浅谈基于多参数指标的高铁配置最佳数量问题

浅谈基于多参数指标的高铁配置最佳数量问题
发表时间：2020-04-13T16:49:13.677Z 来源：《基层建设》2019年第31期作者：孙玉先
[导读] 摘要：随着中国现代"新四大发明"之一的高铁迅猛发展，远途出行的人们也逐渐将高铁作为自己出行的首选交通工具，高铁的修建能够缓解普通列车的运行压力，且对高速公路的运行也起到了减压的作用。

山东科技大学山东省泰安市 271000
摘要：随着中国现代"新四大发明"之一的高铁迅猛发展，远途出行的人们也逐渐将高铁作为自己出行的首选交通工具，高铁的修建能够缓解普通列车的运行压力，且对高速公路的运行也起到了减压的作用。

首先建立客运分担率模型，模型对高铁建成后对高速公路的影响程度进行了分析比较，建立安全性、经济性、快速性、方便性、舒适性五个参数指标，并对其进行了量化分析。

结合前述所建立的模型，结合不同地域的人出行方式的选择的差异及地区的景区吸引游客量数、地区高校数进行了详细的分析与探讨，建立城市高铁数量灰色系统GM（1，1）模型，模型对所选城市现有高铁数、高铁站数进行了分析。

关键词：灰色系统预测、客运分担率、参数指标、误差分析、高速铁路
1．问题背景
2018年，全国铁路旅客发送量33.7亿人次，比上年同期增长2.9亿人次，增长9.4%；全国铁路旅客发送量33.17亿人次，比上年同期增长2.78亿人次，增长9.2%，其中动车组旅客发送量20.05亿人次，比上年同期增长16.8%，占旅客发送量的近60%。

部分客运专线开始以设计速度运行，京津城际线恢复至350公里。

在市场化方面，中国铁路总公司根据客流情况实施高铁“一天一图”，引入浮动票价。

有些火车可以买打折票。

去年，全国铁路完成货物运输40.22亿吨，比上年增加3.34亿吨，增长9.1%；全国铁路完成运输31.9亿吨，比上年增加2.72亿吨，增长9.3%，其中集装箱、商用车、冷链运输同比分别增长33.4%、25.1%和52.3%。

[1]
2．问题重述
高铁既快捷，又舒适，但是相对于普通列车出行价格相对昂贵，因此不同地域的人出行方式的选择将会有所差异，选择发展不同的城市，尝试给出你所选城市高铁配置的最佳数量。

3．问题分析
是有关于最优配置型的问题。

可以结合该地区发展现况来大致确定人们的出行方式，并结合该地区景区知名度、本地高校数量来确定流动人口的多少，并建立城市高铁数量灰色系统GM（1，1）模型，以及对所选城市高铁站最优数量、高铁班次的最优数量进行了模糊拟合，从而得出了特定条件下所选城市高铁配置的最佳数量。

[2]
4．模型假设
•假设高速收费站的变迁不影响高速公路的GDP
•假设所涉及高校学生流量、游客数量分布呈正态拟合型
•假设所涉及城市的高铁站大小相同
•假设高铁列车长度均为16节编组
5．模型的建立分析与求解
5.1测试银川高铁站
灰色模型（GM）是以灰色模块（时间序列x（m）在时间数据平面上的连续曲线或逼近曲线与时间轴所围成的区域）为基础，以微分拟合法而建成的模型。

GM（1，1）模型主要用于灰色系统预测，是一个灰微分与差分（时变差分）兼容的模型，具有微分方程与差分方程的某些特性，可以较好地描述货物销售系统的内部特征和发展趋势，明显优于统计回归模型，而且不要求较大容量的样本数据，适用于数据结构分布不明确，信息量少的非典型过程。

[3][4]
城市高铁数量灰色模型 GM（1，1）建模条件为：
（1）城市金融的发展可以被视为在一个时间间隔的面积变化的灰度处理。

人员流动的随机波动可以看作是一个灰色的数量。

不规则的离散时空系列高速铁路和在每个城市金融发展的潜力。

常规程序。

（2）进入和离开城市乘客的数量等于时间和空间，即 Δt=ti - ti-1 =const；
（3）城市高铁数量灰色模型 GM（1，1）具有可延伸性的充分必要条件是维数 n ≥4，即：数据不少于4。