的高速公路貨物運輸量統(tǒng)計方法

王心磊

（蘇交科集團股份有限公司，江蘇 南京 210017）

高速公路貨物運輸量數(shù)據(jù)是交通運輸統(tǒng)計的重要組成，不僅能衡量高速公路的發(fā)展水平，反映高速公路的貨運能力和效率，而且為進一步分析高速公路運輸在綜合運輸體系中的作用提供了數(shù)據(jù)支撐［1］。如何準確、真實地獲取貨物運輸量統(tǒng)計指標是現(xiàn)階段統(tǒng)計工作的重點、難點。當前高速公路貨物運輸量數(shù)據(jù)的獲取，需要投入大量人力、財力、物力，而且調查中人為因素會造成統(tǒng)計結果的不準確。如何找出一種合理測算高速公路貨物運輸量的統(tǒng)計方法，減少貨物運輸量統(tǒng)計的成本以及人為因素的影響，得到較為準確的運輸量數(shù)據(jù)，是交通統(tǒng)計人員亟需解決的問題。

1 高速公路貨物運輸量統(tǒng)計模型

目前，全國大部分省份的聯(lián)網(wǎng)高速公路，對貨車實行計重收費，即對貨車按照實際車貨總重及超軸限的程度按照不同費率收取高速公路通行費。聯(lián)網(wǎng)收費貨車數(shù)據(jù)庫包含車牌號、軸型、行駛里程、貨車流量、車貨總重、總重周轉量等信息，通過對各類軸型貨車的車貨總重數(shù)據(jù)分析，可以推算出各類軸型貨車的空載重量，就可以計算出每輛車的裝載貨物重量和貨物周轉量。

本文基于高速公路計重收費數(shù)據(jù)，構建軸型、行駛里程、貨車流量、車貨總重、總重運輸周轉量的數(shù)學模型，提出一種高速公路貨物運輸量統(tǒng)計方法，解決高速公路貨運量統(tǒng)計失真問題，主要步驟如下：

（1）研究高速公路的計重收費計算模型，并對分析時期內相關數(shù)據(jù)進行預處理，為貨運量和貨物周轉量的統(tǒng)計做好基礎工作；

（2）依據(jù)貨車總重實際數(shù)據(jù)，基于軸型劃分的聯(lián)網(wǎng)收費貨車軸重數(shù)據(jù)，繪制出貨車的總重運載量圖譜，然后計算出各種軸型貨車的空載重量；

（3）統(tǒng)計分析時期內各種軸型貨運車輛的貨運量、貨運周轉量。

貨運量和貨物周轉量的影響因素主要有車輛載重能力、貨運需求、道路情況、法律法規(guī)等［2］。經(jīng)分析，起決定性的影響因素是車輛的載重性能，而貨車的載重能力依賴于貨車的軸型組合，同時貨車軸型組合的限值也是計重收費判定貨車超限的依據(jù)。以某類軸型貨車為例，貨運量和貨物周轉量的計算方法如下［3］：

式中：Ti為貨車總重；Ki為該類軸型貨車的空載重量；Li為貨車行駛里程。

綜合各類軸型貨車的貨運量數(shù)據(jù)，即可得出貨車的貨運量和貨運周轉量。

2 貨車空載重量計算模型

貨車總重分布分析是基于軸型劃分的聯(lián)網(wǎng)收費貨車軸重數(shù)據(jù)，繪制出貨車的總重運載量圖譜。考慮到不同時期高速公路貨車的裝載情況會有變化，在繪制主要貨車總重分布曲線時，盡量以年度數(shù)據(jù)繪制貨車總重分布圖譜。從貨車的總重運載量圖譜上，可以直觀地看出各種貨車的數(shù)量分布以及自重分布情況。

對貨車總重運載量圖譜的分析可知，一般存在3或多個峰值，分別代表空載峰值和裝載峰值。通過貨車的總重運載量圖譜，可以統(tǒng)計出該地區(qū)各類軸型貨車大致的平均自重。計算出的各個軸型貨車自重包括駕駛員、燃油以及其它設備的重量，一般比該軸型貨車出廠的整備質量偏重。

2.1 基本步驟

（1）在計算貨車的空載重量時［4］，首先按照貨車總重運載量圖譜的曲線走勢，按軸型劃分空載重量的噸位區(qū)段，對于不規(guī)則的貨車總重運載量圖譜，噸位區(qū)劃的劃分以第1個波峰的頂點為分界點；對于典型雙峰值的貨車總重運載量圖譜，噸位區(qū)段的劃分以第1個波峰的起終點為分界點。

（2）按照各個軸型劃分的噸位區(qū)段計算出標準差。標準差是衡量一個樣本數(shù)據(jù)波動大小的量，標準差越大，樣本數(shù)據(jù)的波動就越大。

（3）按照劃分好的噸位區(qū)段，將數(shù)據(jù)合并，計算噸位和車次數(shù)量乘積的組數(shù)據(jù)標準差、各噸位所對應車次數(shù)量的組數(shù)據(jù)標準差。

（4）根據(jù)各個軸型劃分的噸位區(qū)段，計算出貨車的空載重量。

2.2 計算流程

對聯(lián)網(wǎng)高速公路貨車計重收費的各個軸型貨車總重數(shù)據(jù)進行匯總統(tǒng)計，計算流程如圖1所示：

圖1 貨車空載重量計算流程

2.3 計算方法

各軸型貨車的空載重量噸位區(qū)段的噸位和車次數(shù)量標準差S空載·噸位·車次按下式計算：

式中：x1，x2，…xn分別為空載重量噸位區(qū)段的噸位和車次數(shù)量乘積的一組數(shù)據(jù)；x為空載重量噸位區(qū)段的噸位和車次數(shù)量乘積的一組數(shù)據(jù)平均值。

各軸型貨車的空載重量噸位區(qū)段的車次數(shù)量標準差S空載·車次按下式計算：

式中：y1，y2，…yn分別為各噸位所對應車次數(shù)量的一組數(shù)據(jù)；y為各噸位所對應車次數(shù)量的一組數(shù)據(jù)平均值。

2.4 計重收費數(shù)據(jù)的選取

以2012年某省聯(lián)網(wǎng)高速公路收費數(shù)據(jù)為例（表1），統(tǒng)計的主要軸型有11軸、12軸、15軸、112軸、115軸、125軸、127軸、157軸、1127軸，主要軸型貨車的車次、總重所占比重均超過95%。

2.5 各軸型總重運載量圖譜繪制及空載重量計算結果

依據(jù)貨車各軸型的車次與總重之間關系［5］，繪制總重運載圖譜。其中圖2~圖5、圖7屬于不規(guī)則的貨車總重運載量圖譜存在的問題，計算其平均空載重量，需對數(shù)據(jù)進行方差分析。方差分析是將可能造成變動的因素分解成不同的部分，并且以假設檢定的方法來判斷這些因素是否確實能解釋數(shù)據(jù)的變動。不規(guī)則貨車總重運載量圖譜存在1個或多個峰值，空載重量的噸位區(qū)段劃分以第1個波峰的頂點為分界點。

圖6、圖8~圖10中，雙峰值的貨車總重運載量圖中，一個是空載峰值，另外一個是滿載峰值。根據(jù)貨車數(shù)據(jù)繪制典型雙峰值貨車載重圖譜樣式，選擇擬合函數(shù)的類型進行擬合；并將繪制的圖譜與擬合函數(shù)圖進行比較，也可根據(jù)典型雙峰值圖譜雙峰值情況，分段進行數(shù)據(jù)擬合；最后，依據(jù)擬合函數(shù)，求得不典型雙峰值圖譜的峰值，得到空載重量（表2）。

表1 2012年聯(lián)網(wǎng)高速公路某省籍貨車統(tǒng)計數(shù)據(jù)

圖2 11軸貨車總重運載圖譜

圖3 12軸貨車總重運載圖譜

圖4 112軸貨車總重運載圖譜

圖5 15軸貨車總重運載圖譜

圖6 115軸貨車總重運載圖譜

圖8 127軸貨車總重運載圖譜

圖7 125軸貨車總重運載圖譜

圖9 157軸貨車總重運載圖譜

圖10 1 127軸貨車總重運載圖譜

表2 主要貨車軸型對應的空載重量計算結果表 t

3 主要軸型貨車的貨運量和貨物周轉量推算

通過對貨車的總重運載量圖譜的分析，計算出的各個軸型的空車重量，根據(jù)式（1）可以推算出各個軸型貨車的貨運量和貨物周轉量［6］，進而得到全省貨運量和貨物周轉量。以2012年某省聯(lián)網(wǎng)高速公路數(shù)據(jù)為例，計算結果具體見表3。

表3 2012年聯(lián)網(wǎng)高速公路某省籍貨車的貨運量和貨物周轉量計算結果

4 結語

目前，對于高速公路貨運量和貨物周轉量的統(tǒng)計，各個省份基本沒有理想的計算方法。如果進行專門的高速公路貨物運輸量調查，一方面調查中影響因素較多（天氣、節(jié)假日等）會造成數(shù)據(jù)質量下降，另一方面耗費的時間、人力、物力、財力龐大且人為因素干預較多。在大數(shù)據(jù)的背景下，應用聯(lián)網(wǎng)高速公路計重收費數(shù)據(jù)，繪制貨車的總重運載量圖譜，通過模型計算出主要貨車型對應空載重量，并以此為依據(jù)，推算在高速公路上運行的貨運量和貨物周轉量成為可能?？紤]到計重收費數(shù)據(jù)中，包括車牌信息數(shù)據(jù)，可以按車籍統(tǒng)計貨運量和貨物周轉量。通過各軸型對應的貨運量和貨物周轉量，可以多層次分析對高速公路運力結構變化情況，為交通運輸主管部門制定發(fā)展政策，加強宏觀調控和管理，進行路網(wǎng)規(guī)劃和管理的重要依據(jù)。在我國大部分省份聯(lián)網(wǎng)高速公路實行計重收費的大背景下，交通主管部門可以方便地從高速公路管理部門獲取貨車計重收費數(shù)據(jù)，為高速公路貨運量和貨物周轉的計算提供穩(wěn)定的數(shù)據(jù)源。

［1］王軍華，高峰，葉燕仙.基于計重收費數(shù)據(jù)庫的高速公路網(wǎng)貨物運輸量計算［J］.現(xiàn)代交通技術，2009，6（4）：73- 77．

［2］陳蔭三.高速公路運輸量研究［J］.中國公路學報，2005，18（2）：94- 98．

［3］袁長偉，王建偉.高速公路速公路貨流統(tǒng)計方法與實證分析［J］.公路交通科技, 2009（10）：149-152．

［4］劉擁華，孫靜怡，何民，等.高速公路貨物運輸量統(tǒng)計方法［J］.公路交通科技，2012，29（4）：143-148．

［5］左慶樂，張瑩．我國公路運輸量統(tǒng)計調查的新思路［J］.交通標準化，2005（2）：41-43．

［6］劉擁華，和永軍，繆應峰.高速公路計重收費模型研究及改進［J］.公路交通科技，2011，28（5）：153- 158．