巴基斯坦纵向经济走廊公铁竞争性分析

张伟，李志容

摘要：中巴经济走廊是共建“一带一路”的重要先行先试项目，在港口、交通基础设施等领域合作取得一批早期收获。依据巴基斯坦项目经验，基于Logit分担模型，对巴基斯坦纵向经济走廊内已建PKM高速公路与拟建ML-1铁路的竞争性进行建模，以苏库尔至海得拉巴段道路OD调查为基础，计算公路和铁路的交通需求分担率，验证了模型的实用性和科学性。研究成果对进一步推进中巴经济走廊建设，合理预测巴基斯坦国内纵向经济走廊内高速公路和铁路的交通运输需求具有一定的指导意义。

关键词：巴基斯坦；公铁竞争性；Logit分担模型；交通分担率

0  引言

中巴经济走廊是共建“一带一路”的重要先行先试项目，在港口、交通基础设施、能源产业等领域合作取得一批早期收获，2023年为中巴经济走廊建设启动10周年，两国领导人就高质量共建中巴经济走廊达成新的重要共识，预示着新一轮建设项目提上合作日程。

巴基斯坦纵向经济走廊指伊斯兰堡—拉合尔—木尔坦—苏库尔—海得拉巴—卡拉奇走廊带，整个走廊带呈南北走向，是巴基斯坦人口最稠密、经济活动最活跃的地区。截止2023年，巴基斯坦纵向经济走廊内已建成M-1、M-2、M-3、M-4、M-5和M-9共6条高速公路，苏库尔至海得拉巴高速公路（M-6）和巴基斯坦1号铁路干线（ML-1）升级改造项目处于工程可行性研究阶段。

为了合理研判M-6和ML-1的运输需求和建设时点，降低项目投资建设风险，根据木尔坦至苏库尔高速公路（M-5）勘察设计阶段的调查基础数据和研究成果，基于Logit分担模型，对巴基斯坦纵向经济走廊内PKM高速公路和ML-1铁路的竞争性进行研究，以弥补国内外关于巴基斯坦公铁交通需求对比方面的研究成果的空缺。

1  纵向经济走廊高速公路和铁路网概况

巴基斯坦纵向经济走廊内包含两条主要的高速公路和铁路干线：

（1）巴基斯坦白沙瓦至卡拉奇高速公路（PKM高速公路）始于巴基斯坦西北边陲的白沙瓦，从西北部向西南部延伸，途经伊斯兰堡、拉合尔、木尔坦、苏库尔以及海得拉巴，止于巴基斯坦最大的城市卡拉奇，总长1152，M-6是PKM高速公路最后一段拟建项目。

（2）巴基斯坦1号铁路干线（ML-1）从卡拉奇向北经拉合尔、伊斯兰堡至白沙瓦，全长1726，是巴基斯坦最重要的南北铁路干线，其最北端哈维连站距中巴边境口岸红其拉甫仅660[1]，南接印度洋的卡拉奇港并有延伸至瓜达尔港的条件，ML-1沿线分布有巴基斯坦70%的人口，承担了巴基斯坦80%的铁路运量，有着重要的战略、经济和社会意义。

2  铁路分担理论研究

2.1  巴基斯坦铁路发展背景

上世纪80年代以前，巴铁路年均客运量超过1.2亿人次，年均货运量1200万吨，曾在巴基斯坦全国陆路运输中占重要地位，但其后由于缺乏养护和升级改造，运输速度和能力不断下降，加上公路网建设迅速发展，铁路客、货运量逐年下降。ML-1升级改造项目为巴基斯坦政府重启铁路建设，并逐步推进《2030年铁路远景规划》的重要举措，此时间节点与2003年中国铁道部推出“推动中国铁路跨越式发展”总战略相对应。因此，参照中国21世纪初期铁路运量数据，从旅客运输和货物运输两方面分别对巴基斯坦高速公路与铁路进行竞争性研究。

2.2  客运竞争性分析

从不同距离上的竞争演变角度分析，周国华等[2]在原有由经济性、快速性、方便性、舒适性和安全性因素组成的传统Logit函数上首次引入偏好性因素，分别计算出高速铁路时速分别为200、250、300、350时，高速铁路与公路客运竞争的市场临界点分别为200、150、100、75，大于这些临界点时，高速铁路市场份额占优势，反之公路客运市场份额占优势。此外，随着铁路时速的提升，高速铁路运输的优势逐渐显现，高速铁路与公路客运竞争的市场临界点逐渐下降。

从不同类型公路客运汽车的竞争角度分析，私家车所有者主要为私人和企业，这部分用户尤为重视高速公路点到点、门到门方便快捷的优势，且自身具备一定的收入水平，因而对运输费用的敏感性较低，在同等出行距离下选择高速公路出行的概率较大；长途巴士使用者大多不拥有私家车，属于中低收入群体，对运输费用敏感性较高，铁路运输准点、舒适、实惠的优点对该部分乘客具有较强的吸引力，在同等出行距离下选择铁路出行的概率更大。

2.3  货运竞争性分析

同一通道公路与铁路货运的竞争关系存在如下规律，如图1所示。通道内短途、中途、长途三个运输区段相互之间存在较大差异：运距在拐点1之前，公路运输占有主导地位；运距在拐点2之后，铁路运输居于垄断位置；运距在拐点1和拐点2之间，铁路分担比例迅速上升，而公路则迅速下降。王世杰等[3]对国道107货车进行路边询问调查，基于足够的样本数据得出结论：拐点1为货运汽车白天时段可实现往返的运距，拐点2为货运汽车白天时段可到达的最远运距，拐点1和拐点2对应的运距受公铁运输速度、运输费率、沿线城市密度、运输货物种类等多重影响。

图1  公铁货运竞争性曲线

3  模型构建与车型划分

3.1  研究车型划分

由于不同类型的车辆所运输对象存在差异，因此，在进行公铁竞争性分析时，按照巴基斯坦道路交通调查结果，将研究车型划分为6类，如表1所示。

表1  研究车型划分表

序号	中文名	英文名	描述
1	小汽车	Car	5座以下
2	面包车	Wagon	12座以下
3	小巴	Mini Bus	19座以下
4	巴士	Bus	20座及以上
5	货车	Truck	2轴或3轴
6	牵引车	Long Vehicle	4轴及以上

3.2  Logit分担模型构建

基于高速公路和铁路的广义费用构建分担模型，公式如下：

                                                （1）

                                                     （2）

                                                                    （3）

式中：为高速公路运输广义费用，；为铁路运输广义费用，；为铁路分担率，；为高速公路运输时间，；为铁路运输时间，；为铁路等待时间，；为乘客、货物的时间价值，；为车辆单位运营成本，；为运距，；为高速公路通行费，；为铁路费率，；为车辆载客、载货数，、；、为常数，与车型、运输方式相关，基于巴基斯坦道路调查数据的统计分析结果，、推荐值如表2所示。

表2  Logit分担模型、推荐值

序号	中文名
1	小汽车	0.0015	-1300
2	面包车	0.0015	-1300
3	小巴	0.0015	-1200
4	巴士	0.0015	-1200
5	货车	0.0022	-1500
6	牵引车	0.0022	-1500

4  巴基斯坦纵向经济走廊铁路分担率

巴基斯坦纵向经济走廊内ML-1升级改造项目完工后，ML-1铁路客运列车时速最高可达到160，大大缩短了巴基斯坦主要城市之间的通勤时间，从卡拉奇至拉合尔之间客运时间不到10小时，客运运价为0.0186；ML-1铁路货运列车计划以最高120的速度运行，在货运车厢标准轴载25的情况下，双轨道每天线路通行能力为137/171列火车，货运运价为0.0397。依据巴基斯坦木尔坦至苏库尔高速公路设计施工经验，按照Logit分担模型绘制出巴基斯坦纵向经济走廊内各车型运输需求的铁路分担率与运距的关系，如图2所示。

图2  巴基斯坦各车型铁路分担率曲线图

图2从理论层面分析了巴基斯坦纵向经济走廊内高速公路与铁路的竞争性，但实际情况中出行方式的选择除受客观广义费用影响外，道路使用者的主观感受（舒适性、便捷性、出行目的等）以及铁路的运力同样会影响出行者的出行方式。

5  案例分析

ML-1升级改造项目木尔坦至海得拉巴段与苏库尔至海得拉巴高速公路（M-6）均处于巴基斯坦纵向经济走廊内，ML-1铁路客、货运列车设计时速分别为160和120，高速公路设计速度为120，超出一定运距后铁路运输单价相对高速公路更低，因此在预测高速公路和铁路运量时需重点对公铁竞争性进行研究。

针对巴基斯坦纵向经济走廊苏库尔至海得拉巴区段内N5、N55、N65、Mehran Highway、N120等道路沿线设置12个OD调查点，于2020年1月开展24交通调查，将道路车辆出行起讫点归纳至影响区内的34个交通小区，得到各车型的OD出行矩阵（34*34）；同步测量各交通小区交通量发生吸引源之间的运输距离，得到OD运距矩阵（34*34），结合图2研究成果计算各车型的OD铁路分担率矩阵（34*34）；各车型的OD出行矩阵（34*34）与对应的OD铁路分担率矩阵（34*34）的乘积即为ML-1升级改造项目完工后苏库尔至海得拉巴区域内转移至铁路的交通量。经过测算，稳定状态下ML-1升级改造项目对苏库尔至海得拉巴区段交通运输量的分担率如表3所示。

表3  稳定状态下铁路分担率表

序号	中文名	公路交通量/	转移至铁路交通量/	分担率/%
1	小汽车	39052	9004	23
2	面包车	12584	3158	25
3	小巴	474	134	28
4	巴士	2540	1235	49
5	货车	12470	3540	28
6	牵引车	9076	4208	46

6  结论

（1）从运输竞争博弈来看，公路运输在中短途运距上具有优势，铁路运输在中长途运距中是首选方案，铁路分担率曲线的增长趋势受多种因素影响，包括公铁运输速度差额、区域城市分布密度、公铁运输费率、客货时间价值、运输偏好等，在不同的运输环境下应独立进行公铁运输竞争性分析。

（2）巴基斯坦纵向经济走廊内客运的铁路分担率曲线相比于货运增长趋势更加缓和，说明运距对旅客单公里铁路运输成本的影响有限；而铁路货运分担率曲线更加陡峭，说明随着运距的增加，铁路货物运输固定成本逐渐被分摊，单公里铁路运输成本下降较快，铁路运输优势明显。

（3）依据巴基斯坦运输环境及巴基斯坦纵向经济走廊内苏库尔至海得拉巴区域交通运输起讫点特征，分析了现状公路各车型运输量的铁路分担率，可为中巴经济走廊新一轮建设中交通基础设施项目的运量预测提供借鉴意义。

参考文献：

[1]杜连涛，高丰农，蒋志华. 巴基斯坦既有铁路扩能改造分期分段实施方案研究[J]. 中国勘察设计，2020，1：89-92.

[2]周国华，陈德捷，周芳汀，张凯. 高速铁路与公路客运竞争的市场分担率模型研究[J]. 铁道学报，2020，42(1)：1-8.

[3]王世杰，王武钢，李孟绪. 交通量预测中铁路转移量预测方法的探讨[J]. 中南公路工程，2000，25(4)：3-4,6.