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論文導(dǎo)讀:為此,本文通過灰色系統(tǒng)理論對鐵路客運量進(jìn)行預(yù)測,提出一些改進(jìn)完善措施,從而實現(xiàn)鐵路內(nèi)部運輸結(jié)構(gòu)的優(yōu)化,對推動經(jīng)濟帶發(fā)展的有效性有非常重要的現(xiàn)實意義。基于相對精確的灰色預(yù)測法,我們可以采取適當(dāng)?shù)拇胧┤ネ晟畦F路客運體系。
關(guān)鍵詞:鐵路客運量,灰色預(yù)測法,GM(1,1)模型
0.引言
鐵路在我國具有不可替代的特殊地位和重要作用,建國50多年來,我國鐵路事業(yè)有了巨大發(fā)展,綜合運輸能力顯著增強。在路網(wǎng)建設(shè)和完成運量,以及加快鐵路建設(shè)、客運提速、鐵路信息化和建立行車安全保障體系方面都取得了世人矚目的偉大成就。但是隨著我國經(jīng)濟持續(xù)、快速增長和居民收入、生活水平的提高,人們消費結(jié)構(gòu)的變化和消費觀念的轉(zhuǎn)變,旅客對鐵路運輸提出了越來越高的要求,鐵路也面臨越來越嚴(yán)峻的考驗。準(zhǔn)確地預(yù)測鐵路運輸需求越來越重要。未來2010-2014年我國鐵路的客貨運需求總量將達(dá)到什么水平,要從總體上有一個較為準(zhǔn)確的判定和把握,以便對鐵路建設(shè)和管理進(jìn)行適時的調(diào)控。
鐵路運輸系統(tǒng)是一個多因素,多層次的復(fù)雜系統(tǒng),其狀態(tài),結(jié)構(gòu),邊界關(guān)系難以精確描述,屬于典型的灰色系統(tǒng)。灰色系統(tǒng)的GM模型能有效地處理離散數(shù)列,具有預(yù)測精度高,預(yù)測所需原始信息少,預(yù)測結(jié)果可檢驗性等優(yōu)點;谝陨显颍疫x擇了灰色預(yù)測理論來實施預(yù)測。
1.文獻(xiàn)綜述
面對運輸?shù)闹T多問題,國內(nèi)外專家提出了許多解決措施,有一定成效。但某種運輸方式或者某一方面的改進(jìn)和完善都無法從根本上解決客運交通問題。隨著客運需求的增加和運輸結(jié)構(gòu)的變化,對運輸體系提出了更高的要求。在綜合運輸通道中,鐵路運輸尤其高速鐵路的介入不僅能大幅增加客運能力,促進(jìn)客運供求平衡,還能有效改善鐵路運輸?shù)膬?nèi)部運輸結(jié)構(gòu)。
此外,我國鐵路運輸正處于快速發(fā)展時期,對于運輸通道內(nèi)是否該大規(guī)模發(fā)展鐵路運輸,一直是國內(nèi)外共同關(guān)心的熱點問題。為此,本文通過灰色系統(tǒng)理論對鐵路客運量進(jìn)行預(yù)測,提出一些改進(jìn)完善措施,從而實現(xiàn)鐵路內(nèi)部運輸結(jié)構(gòu)的優(yōu)化,對推動經(jīng)濟帶發(fā)展的有效性有非常重要的現(xiàn)實意義。本文就此立題。
2.灰色預(yù)測的系統(tǒng)模型
2.2 GM(1,1)模型相應(yīng)方程為:
其中a和b 是由參數(shù)序列來確定的參數(shù),用最小二乘法求解得a、b的值。
2.3求解微分方程,即可得預(yù)測模型:
聯(lián)立Xo(k+1)=x1(k+1)-x1(k)
2.4模型檢驗
該模型是否可信,必須按一定途徑進(jìn)行檢驗。因為每一個檢驗值對模型來說都是后驗值,所以我們采用后驗差檢驗的方法。
相對誤差序列為:
表一
預(yù)測精度等級 | p | C |
好 | >0.95 | <0.35 |
合格 | >0.80 | <0.45 |
勉強 | >0.70 | <0.50 |
不合格 | ≤0.70 | ≥0.65 |
3.我國2010至2014年鐵路客運量預(yù)測
選取我國2005至2009年鐵路客運量數(shù)據(jù)見表二。
表二我國2005至2009年鐵路客運量
年份 | 2005 | 2006 | 2007 | 2008 | 2009 |
客運量/億人次 | 11.56 | 12.5656 | 13.2883 | 13.8138 | 14.3598 |
預(yù)測過程:
3.1 對原始數(shù)據(jù)列進(jìn)行改進(jìn)生成新的數(shù)據(jù)列,同時建立數(shù)據(jù)矩陣,利用方程:
其中a和b是由參數(shù)序列來確定的參數(shù),用最小二乘法求解得a、b的值:
3.2 將a、b的值代入模型方程
得到
再利用Xo(k+1)=x1(k+1)-x1(k)得到 2006至2009年貨郵量預(yù)測值。
表三
年份 | 2006 | 2007 | 2008 | 2009 |
預(yù)測值 | 12.63448 | 13.19767 | 13.78597 | 14.4005 |
3.3 檢驗
表四我國2005至2009年鐵路客運量預(yù)測值與實際值比較
年份 | 2006 | 2007 | 2008 | 2009 |
實際值 | 12.5656 | 13.2883 | 13.8138 | 14.3598 |
預(yù)測值 | 12.63448 | 13.19767 | 13.78597 | 14.4005 |
殘差 | 0.068881 | -0.090623 | -0.027882 | 0.040703 |
相對誤差 | 0.55% | -0.68% | -0.20% | 0.28% |
平均相對誤差為0.42852%,預(yù)測精度較高。
表五 我國2010至2014年鐵路客運量預(yù)測值
4.對預(yù)測結(jié)果的分析
根據(jù)預(yù)測未來幾年的鐵路客運量呈上升趨勢。不過鐵路客運量的預(yù)測與評估不是單一或某些因素的直接結(jié)果,而是眾多因素“合力”的作用,同時,這些因素又處在不斷的變化過程當(dāng)中。
4.1 國家宏觀政策的作用
鐵路客運量與國家的宏觀政策緊密相聯(lián),客運專線、城際鐵路以及高速鐵路的建設(shè),標(biāo)志著我國鐵路進(jìn)入了一個蓬勃發(fā)展的新時期。一旦國家做出對鐵路部門的政策性傾斜和支持,必將吸引更多旅客選擇鐵路出行。因此,鐵路的作用不可替代,鐵路客運量處于同比大幅上升的態(tài)勢。
4.2 重大事件的影響
即將發(fā)生或今后若干年將要發(fā)生的重大事件亦對鐵路客運量有所影響,尤其是難以預(yù)測的突發(fā)事件的出現(xiàn)。論文參考。例如,2003年突發(fā)非典及2008年年初的冰雪災(zāi)害天氣,都對鐵路客運量產(chǎn)生了重大影響。舉世矚目的2008年北京奧運會和2010年哈爾濱冬奧會以及上海世博會,將吸引世界各地的大量客流,鐵路作為五大運輸方式中的主要方式,其客運量必然增加。
4.3 新增基礎(chǔ)設(shè)施的影響
隨著經(jīng)濟社會的不斷發(fā)展,城區(qū)內(nèi)的基礎(chǔ)設(shè)施,尤其是交通設(shè)施的更加完善。這些設(shè)施的投入使用,對我國車站的客運量將產(chǎn)生替代或互補的作用。不過,由于鐵路的旅行費用大大低于航空和公路,加之城際鐵路的建成及第六次鐵路提速的影響,勢必提高鐵路旅客運輸?shù)臅r效性,從而吸引更多的乘客選擇鐵路出行。
5.鐵路客運的改善與展望
面臨公路客運日益強勁的競爭,鐵路客運量的市場份額略有下降。若要有所完善,則需要做到提高鐵路運能,提升服務(wù)水平和技術(shù)水平,從而提高市場競爭力。
首先,加快鐵路快速客運系統(tǒng)建設(shè)是當(dāng)務(wù)之急隨著經(jīng)濟發(fā)展和人民生活水平的逐步提高,對鐵路客運速度、旅行舒適度等服務(wù)質(zhì)量的需求越來越高。目前我國鐵路運能與運量的矛盾尚未緩解,尤其是季節(jié)性運能緊張問題嚴(yán)重困擾鐵路,春運、暑運、“五一”、“十一”等客流集中的時間長達(dá)120多天,在此期間需要增加大量客運列車,能力短缺問題更加突出。論文參考。鐵路是國家的重要基礎(chǔ)設(shè)施,在全面建設(shè)小康社會中肩負(fù)著重要使命,鐵路在運輸數(shù)量和運輸質(zhì)量上面臨更高的新要求。為了適應(yīng)全面建設(shè)小康社會的運輸需求,鐵路必須實現(xiàn)跨越式發(fā)展,盡快形成鐵路快速客運網(wǎng),從而滿足日益增長的運輸需求。
其次,要逐步增強鐵路在社會客運市場中的競爭力在社會客運市場中,鐵路和公路為主導(dǎo)運輸方式。論文參考。價格水平、服務(wù)特性的差異,決定鐵路在客運市場中的得失。新建鐵路和既有鐵路提速速度目標(biāo)值的選擇應(yīng)該考慮具備與公路競爭的速度優(yōu)勢,因地制宜地盡可能提高建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)。同時,需要進(jìn)一步加強營銷措施,針對中長途客運、城際中短途客運及經(jīng)濟型客運等重點市場需求, 優(yōu)化產(chǎn)品結(jié)構(gòu),發(fā)揮安全、舒適、經(jīng)濟、快速、準(zhǔn)時等優(yōu)勢,提高服務(wù)質(zhì)量和服務(wù)頻率,努力爭取市場份額。
科學(xué)的客流預(yù)測是決策的依據(jù),對我國鐵路客運量進(jìn)行預(yù)測研究,為列車開行方案的確定和客流組織提供重要依據(jù)。但由于影響客運量變化的因素很多,如國家宏觀經(jīng)濟的調(diào)控措施,市場價格的變動,重大事件的發(fā)生等等。因此在預(yù)測鐵路客運量時,要用科學(xué)的數(shù)學(xué)模型對預(yù)測對象進(jìn)行定量的預(yù)測分析,灰色系統(tǒng)理論精確度高,屬于符合客觀事物本身演變規(guī)律的基礎(chǔ)理論模型,可以為企業(yè)決策提供正確可靠的依據(jù);谙鄬_的灰色預(yù)測法,我們可以采取適當(dāng)?shù)拇胧┤ネ晟畦F路客運體系。鐵路具有運量大、能耗低、污染少的優(yōu)勢,其客運量的增長存在較大潛力,鐵路將在我國旅客運輸中發(fā)揮日益重要的作用。展望我國鐵路未來客運形勢,促使客運量增長的有利因素較多,旅游業(yè)的發(fā)展以及國內(nèi)重大活動的舉辦將為鐵路客運量的增長拓展更為廣闊的空間。按照我國鐵路“十一五”及中長期發(fā)展規(guī)劃,將逐步建成以北京、上海、廣州為全國性客流中心,溝通所有區(qū)域性和絕大部分地區(qū)性客流中心的鐵路快速客運網(wǎng)絡(luò)。隨著京滬高速鐵路和京廣、京哈、隴海、浙贛等鐵路客運專線的建設(shè),將逐步形成相當(dāng)規(guī)模的鐵路快速客運網(wǎng),主要繁忙干線實現(xiàn)客貨分線,從根本上解決路網(wǎng)主要通道能力緊張問題。屆時,將極大地提高鐵路在客運市場中的競爭能力,充分滿足經(jīng)濟和社會發(fā)展對鐵路客運數(shù)量和質(zhì)量的需求。
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