高速铁路动态定价与票额分配协同优化研究

目前我国高速铁路票价制定还比较缺乏灵活的市场化机制,严重影响铁路运输企业收益和服务水平的提高。基于高速铁路旅客出行规律和收益管理策略,研究高速铁路动态定价与票额分配协同优化方法。在分析旅客出行价格需求弹性的基础上,构建基于Logit模型的客流弹性函数,考虑临近发车客票不涨价和运输能力等约束,建立以期望客票总收入最大化为目标的优化模型,设计一种基于超分方程的分步算法,求解不同时段下不同列车的最优票价与票额分配方案。以京沪高速铁路为例进行计算和分析,与固定费率票价相比,动态票价策略能保证服务水平,系统总客流需求下降0.73%,企业客票总收益提高4.95%。     

高速铁路单列车动态定价与票额分配综合优化研究

收益问题是高速铁路市场化运营的关键。针对目前高速铁路票价单一、不能用来调节客流、提高收益以及票额自动预分不能满足需求波动的问题,基于收益管理理论,结合高速铁路运输组织的特点,以收益最大化为目标,构建了不确定需求的动态定价与票额分配综合优化模型,并针对需求的随机性,运用稳健优化方法对模型进行求解。通过算例对模型和算法进行验证,并与单一全价票下的票额分配方案对比,结果表明本文提出的模型能够根据不同购票时段需求特点进行动态定价来提高高速铁路收益,并且能适应需求的波动,从而避免由于实际需求波动较大使票额分配方案不能满足实际需求而带来的大量票额调整工作,为高速铁路动态定价和票额分配提供了优化方法。     

基于票额分配的高速铁路动态定价分治优化方法

研究基于票额分配的高速铁路多列车多OD的动态定价问题。以多列车的总收益最大为目标函数,建立多列车多OD的动态定价和票额分配联合优化模型,并在约束条件中充分考虑实际运营的需要。设计了将模型分解为双层规划的分治优化方法,通过票额分配与动态票价的分治优化,有效降低该类大规模问题的求解难度,并提高了求解效率。最后用20列车350个乘车OD的大型算例对模型和方法进行验证,为高速铁路动态定价的实际应用提供支持与参考。     

高铁动态票价与停站方案联合优化方法

在高铁市场化运营过程中,高铁票价直接影响旅客需求,列车停站方案则会影响运输能力供给分配。目前高铁票价缺乏科学灵活的市场化调节机制,停站方案的制定也未能充分考虑票价调整对旅客需求的影响。为实现高铁供求关系的更好匹配,提升其市场化运营水平和竞争力,有必要研究基于客流需求和列车服务水平的高铁动态定价方法。基于旅客出行需求的价格弹性特征和列车停站方案对供需关系的影响规律,根据旅客购票规律将预售期划分成多个售票时段后,以最大化总的高铁运输收益和最小化总的旅客出行时间价值损失为目标,考虑票价范围、列车运能、票额配置、OD直达等约束条件,构建高铁动态票价、票额分配与列车停站方案联合优化的非线性混合整数规划模型,并结合问题特征设计双层模拟退火求解算法。以京沪高速铁路为例进行计算分析,优化后的综合方案能够使高铁运输收益增长3%以上,并使总的旅客出行时间价值损失降低8%以上。优化后的动态票价策略为预售期初期设置低折扣系数、后期设置高折扣系数,可以在提高客票收入的同时有效引导更多旅客更早购票。优化的列车停站方案能够在维持较高的客流水平的同时尽可能满足更多的客流需求。     

基于ARIMA模型的高铁浮动票价与票额分配优化方法

针对我国铁路单一的票价体系和确定性票额分配方式问题,探索高铁列车票价与票额的综合优化方法;依据时间序列分析原理,考虑客流的随机性,构建ARIMA客流预测表达式,将该表达式嵌入Log-Linear需求与价格的函数关系式中,结合票价制定规则、列车定员等约束,构建以铁路运输收益最大为目标的高铁列车浮动票价与票额分配综合优化模型;以G13列车为例进行计算分析,算例结果表明该模型能提高铁路运输收益,为高铁票价与票额的综合优化提供一定参考依据。     

考虑动态购票需求的高速铁路票额分配

针对预售期内不同OD旅客购票行为及其购票过程的差异性,在利用复合非齐次泊松过程对不同OD旅客购票过程进行定量化研究的基础上,以铁路部门和旅客的系统效益最大化为目标,构建了考虑不同OD旅客动态购票需求特点的高速铁路多列车票额分配随机非线性整数规划模型,通过需求仿真将模型转化成确定性线性整数规划模型并利用Lingo 12.0进行求解。以京沪高铁列车为例进行购票过程仿真,结果表明:与先到先得的购票策略及不考虑动态购票需求的方案相比,本文构建的模型能使铁路部门和旅客的系统效益分别提高约5.2%和13%;并且本方案能在充分利用列车席位能力的前提下,更好地适应旅客不同售票阶段的购票需求特点。所构建模型能够为高速铁路多列车票额分配提供优化方法。     

基于收益管理的高铁动态定价方法

以高速铁路市场化定价为背景,提出高速铁路动态定价模型。根据列车停站方案的差异,以列车旅行时间进行列车分级;通过分析高铁沿线各点对之间的历史客流出行信息,从旅客出行的价格敏感性和时间敏感性角度出发对旅客进行分类,并根据历史售票数据得出不同类型旅客所占比例;在此基础上,以客票总收益最大化为目标,考虑票价上下限、列车能力和票价不到倒等约束,建立基于收益管理的高速铁路动态票价优化模型,并根据模型特征设计启发式求解方法。最后以京沪高铁为例,利用所提出的方法进行优化计算和分析,证明在不增加运力的前提下,考虑收益管理的高铁动态定价方法,可以有效提高客票收益。     

铁路客运票额预售控制决策模型研究

客票发售是列车能力利用的具体表现,票额出售即为能力占用,预售期购票需求的变化直接影响着列车能力的占用过程。本文在已知基于列车沿途停靠站的票额分配计划下,以客流需求预测值和最低票额保护值为约束。考虑预售期购票趋势与不同OD旅客的平均购票强度等因素,利用半马尔可夫决策过程来描述票额预售过程,提出单次决策期望收益模型,并以此推广至列车全程及整个预售期,最终构建以最大期望票价收益为目标的单列车票额预售控制决策模型。通过算例对模型进行了验证,结果表明本文提出的方法在考虑旅客需求的同时,可改善列车能力利用,提高列车客座率与收益。     

高铁列车差异化票价与票额协同优化

鉴于同OD服务列车间服务的差异性与可替代性,利用票价调节不同服务水平列车间的客流量是提高列车平均客座率、增加客票票价收益的有效手段.本文将列车旅行速度、停站次数及舒适性等作为衡量列车服务水平指标,基于列车服务水平对OD间服务列车进行聚类分级;同时构造价格-需求弹性函数描述OD之间出行量与票价之间变化关系,并采用Logit模型将OD间的需求分配到各类服务列车上.在此基础上,构建以客票票价收益最大化为目标的高速铁路多类列车差异化票价与票额协同优化模型,并设计模拟退火算法进行求解.算例结果显示差异化定价方案的客票收益较既有单一定价方案提高了5.6％,表明差异化定价能有效提高列车客座率与铁路客票票价收益.     

考虑灵活车次的混合票制下巢式Logit选择行为建模与估计

考虑灵活车次的混合票制能够刺激客运需求，并引导旅客均衡出行。在混合票制下，考虑旅客对不同票制产品的选择有明显的层次关系，同时旅客存在放弃出行的选择行为，构建具有外部选项的巢式Logit选择行为模型。构建对数似然函数，利用多元牛顿迭代法使似然函数极值化，并采用分阶段估计法和同时估计法混合估计模型参数。通过旅客出行意愿调查，得到考虑灵活车次的混合票制下京沪高速铁路旅客出行选择偏好，并分析不同折扣率下各个产品的分担率，验证模型及算法的有效性。研究结果能够计算混合票制下的旅客选择概率，作为预售期前混合票制票额分配的需求输入，也可用于刻画预售期内的旅客选择过程，为席位控制策略的调整提供重要依据。     

基于用户平衡分析的铁路旅客列车票额分配计划制定及评价方法

票额分配计划必须最大限度地满足旅客集体乘车选择行为下长途旅客的出行需求,其中的旅客集体乘车选择行为表现为基于客车开行方案的换乘网络上的用户平衡态,据此平衡态提出以直接人公里数最大为目标的票额分配计划制定方法。进而根据短途套用、票额共用和席位复用等售票策略、以及这些策略对旅客集体乘车选择行为的影响,设计基于票额分配计划的换乘网络,依据该换乘网络上的用户平衡态,提出以旅客出行费用和票额分配计划的直接人公里数两项指标组成的评价方法。通过算例展示了票额分配计划的制定过程,并对不同票额分配计划进行了评价分析。     

基于大小交路的城轨列车开行频率与票价综合优化方法

针对城市轨道交通线路客流时空分布不均衡问题,为缓解高峰时段客流压力,均衡时段客流,提升列车运输能力利用率,提出基于大小交路的城轨列车开行频率与票价综合优化方法。构建双层优化模型,其中上层模型为多时段大小交路列车开行频率及票价综合优化模型,模型以不同运营时段内大小交路列车开行数量、不同运营时段内票价率为决策变量,以企业运营效益最大为优化目标。下层模型为基于弹性需求的多时段随机客流分配模型,考虑票价优化对旅客出行需求的影响,在分析旅客广义出行费用的基础上,建立旅客出行弹性需求函数。设计嵌套Logit随机用户客流分配方法的遗传算法对双层模型进行求解,并进行算例分析,验证优化模型可行性。算例结果表明：1)通过对各运营时段票价和大小交路列车开行频率综合优化能够满足城轨线路各区段的旅客出行需求,降低高峰运营时段内客流量,均衡同一OD对在不同运营时段内的出行需求,充分缓解线路客流的时空分布不均衡的现状;2)城轨票价优化能够在一定程度上吸引更多潜在客流,有效提升企业票价收益,提高旅客人车公里数,同时开行大小交路列车能避免列车运输能力浪费,从而降低企业运营成本。所提出的方法能够为城轨列车开行方案和票价制...     

考虑退票情形的铁路多列车票额分配优化方法

票额分配是增加铁路企业收益和提高旅客服务水平的重要保障.在铁路售票过程中,旅客退票情况普遍存在,而票额又不能超额发售,这会造成列车上出现虚靡,并极大地影响着铁路收益以及旅客购票.为使票额分配更加符合实际情况,结合我国铁路现有售票策略和退票规则,提出一种考虑退票情形的铁路多列车票额分配优化方法.该方法考虑列车席位能力约束...     

基于铁路部门风险决策的高速铁路票额优化分配

针对票额分配中客流需求不确定性问题,通过分析铁路部门的风险决策态度,引入随机变量α的乐观值定量描述铁路部门的风险决策态度。基于客流需求的不确定性及铁路部门风险决策,以铁路部门收益最大化为目标,构建不确定需求的高速铁路多列车票额分配随机机会约束规划模型,利用不确定性理论的相关知识将其转化为等价类的确定性线性整数规划模型,并利用Lingo 12.0优化软件对模型进行求解,得到列车票额分配方案。以京沪高铁列车为例验证了铁路部门风险决策态度对票额分配的影响。结果显示,所构建模型为不确定性需求下的高速铁路多列车票额分配提供了优化方法。     

高铁竞争下高速公路客运选择行为与发展策略

高速铁路的开通运营对通道沿线的高速公路客运产生重要的冲击,部分公路客运站面临着关停的风险。为揭示高铁竞争下高速公路客运改善机理与运营对策,基于交通需求和交通供给2个层面,从旅客个体特征、出行需求、购票、到站、中转换乘、出行和离站多维视角全面科学地设计旅客出行选择行为实验,通过实测数据建立旅客乘车方式选择BL模型,研究高铁竞争下多维因素对旅客高速公路客运选择的影响,以此为依据提出高铁竞争下高速公路客运的运营管理策略。研究结果表明:网络购票、拥有私家车、到站时间、出行距离、票价、运行时间、安全性、舒适性和准时性是高铁竞争下影响高速巴士选择的显著性因素;通过优化客运班线、制定差异化票价、改善购票和进站服务通道、推动城市侧地铁与客运站的快速接驳等策略可提升高速公路客运竞争力。     

高速铁路嵌套式票额分配方法研究

目前,高速铁路大多数列车的票额自预售之日起全程共用,实行旅客"先到先得"的原则。由于运输需求局部紧张,"先到先得"的售票原则会导致因短途旅客先购票,后到的长途旅客购不到票,造成铁路能力的浪费和收益的损失。本文针对该问题,提出"嵌套式"票额分配模型,通过"套用"短途OD的票额来保护长途OD的需求,设计蚁群算法对该模型求解。通过算例对模型和算法进行了验证,算例结果表明模型和算法是可行的。     

京沪高速铁路票价调整与优化策略研究

以京沪高速铁路的市场化经营为背景,考虑不同交通工具的运输服务特性,建立广义费用函数,通过调查数据确定模型参数,结合Logit模型,分析客票收入与票价之间的关系,进而得到客票收入大于目前收入的票价区间及收入达到最大时的票价,对京沪高速铁路票价调整提出建议方案。其次,在客运市场细分的基础上,调查旅客在不同旅行时间下对票价变化的敏感程度,从旅客时间价值入手研究高速铁路旅行时间差别定价策略,以京沪高速铁路北京-上海为例,给出差别定价方案,为铁路企业定价提供参考。     

线性需求下铁路客运差别定价模型研究

为提高席位资源利用率,研究了线性需求下我国铁路客运差别定价策略的优化模型。以收益最大化为目标,基于最优化理论和完全价格歧视策略,确定旅客群体最优细分数目以及每个旅客群体的最优票价,得出在客运淡季,铁路旅客最优细分数目为3~5个,各旅客群的最优票价由铁路客运市场细分数目决定。应用该模型为某城际高铁进行差别定价,试验结果表明,该模型可达到调节客流、增加收益的目的。     

基于补贴机制的高速铁路票价率优化方法研究

在铁路投融资体制改革中,政府补贴成为一种重要方式,对该模式下的高速铁路票价率优化进行研究。以列车提速后成本的增加和为旅客创造时间价值带来的机会收益对于票价的影响为基础,分别建立成本票价模型和时间价值票价模型,利用成本票价对最优票价进行约束,利用时间价值票价计算乘客剩余;并考虑成本加成和具备激励2种政府补贴方式,建立综合考虑企业收益和乘客效用的最优票价模型。数值算例表明,激励补贴机制较成本加成补贴机制体现出更好的市场竞争优势。     

民航竞争影响下高速铁路动态差别定价研究

目前我国高速铁路定价标准固定,与其他高速铁路运营国家相比缺乏灵活性,且没有考虑民航对于高速铁路的竞争影响,无法在定价中取得更大的收益。鉴于此,本文在已有学者研究的基础上,借鉴多等级定价思想,结合Logit函数,充分考虑客票价格对于旅客交通方式选择的影响,以高速铁路运营收益最大为目标,构建民航竞争影响下高速铁路多等级定价动态差别定价模型。根据模型特征,设计递归算法,在固定运距、不同运距及不同机票折扣三种初始条件下,对模型进行求解,详细分析高速铁路的动态定价过程。结果表明,实行动态差别定价后,高速铁路车票的营运收益都会有一定程度上的提高。本文的研究成果可为高速铁路管理部门在高速铁路定价方面提供较为合理的决策参考。