公路路網(wǎng)貨物運(yùn)輸量月度波動(dòng)系數(shù)推算方法

劉擁華，陳維民，繆和匠，段莉珍

（1.昆明理工大學(xué)交通工程學(xué)院，昆明650500；2.云南省交通運(yùn)輸廳，昆明650531；3.云南省交通科學(xué)研究所，昆明650511）

公路路網(wǎng)貨物運(yùn)輸量月度波動(dòng)系數(shù)推算方法

劉擁華*1，陳維民2，繆和匠3，段莉珍3

（1.昆明理工大學(xué)交通工程學(xué)院，昆明650500；2.云南省交通運(yùn)輸廳，昆明650531；3.云南省交通科學(xué)研究所，昆明650511）

公路運(yùn)輸量波動(dòng)系數(shù)反映了運(yùn)輸需求與運(yùn)輸供給在時(shí)空上的不均衡狀態(tài).本文首先分析了車(chē)輛貨物運(yùn)輸量月度波動(dòng)系數(shù)的統(tǒng)計(jì)方法和其在統(tǒng)計(jì)調(diào)查中存在的問(wèn)題；接著依托高速公路聯(lián)網(wǎng)收費(fèi)系統(tǒng)、交通量自動(dòng)觀測(cè)點(diǎn)與交通量調(diào)查信息系統(tǒng)等平臺(tái)，建立了公路路網(wǎng)貨物運(yùn)輸量月度波動(dòng)系數(shù)推算模型，把車(chē)貨質(zhì)量、收費(fèi)總額、交通量、車(chē)道數(shù)、通車(chē)?yán)锍痰葏?shù)引入到模型中來(lái)，并對(duì)公路路網(wǎng)貨物運(yùn)輸量非基數(shù)月度波動(dòng)系數(shù)提出了量化處理、權(quán)重賦予的方法；最后，通過(guò)實(shí)例驗(yàn)證了模型和算法的可行性.研究成果可為公路路網(wǎng)貨物運(yùn)輸量統(tǒng)計(jì)調(diào)查、區(qū)域內(nèi)公路路網(wǎng)規(guī)劃和綜合運(yùn)輸體系優(yōu)化提供切實(shí)的參考.

公路運(yùn)輸；月度波動(dòng)系數(shù)；路網(wǎng)貨物運(yùn)輸量；車(chē)輛貨物運(yùn)輸量；非基數(shù)月度；貨運(yùn)量；貨物周轉(zhuǎn)量

1 引言

公路運(yùn)輸量是表征公路運(yùn)輸成果的重要指標(biāo)，分為車(chē)輛和路網(wǎng)運(yùn)輸量.路網(wǎng)運(yùn)輸量是指在一定行政區(qū)域內(nèi)公路網(wǎng)上營(yíng)業(yè)性運(yùn)輸車(chē)輛發(fā)生的運(yùn)輸量；車(chē)輛運(yùn)輸量是我國(guó)官方公布數(shù)據(jù)，是指在一定行政區(qū)域內(nèi)隸屬營(yíng)業(yè)性運(yùn)輸車(chē)輛在本地區(qū)域和外地區(qū)域公路網(wǎng)上完成的運(yùn)輸量，并不能完全代表路網(wǎng)運(yùn)輸量.公路運(yùn)輸量波動(dòng)是運(yùn)輸需求不斷上下顛簸起伏的變動(dòng)狀態(tài)，反映了需求與供給的不均衡情況.

公路運(yùn)輸量月度波動(dòng)系數(shù)研究相對(duì)較少.國(guó)外側(cè)重于運(yùn)輸量調(diào)查方法、數(shù)據(jù)開(kāi)發(fā)等研究.英國(guó)主要利用GPS技術(shù)來(lái)獲取公路運(yùn)輸量準(zhǔn)確數(shù)據(jù)[1]；加拿大致力于運(yùn)輸量調(diào)查技術(shù)與方法的開(kāi)發(fā)研究[2]；美國(guó)著重研究每種運(yùn)輸方式、每條線路、每種貨物和旅客運(yùn)輸量分布[3].我國(guó)主要涉及運(yùn)輸量統(tǒng)計(jì)方法、分析與運(yùn)輸指標(biāo)等研究.趙淑芝等[4]建立了公路運(yùn)輸量預(yù)測(cè)模型；陳蔭三等[5]分析了我國(guó)高速公路網(wǎng)運(yùn)輸量狀況；楊銘等[6]提出了路網(wǎng)運(yùn)輸量統(tǒng)計(jì)方法；吳彪等[7]建立了區(qū)域公路貨物運(yùn)輸量統(tǒng)計(jì)指標(biāo)排序模型；張志俊[8]建立了公路運(yùn)輸量月度波動(dòng)系數(shù)基礎(chǔ)數(shù)據(jù)采集方法；劉擁華等[9]提出了線路運(yùn)輸量統(tǒng)計(jì)方法.

在運(yùn)輸量統(tǒng)計(jì)中，車(chē)輛運(yùn)輸量月度波動(dòng)系數(shù)可根據(jù)該區(qū)域內(nèi)客貨運(yùn)站數(shù)據(jù)推得，而路網(wǎng)運(yùn)輸量波動(dòng)系數(shù)較復(fù)雜.鑒于此，本文依托收費(fèi)公路數(shù)據(jù)庫(kù)、交通量自動(dòng)觀測(cè)點(diǎn)、交通量調(diào)查信息系統(tǒng)等平臺(tái)，建立了公路路網(wǎng)貨物運(yùn)輸量月度波動(dòng)系數(shù)推算模型，提出了公路路網(wǎng)貨物運(yùn)輸量非基數(shù)月度波動(dòng)系數(shù)量化處理、權(quán)重賦予的方法，并通過(guò)實(shí)例驗(yàn)證了模型和算法的有效性，具有一定的應(yīng)用價(jià)值.

2 車(chē)輛貨物運(yùn)輸量月度波動(dòng)系數(shù)常用統(tǒng)計(jì)方法

車(chē)輛貨物運(yùn)輸量統(tǒng)計(jì)常采用抽樣調(diào)查與波動(dòng)系數(shù)統(tǒng)計(jì)推算相結(jié)合的方法.通過(guò)建立以該行政區(qū)域內(nèi)隸屬營(yíng)業(yè)性車(chē)輛作為抽樣框，按照隨機(jī)抽樣或等距抽樣的方法抽取樣本車(chē)輛開(kāi)展問(wèn)卷調(diào)查，用樣本車(chē)輛來(lái)推算基數(shù)月度（也稱調(diào)查月度）運(yùn)輸量，并以此基數(shù)月度數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)，結(jié)合月度波動(dòng)系數(shù)方法進(jìn)行非基數(shù)月度（也稱非調(diào)查月度）的運(yùn)輸量統(tǒng)計(jì).

2.1 推算公式

月度波動(dòng)系數(shù)是指以某個(gè)月份（基數(shù)月度）的運(yùn)輸量為基數(shù)，全年各月份的運(yùn)輸量與該月份運(yùn)輸量的比值，包括運(yùn)量月度波動(dòng)系數(shù)和周轉(zhuǎn)量月度波動(dòng)系數(shù).車(chē)輛貨物運(yùn)輸量的貨運(yùn)量或貨物周轉(zhuǎn)量月度波動(dòng)系數(shù)計(jì)算公式為

式中R為非基數(shù)月度貨運(yùn)量或貨物周轉(zhuǎn)量波動(dòng)系數(shù)；（hi）為（非）基數(shù)月度第i個(gè)企業(yè)的貨運(yùn)量或貨物周轉(zhuǎn)量，單位t或t?km；（di）為（非）基數(shù)月度第i個(gè)企業(yè)營(yíng)業(yè)性貨運(yùn)車(chē)輛核定噸位數(shù)總和，單位t；（w）w'為（非）基數(shù)月度該行政區(qū)域內(nèi)隸屬的營(yíng)業(yè)性貨運(yùn)車(chē)輛核定噸位數(shù)總和，單位t.

非基數(shù)月度運(yùn)輸量推算公式為

式中V為非基數(shù)月度的貨運(yùn)量或貨物周轉(zhuǎn)量；V'為基數(shù)月度的貨運(yùn)量或貨物周轉(zhuǎn)量.

2.2 存在問(wèn)題

該波動(dòng)系數(shù)在統(tǒng)計(jì)調(diào)查中存在的問(wèn)題:

（1）運(yùn)輸量數(shù)據(jù)采集難度大，造成波動(dòng)系數(shù)可能偏差大.運(yùn)輸企業(yè)中較多車(chē)輛屬于掛靠車(chē)輛，其除向公司繳納管理費(fèi)用外，與企業(yè)聯(lián)系較少，造成抽到的樣本無(wú)法準(zhǔn)確采集運(yùn)輸量；另外，由于車(chē)主擔(dān)心會(huì)引起管理費(fèi)用增加，不愿如實(shí)填寫(xiě)運(yùn)輸量.

（2）受行業(yè)管理水平與體制制約，貨運(yùn)車(chē)輛數(shù)據(jù)庫(kù)及時(shí)更新難度大.獲取較準(zhǔn)確的波動(dòng)系數(shù)需要一個(gè)全新的車(chē)輛數(shù)據(jù)庫(kù)，否則推算不出可信的波動(dòng)系數(shù).

（3）調(diào)查統(tǒng)計(jì)結(jié)果為車(chē)輛運(yùn)輸量月度波動(dòng)系數(shù)，而不是路網(wǎng)運(yùn)輸量月度波動(dòng)系數(shù).車(chē)輛運(yùn)輸量波動(dòng)系數(shù)不能完全反映該區(qū)域內(nèi)需求與供給的波動(dòng)情況，常采用其推得的公路運(yùn)輸量替代路網(wǎng)運(yùn)輸量作為區(qū)域路網(wǎng)規(guī)劃基礎(chǔ)，可能會(huì)導(dǎo)致供給與需求不相適應(yīng).

3 公路路網(wǎng)貨物運(yùn)輸量月度波動(dòng)系數(shù)的調(diào)查推算

3.1 影響因素

影響公路路網(wǎng)貨物運(yùn)輸量波動(dòng)的因素較多，既有硬件性、趨勢(shì)性、周期性等內(nèi)部因素影響（如路網(wǎng)密度、車(chē)流量），也有宏觀經(jīng)濟(jì)等外部因素影響（如各產(chǎn)業(yè)產(chǎn)值、宏觀調(diào)控），同時(shí)還有其他交通運(yùn)輸方式發(fā)展程度等影響（如鐵路、航空）.但是，能夠有效揭示公路運(yùn)輸量波動(dòng)的信息主要體現(xiàn)在公路網(wǎng)車(chē)流量、收費(fèi)總額、載貨質(zhì)量等，這些信息表征交通運(yùn)輸行業(yè)發(fā)展與宏觀經(jīng)濟(jì)運(yùn)行之間的互動(dòng)關(guān)系，成為交通運(yùn)輸行業(yè)反映我國(guó)宏觀經(jīng)濟(jì)發(fā)展的“晴雨表”和“風(fēng)向標(biāo)”.鑒于此，本文以公路網(wǎng)車(chē)流量、收費(fèi)總額、車(chē)貨質(zhì)量等因素作為公路網(wǎng)貨物運(yùn)輸量波動(dòng)系數(shù)推算模型的關(guān)鍵參數(shù).

3.2 交通數(shù)據(jù)平臺(tái)

本文依托高速公路聯(lián)網(wǎng)收費(fèi)中心和交通量調(diào)查信息系統(tǒng)等平臺(tái)完成路網(wǎng)貨物運(yùn)輸量月度波動(dòng)系數(shù)調(diào)查統(tǒng)計(jì)工作.高速公路路網(wǎng)收費(fèi)中心具有記錄所有通行貨運(yùn)車(chē)輛信息的計(jì)重收費(fèi)系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫(kù)，信息包括通行貨運(yùn)車(chē)輛的類別、車(chē)型、車(chē)貨質(zhì)量、收費(fèi)總額等.交通量調(diào)查信息系統(tǒng)包括交通量自動(dòng)觀測(cè)點(diǎn)車(chē)流量數(shù)據(jù)與高速公路、一二級(jí)公路車(chē)道條數(shù)、通車(chē)?yán)锍痰刃畔?除此之外，由于一二級(jí)公路貨運(yùn)車(chē)輛未實(shí)行計(jì)重收費(fèi)，還需在一二級(jí)公路關(guān)鍵路段開(kāi)展連續(xù)24 h的現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查，記錄車(chē)籍、軸型、車(chē)貨質(zhì)量等信息，以統(tǒng)計(jì)得到一二級(jí)公路貨運(yùn)車(chē)輛平均車(chē)貨質(zhì)量；若調(diào)查難度大，也可用高速公路推算的車(chē)貨質(zhì)量替代.以上這些數(shù)據(jù)為路網(wǎng)貨物運(yùn)輸量波動(dòng)系數(shù)推算提供數(shù)據(jù)支撐.

3.3 工作流程

在公路等級(jí)中三、四級(jí)及等外公路運(yùn)輸量所占比重小，因此本文以高速、一二級(jí)公路波動(dòng)系數(shù)來(lái)推算路網(wǎng)波動(dòng)系數(shù).首先依托交通數(shù)據(jù)平臺(tái)分析得到車(chē)貨總質(zhì)量、收費(fèi)總額和貨運(yùn)車(chē)輛車(chē)流量、車(chē)道條數(shù)、通車(chē)?yán)锍痰龋蝗缓髮?duì)一二級(jí)公路上關(guān)鍵路段開(kāi)展24 h人工調(diào)查，得到一二級(jí)公路貨運(yùn)車(chē)輛平均車(chē)貨質(zhì)量；再次分別量化處理和權(quán)重賦予高速公路、一二級(jí)公路波動(dòng)系數(shù)；最后推算得到公路路網(wǎng)貨物運(yùn)輸量月度波動(dòng)系數(shù)，其統(tǒng)計(jì)工作流程如圖1所示.

圖1 月度波動(dòng)系數(shù)統(tǒng)計(jì)工作流程Fig.1 Statistical flow of monthly fluctuation coefficient

3.4 調(diào)查內(nèi)容

推算公路路網(wǎng)貨物運(yùn)輸量月度波動(dòng)系數(shù)所需調(diào)查內(nèi)容如表1所示，其中第1-2項(xiàng)數(shù)據(jù)來(lái)源“高速公路計(jì)重收費(fèi)系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫(kù)”、第3-10項(xiàng)來(lái)源“交通量調(diào)查信息系統(tǒng)”、第11項(xiàng)來(lái)源人工調(diào)查或高速公路收費(fèi)數(shù)據(jù)庫(kù).

表1 月度波動(dòng)系數(shù)調(diào)查內(nèi)容Table 1Investigation content of monthly fluctuation coefficient

3.5 推算步驟

在對(duì)基礎(chǔ)數(shù)據(jù)的調(diào)查和分析后，需對(duì)其進(jìn)行處理，以對(duì)高速公路、一二級(jí)公路貨物運(yùn)輸量月度波動(dòng)系數(shù)進(jìn)行量化處理和權(quán)重賦予，從而推得路網(wǎng)貨物運(yùn)輸量月度波動(dòng)系數(shù).

（1）量化處理.

首先，對(duì)非基數(shù)月度高速公路、一二級(jí)公路貨運(yùn)量月度波動(dòng)系數(shù)進(jìn)行量化處理，其計(jì)算公式為

式中γg為非基數(shù)月度高速公路貨運(yùn)量月度波動(dòng)系數(shù)；γe為非基數(shù)月度一二級(jí)公路貨運(yùn)量月度波動(dòng)系數(shù).

其次，對(duì)非基數(shù)月度高速公路、一二級(jí)公路貨物周轉(zhuǎn)量月度波動(dòng)系數(shù)進(jìn)行量化處理，其計(jì)算公式為

式中δg為非基數(shù)月度高速公路貨物周轉(zhuǎn)量月度波動(dòng)系數(shù)；δe為非基數(shù)月度一二級(jí)公路貨物周轉(zhuǎn)量月度波動(dòng)系數(shù).

（2）權(quán)重賦予.

首先，對(duì)非基數(shù)月度高速公路、一二級(jí)公路貨運(yùn)量月度波動(dòng)系數(shù)進(jìn)行權(quán)重賦予，計(jì)算公式為

式中wg為非基數(shù)月度高速公路貨運(yùn)量月度波動(dòng)系數(shù)權(quán)重；we為非基數(shù)月度一二級(jí)公路貨運(yùn)量月度波動(dòng)系數(shù)權(quán)重.

其次，對(duì)非基數(shù)月度高速公路、一二級(jí)公路貨物周轉(zhuǎn)量月度波動(dòng)系數(shù)進(jìn)行權(quán)重賦予，計(jì)算公式為

式中ηg為非基數(shù)月度高速公路貨物周轉(zhuǎn)量月度波動(dòng)系數(shù)權(quán)重；ηe為非基數(shù)月度一二級(jí)公路貨物周轉(zhuǎn)量月度波動(dòng)系數(shù)權(quán)重.

（3）推算算法.

確定高速公路和一二級(jí)公路貨運(yùn)量、貨物周轉(zhuǎn)量波動(dòng)系數(shù)及其權(quán)重后，從而可推得公路路網(wǎng)貨物運(yùn)輸量月度波動(dòng)系數(shù).

非基數(shù)月度公路路網(wǎng)貨運(yùn)量波動(dòng)系數(shù)計(jì)算公式為

式中Rv為非基數(shù)月度公路路網(wǎng)貨運(yùn)量月度波動(dòng)系數(shù)；Re為非基數(shù)月度公路路網(wǎng)貨物周轉(zhuǎn)量月度波動(dòng)系數(shù).

4 實(shí)證研究

以云南省公路網(wǎng)為例，來(lái)驗(yàn)證模型和算法的有效性.依托交通數(shù)據(jù)平臺(tái)對(duì)我省公路路網(wǎng)貨物運(yùn)輸量2013年9-12月月度波動(dòng)系數(shù)推算的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)進(jìn)行調(diào)查與分析，如表2所示.

表2 月度波動(dòng)系數(shù)調(diào)查數(shù)據(jù)Table 2Investigation data of monthly fluctuation coefficient

2013年9月，云南省運(yùn)管局開(kāi)展了交通運(yùn)輸業(yè)經(jīng)濟(jì)統(tǒng)計(jì)專項(xiàng)調(diào)查，得到了9月份公路運(yùn)輸量統(tǒng)計(jì)調(diào)查數(shù)據(jù)，以此數(shù)據(jù)為基數(shù)，并依托典型貨運(yùn)企業(yè)采用抽樣調(diào)查與波動(dòng)系數(shù)相結(jié)合的統(tǒng)計(jì)方法推算得到了10-12月的車(chē)輛貨物運(yùn)輸量波動(dòng)系數(shù)，如表3所示.根據(jù)表2中數(shù)據(jù)和本文第3節(jié)波動(dòng)系數(shù)推算方法，得到了公路路網(wǎng)貨物運(yùn)輸量2013年10-12月月度波動(dòng)系數(shù)，貨運(yùn)量、貨物周轉(zhuǎn)量波動(dòng)系數(shù)平均值分別為1.115、1.122，如表3所示.從表3可知，路網(wǎng)貨物運(yùn)輸量月度波動(dòng)系數(shù)比車(chē)輛貨物運(yùn)輸量偏小，貨運(yùn)量、貨物周轉(zhuǎn)量平均分別下降2.279%、5.076%，但是在有些省份中，路網(wǎng)貨物運(yùn)輸量月度波動(dòng)系數(shù)可能會(huì)偏大.說(shuō)明采用車(chē)輛運(yùn)輸量替代路網(wǎng)運(yùn)輸量作為規(guī)劃基礎(chǔ)數(shù)據(jù)存在一定的不合理性.

表3 月度波動(dòng)系數(shù)Table 3Monthly fluctuation coefficient

5 研究結(jié)論

本文研究成果可為統(tǒng)計(jì)調(diào)查公路路網(wǎng)貨物運(yùn)輸量、制定公路路網(wǎng)發(fā)展規(guī)劃和優(yōu)化運(yùn)輸服務(wù)綜合體系等提供切實(shí)的參考.

（1）根據(jù)研究對(duì)象不同，將公路運(yùn)輸量分為車(chē)輛運(yùn)輸量和路網(wǎng)運(yùn)輸量，分別剖析其內(nèi)涵和差異.根據(jù)車(chē)輛貨物運(yùn)輸量月度波動(dòng)系數(shù)統(tǒng)計(jì)調(diào)查的常用方法，提出了其所存在的問(wèn)題.

（2）提出了公路路網(wǎng)貨物運(yùn)輸量月度波動(dòng)系數(shù)推算方法，便于更準(zhǔn)確地統(tǒng)計(jì)調(diào)查路網(wǎng)運(yùn)輸量，對(duì)公路網(wǎng)規(guī)劃具有重要的指導(dǎo)意義.在其推算模型中，將高速公路聯(lián)網(wǎng)計(jì)重收費(fèi)數(shù)據(jù)庫(kù)中車(chē)貨質(zhì)量、收費(fèi)總額，以及交通量自動(dòng)觀測(cè)點(diǎn)的車(chē)流量等參數(shù)引入到模型中來(lái)，充分挖掘現(xiàn)有交通數(shù)據(jù)平臺(tái)，大大減輕運(yùn)輸量統(tǒng)計(jì)調(diào)查的工作難度，節(jié)省時(shí)間和成本.

（3）從路網(wǎng)貨物運(yùn)輸量和車(chē)輛貨物運(yùn)輸量的波動(dòng)系數(shù)偏差來(lái)看，在區(qū)域路網(wǎng)規(guī)劃中若以官方公布的車(chē)輛運(yùn)輸量波動(dòng)系數(shù)為基礎(chǔ)推算運(yùn)輸量，可能會(huì)產(chǎn)生一定的偏差，使規(guī)劃目標(biāo)過(guò)于超前或滯后于實(shí)際發(fā)展，從而導(dǎo)致交通供給與運(yùn)輸需求不相匹配.

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Calculation Method of Monthly Fluctuation Coefficient on Highway Network Freight Transportation Volumes

LIU Yong-hua1，CHEN Wei-min2，MIAO He-jiang3，DUAN Li-zhen3
（1.School of Transportation Engineering,Kunming University of Science and Technology,Kunming 650500,China; 2.Yunnan Communications Department,Kunming 650031,China; 3.Traffic Science Research Institute of Yunnan Province,Kunming 650011,China）

The fluctuation coefficient on highway transportation volume reflected an imbalance status of the transportation demand and supply in the aspect of time and space.According to analyzing the statistical method of vehicle freight transportation volume of monthly fluctuation coefficient and its problems in the statistical investigation;and then relying on platform such as the expressway network toll system,the traffic volume automatic observation point,the survey information system,this paper establishes a calculation model of monthly fluctuation coefficient on highway network freight transportation volume.And some parameters such as the weights of cargo and vehicle,the toll sum,the traffic volume,the number of lanes,the traffic mileage are combined into a model.And then the way of processing in quantity and assigning weight is put forward which for the non base monthly fluctuation coefficient on highway network freight transportation volumes.Finally this paper verifies the feasibility of the model and calculation.The result can provide a practical reference on the statistical investigation of highway network freight transportation volumes,regional highway network planning,and the comprehensive transportation system optimization.

highway transportation;monthly fluctuation coefficient;highway network transportation volumes;vehicle freight transportation volume;non base monthly;freight volume;freight turnover

1009-6744（2015）05-0123-05

U491

A

2014-11-20

2015-05-02錄用日期：2015-05-11

云南省自然科學(xué)基金項(xiàng)目（2012FB136）.

劉擁華（1976-），男，湖南邵陽(yáng)人，講師，碩士. ＊

liuyh1226@126.com