铁路建设项目后评价基础理论与方法研究

摘要

铁路建设项目后评价因铁路网络型基础产业特性和运营技术系统复杂性而在评价基础理论、内容与方法上有别于一般建设项目，在我国铁路持续大规模建设、路网质量不断提升、供需关系逐步改善的背景下，进行铁路建设项目后评价基础理论与方法研究，对于完善铁路建设项目后评价内容，增强规划决策科学性，提高铁路运营管理服务水平有着重要的作用。
　　本文针对铁路建设项目后评价研究与实践存在的主要问题，以铁路产业理论、外部性理论、运输需求与供给理论、复杂网络理论为起点，研究铁路建设项目分类后评价、经济费用效益后评价、运营后评价和网络影响后评价的理论与方法。
　　综述铁路产业特性的研究成果，分析铁路公益性可计量外溢效益的构成，提出以公益性系数定量测算为主要依据的公益性铁路判定方法。按公益性、投融资和运营管理主体、在路网中的地位和作用、业务和技术属性等对铁路建设项目进行分类，并分析了铁路建设项目分类后评价内容与方法的差异性。
　　基于运输外部性理论研究，以实施者为界将铁路外部性划分为利用者外部性、网络外部性、社会经济外部性、自然环境外部性等不同层次，以此界定铁路建设项目的内部效益即供给者效益，外部效益分为利用者效益、网络效益、社会性效益和环境改善效益，给出了经济费用效益测算方法。特别针对铁路建设项目的特点，建立了新建铁路网络效益计算的非线性整数规划模型，设计了基于节点重要度层次的动态K短路优化算法，并给出实例测算。
　　以运输需求与供给理论的系统分析为基础，建立需求视角下包括运量预测后评价、基础设施服务水平后评价、运输产品服务水平后评价和运输组织服务水平后评价的运营后评价内容体系。提出了运量预测数据精度分层后评价方法和预测失准问题的对策。建立服从于需求质量要求的基础设施、运输产品与服务、运输组织三层次运营服务水平后评价指标体系和指标量化方法，以某客运专线为例实证分析，后评价结论能够准确反映其运营服务水平。运营服务水平评价的核心指标—可靠性主要受列车运行图冗余时间布局的影响，建立列车运行图冗余时间分阶段布局优化模型，选用遗传算法和动态规划算法分步求解。以广深城际铁路为例进行列车运行图冗余时间仿真分析，得出冗余时间设置总量、纵向和横向冗余时间分配方法、列车停站方案对冗余时间设置影响等主要结论，为提高列车运行图稳定性提供参考。
　　综述复杂网络理论的研究成果，分析新建线路网络影响的产生层次和生成机制。从网络结构性能和服务水平两方面建立包括集聚系数、点介数、网络效率、连通可靠性、路网密度、网络饱和度、运量效益和时间效益的网络影响后评价指标体系，并构建了基于模糊物元理论的后评价模型。实例分析结果证明，后评价结论符合铁路网络构成特点和不同线路对网络影响的差异性，并能为规划决策提供有效的支持。

目录

声明

摘要

第1章 绪论

1．1 研究背景与意义

1．1．1 研究背景

1．1．2 研究意义

1．2 国内外后评价研究与发展综述

1．2．1 国外后评价研究与发展

1．2．2 国内后评价发展现状

1．2．3 国内后评价理论研究文献综述

1．2．4 铁路建设项目后评价研究存在的主要问题

1．3 本文主要研究内容及方法

1．3．1 主要研究内容

1．3．2 技术路线

第2章 基于产业特性的铁路建设项目分类研究

2．1 铁路产业社会经济属性的理论综述

2．1．1 铁路产业属性的传统认识

2．1．2 铁路产业基本属性的延伸

2．1．3 铁路系统网络性

2．2 铁路公益性及其度量

2．2．1 铁路公益性理论综述

2．2．2 铁路公益性度量方法与判定

2．3 铁路建设项目分类后评价研究

2．3．1 铁路建设项目分类后评价的现实需求

2．3．2 铁路建设项目分类的依据和方法

2．3．3 不同类型建设项目的后评价内容与方法差异性分析

2．4 本章小节

第3章 外部性理论及其在铁路建设项目经济后评价中的应用

3．1 外部性理论综述

3．1．1 外部性概念与分类

3．1．2 外部性的理论度量

3．1．3 本文关于外部性的相关探讨

3．2 运输外部性理论

3．2．1 运输外部性的主要争议

3．2．2 运输外部性的界定

3．2．3 铁路建设项目外部性

3．2．4 铁路外部效应的内部化

3．3 外部性理论在铁路建设项目经济评价中的应用

3．3．1 铁路建设项目经济评价方法综述

3．3．2 基于外部性理论的经济费用效益识别

3．3．3 基于外部性理论的经济效益计算

3．3．4 进一步的探讨

3．4 新建铁路网络效益计算

3．4．1 新建线路网络效益的构成

3．4．2 基于动态K短路算法的网络效益计算模型

3．4．3 算例分析

3．5 本章小节

第4章 基于供需理论的铁路建设项目运营后评价

4．1 运输需求与供给理论分析

4．1．1 铁路建设项目系统描述

4．1．2 运输需求理论分析

4．1．3 运输供给理论分析

4．2 铁路建设项目运量预测后评价

4．2．1 运量预测内容

4．2．2 运量预测后评价内容

4．2．3 预测数据精度分层后评价方法

4．2．4 预测偏差的原因及对策

4．3 铁路供给服务水平

4．3．1 运输供给服务水平的研究现状

4．3．2 铁路供给服务水平度量的理论分析

4．4 基于服务水平的铁路建设项目运营后评价

4．4．1 基础设施服务水平后评价

4．4．2 运输产品服务水平后评价

4．4．3 运输组织服务水平后评价

4．4．4 实例分析

4．5 列车运行图冗余时间分布优化研究

4．5．1 冗余时间布局优化思路

4．5．2 列车运行图纵向及横向稳定性分析

4．5．3 冗余时间布局优化

4．5．4 算例分析

4．6 列车运行图冗余时间布局仿真分析

4．6．1 仿真算法设计

4．6．2 列车运行干扰设置

4．6．3 评价指标体系

4．6．4 冗余时间布局仿真

4．6．5 仿真结论

4．7 本章小结

第5章 铁路建设项目网络影响后评价

5．1 网络影响后评价基础理论

5．1．1 系统科学视角下的复杂性理论

5．1．2 网络科学视角下的复杂性理论

5．2 网络影响后评价理论与方法研究现状

5．2．1 交通运输网络结构特性

5．2．2 交通运输网络布局质量

5．2．3 交通运输网络投资规模

5．2．4 铁路运输网络能力分析

5．3 铁路新建线路网络影响后评价方法

5．3．1 铁路新建线路网络影响后评价的内容

5．3．2 铁路新建线路项目网络影响后评价的指标体系

5．3．3 铁路新建线路项目网络影响后评价的模糊物元法

5．4 实例分析

5．4．1 网络范围的界定

5．4．2 评价指标的测算

5．4．3 模糊物元评价模型的构建

5．4．4 后评价结果分析

5．5 本章小结

结论

致谢

参考文献

攻读博士学位期间发表的论文