地铁的成本包括地铁的造价、地铁的运营损耗以及地铁和基础设施的维护成本。造价就是建造地铁所需的费用, 一般根据相关工作人员规划设计预算得出合理的成本值即固定成本。运营成本就是地铁在运行过程中耗费的价值即流动成本。维护成本就是地铁及基础设施在检修维护过程中的费用。在固定成本一定的基础上上控制好地铁总成本以达到运营经济效益最大化。
1 地铁造价控制的原则
(1) 追求项目总费用最小。地铁工程投资中车辆及机电设备费用占得比例非常大, 一般为总投资的50%左右, 其在生产运营期间的备品备件和检修费用在生产中也占很大的比重。所以, 在进行系统选择和设备选型时, 在满足使用功能和技术性能下, 不但要考虑建设期费用, 而且要考虑运营期费用, 追求项目全寿命费用最小化。
(2) 在设计阶段分阶段抓好重点。投资控制贯穿项目建设的整个过程, 涉及多方面和多种因素, 应按照项目建设程序分阶段进行投资分析, 实施全员及全过程控制。一般认为, 设计阶段对工程造价的影响度在75%以上, 是工程造价控制的重点阶段。
(3) 利用合理的方法进行成本控制。建造地铁过程中要求最低的寿命周期成本实现地铁的必要功能, 使得功能与成本相匹配。功能过剩必然会引起目前成本的增加, 成本过低又会造成功能不足, 为此必须运用技术经济的方法不断改进, 使之更加经济合理。同时将投资和工程量根据上阶段的审定额按专业层层分解。各专业在保证达到实用功能和相关技术要求的前提下, 按照分配的投资限额控制设计, 从而保证工程造价不突破总的限额。但应注意限额及其分解的合理性、科学性和可操作性。
2 地铁造价控制与地铁盈利
地铁造价控制是地铁盈利模式构建的开始, 合理的造价会给地铁运行和城市交通带来很大的利益。因此, 地铁在建设规划的初期应充分考虑到将来的运营成本, 在规划设计阶段, 对项目定位要求最大可能的准确, 以功能性作为项目定位的根本要求。如何落实地铁造价控制是个系统性的问题, 涉及到工程设计和设备选择等方面, 主要从以下两方面来考虑地铁造价的控制。
(1) 地铁轨道模式选择。地铁进行建设时, 应遵循“能走地面不走高架, 能走高架不走地下”的原则, 尽量减少地下线的比重, 以降低工程投资规模。据测算修建lkm地下线的投资可以修建4km左右高架线或l0km左右地面线。线路的设计要充分考虑城市未来发展和沿线土地开发利用, 这样既有利于建设资金的筹措, 又有鼓励城市发展和经济繁荣而且可以组织较为稳定的客流, 提高后期运营收入。地下线路及车站埋深在有条件的情况下越浅越好, 浅埋既节约土建费用, 还有可能减少如电梯等设备投入。
(2) 设备选择。地铁的设备选择以功能协调、成熟先进、安全可靠、经济实用、节能高效、维修方便为原则, 根据近、远期运能需求, 考虑到设备的经济寿命周期以及地铁运营后改造的可能性, 合理分期投入, 逐步完善, 以减少初期投资规模, 降低强度。地铁设备的选择必须立足国内, 采用国内成熟的设备, 国外的投资高, 而且还要考虑到后期的维护工作, 不是很经济。使用国内产品不但可以大幅度降低工程投资, 节约运营成本, 配套方便, 而且可以为地铁设备的国产化和行业持续繁荣创造条件。
3 地铁的运营成本
地铁的运营成本, 就是设计出好的, 可行性高的地铁运营模式, 尽量减少地铁在运营中的损耗, 最大限度的降低运营成本, 达到地铁运营的最大的经济效益。
3.1 客运成本
地铁是为解决城市交通而产生的, 客运成本是地铁在运行过程中的主体部分。客运成本包括地铁列车的运行的车辆磨损、自动售票系统的磨损以及检票闸机的磨损等运营中的经济损耗, 主要是方便为乘客服务。客运经济成本是通过列车的运行来实现其成本作用, 当然它还有一些其他业务损耗 (如短途的快件传递等) , 对这些运营成本的附加成本, 在运营成本中所占的比重极小, 完全可以在地铁运营管理中来解决。
3.1.1 地铁的损耗和自动售票系统的损耗的成本控制
地铁的这些运营成本中, 地铁的列车磨损是不可避免的, 为了尽量的减少磨损, 最大限度的延长地铁的寿命, 可以根据时段合理的增减列车的运行列次。如在上下班的高峰期 (早上7:00—9:00, 下午5:00—7:00) 可以5分钟开出一辆列车, 来缓解交通压力。其他非高峰时段每10分钟开出一辆。自动售票机也可以根据上下班的高峰和非高峰来打开和关闭, 一般的地铁站都有售票员, 在人流量多的上下班高峰期, 打开自动售票机。其他的时间可以酌情开放数量相应的自动售票机。
3.1.2 闸机的最优控制
上面的损耗在地铁的运行过程中处于一个几乎平稳的状态, 但是地铁的检票闸机损耗则可以通过一个最优方案, 使地铁站在一辆地铁进入的时候不会滞留旅客, 也能损耗最小, 即以最小的成本支出和最高的运营效益, 解决进展拥挤问题和闸机开关的问题。
把乘客进站的整个过程划分为一个个的排队系统。考察—个排队系统中顾客数 (系统状态) 随时间而变化的情况, 它是一个随机过程, 其到达间隔的概率分布, 因其平稳性、无后效性和普通性可视为服从泊松分布, 其服务时间的概率分布则遵从指数分布, 它们的状态变化过程则为一个特定的随机时间变化过程。在该排队系统中存在着系统的最优服务台数和最优服务率, 在该最优服务台数和最优服务率的运转条件下, 系统形成最佳服务流, 系统以最优状态运行, 表现为通过率最高, 系统运行成本最小。对应用于地铁站的进站客流排队系统做阐述进行假设。
(1) 客流进站排队系统运行时间t充分大时, 系统状态的概率分布已不随时间而变化达到 (统计) 平衡。因此在平衡状态下的一些运行指标 (排队长La, 顾客期望等待时间Wa等) , 是能够反映系统的正常情况的。实际上, 由于客流的行为能力很高, 密集度高, 并不需要很长的时间, 系统就能达到稳态, 此时的系统状态分布不随时间变化而称之为平衡。下面给出系统在稳态时转移到其他状态下的概率Pn:
(2) 地铁进站客流的排队模型达到稳态时, 对于所有的行人λo=λ, µo=µ, 即系统始终具有不变的到达强度和服务强度µ。假设对一个排队系统有C台闸机打开检票 (C≥1) , 系统容量和顾客来源无限;先到先检票;一个闸机为一个顾客检票;顾客到达后, 若有闸机空闲, 则立即接受检票, 否则参加排队 (一个队) 。闸机检票结束后, 若队列中有等待的顾客, 即按先到先检票的原则为下—位顾客检票。
(3) 假设每个服务台的服务时间都服从均值为1/µ的指数分布, 顾客到达强度为λ的泊松分布。由此可知轨道交通系统的排队过程符合 (M/M/C/8/8/FCFS) 排队模型, 在系统初态 (Po) 到稳态 (Pn) 结果来研究本模型, 并且标定系统等待队长 (La) , 和等待时间 (Wa) 。对于多服务台模型, 服务台占有率 (也即系统的繁忙程度) :
下面就南京珠江路地铁站的客流进站情况建立模型, 抽取早上7:00到9:00的乘客到达和闸机检票时间的数据。
如图1, 2所示。
对随机抽取的样本进行χ2分布拟合检验, 在水平0.05下接受样本来自上述分布总体
由上面的表格可以大致分析出, 运行指标:C=4, 表示服务台数;ρ=0.9, 表示系统的繁忙程度;La=8, 表示在系统进入稳态后在闸机口等待刷卡的人数;Wa=30.0s, 表示乘客到闸机口进行等待刷卡的平均时间。在实际中表现为要使客人不滞留, 所有闸机在这段时间内几乎一直处于开放状态。
(4) 闸机运营效率的提高及成本的优化。
考察排队系统优化问题, 主要划归到服务成本和服务费用来说。一般对于乘客滞留具有滞留的单位时间费用, 对于服务台来说具有服务台的单位时间成本。本文考虑乘客满意度范围内的时间费用和服务成本。因此对于排队模型的优化在于使得在稳态条件下使得单位时间总费用 (期望值) 达到最小。单位时间全部费用期望值用下式表示:
其中, CS为每台闸机单位时间的成本;CW为每个乘客在系统中停留单位时间的费用, 是系统中乘客平均数。因为CS和CW都可以根据具体的排队系统确定, 唯一可能变动的就是闸机台数C, 所以Y是C的函数Y (C) , 我们的目的则是通过求得最优解口使得Y (Cm) 最小。
根据Y (Cm) 最小的特点, 有:
代入上式化简得:
, 分别求得C=1, 2, 3, …是的L值, 并作相邻两L的差, 此时只要确定的值, 根据这个数值在不等式区间里就可以定出Cm。
3.2 维护成本
地铁的维护成本其实就地铁在使用过程的折旧损耗以及出现故障时的维修费用。在地铁维护中实现的是分工合作, 对列车以及基础设施 (通信息号, 机电、工建等) 维护进行定期的检查维修, 这都是一笔费用, 在正常的运营状况下, 维护成本比较稳定。
4 结语
根据以上的分析研究, 从不同的角度给出控制地铁成本的相关策略, 以控制地铁的成本达到最大的运营效益。
(1) 根据客流量的情况适当增减地铁及基础设施的工作量。对某一时段的客流量进行预测, 在高峰时段减少列车运行的时间间隔, 已疏散交通, 缩短乘客的等待时间, 提高劳动生产率, 充分发挥地铁交通的社会整体效益;在非高峰时段可以适当增加列车运行的时间间隔, 从而减少地铁由于运行次数多导致的运行磨损, 适当的减少了地铁和轨道交通设施的维护费用, 从总体上降低了地铁成本。
(2) 实行定额投资的管理方法。定额投资就是利用定额来合理安排和使用人力、物力、财力的一种管理方法。定额是在企业的生产经营活动, 对人力、物力、财力的配备、利用和消耗以及获得成果等方面应该遵循的标准和所要达到的水平。定额有劳动的定额, 原材料、燃料、动力、工具等消耗的定额, 费用的定额, 固定资产利用的定额, 流动资产占用的定额等等。定额管理是实行计划管理, 进行成本核算、成本控制和成本分析, 合理利用资源, 降低成本, 提高经济效益。
摘要：地铁是城市交通和经济可持续发展不可缺少的一部分, 地铁的成本控制对地铁的运营经济效益也有着重要的影响。地铁的成本包括地铁的地铁造价和运营成本。本文主要讨论了通过合理的统筹规划从土木工程、设备选择等方面最大程度的降低地铁的造价, 利用泊松分布建立数学模型分析了地铁检票闸机的使用时间控制, 达到既不滞留旅客, 也不至于使闸机闲置, 有效的延长了闸机的使用寿命, 降低了地铁的运营成本。
关键词：成本控制,运营效益,地铁
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