如今,高速铁路发展势头十分迅猛,不可避免的对传统民航市场造成巨大的冲击和挑战。因此,民航运营方采取了各项措施以应对高铁的冲击。铁路局和各航空公司采取价格战的方式对客流进行争夺,最终导致双方承运企业损失巨大。因此,对高铁与民航竞争关系进行研究,有利于避免两者的恶性竞争,提高运能利用率,为两者的发展运营提供参考具有一定的现实意义。针对以上问题,本文以票价为决策变量,以收益为目标,建立高铁与民航的竞争博弈模型,探讨中国高速铁路与民航票价合理制定的问题。首先,介绍了非集计模型的相关理论,通过效用最大化理论推导出描述旅客选择行为的Logit模型的一般形式,确定了客流预测模型的具体形式,并阐述了博弈论的相关要素、博弈类型及非合作博弈的常用模型;其次,将旅客选择出行方式的影响因素划分为旅客自身属性和交通方式属性两类。通过对这两种属性的具体分析,选定舒适性、快速性、便捷性及经济性四个因素来研究旅客的出行效用,引入时间经济价值的概念量化其中的时间变量,根据效用理论,建立旅客出行选择的效用模型,并以此为基础,结合非集计理论,建立反映高铁与民航两种交通方式客运分担率的BL(Binary-Logit)模型,分析两者的客流竞争情况。然后,利用博弈论理论研究高铁与民航的竞争关系,结合旅客出行效用函数、BL模型,综合考虑运营成本、企业收入、政府盈余等几个方面,分别建立以企业收益和社会总效益为目标的两阶段博弈模型,设计启发式算法求解高铁与民航的最优票价策略。最后,以武广高速客运通道为例,进行实证分析,验证模型的有效性。研究结果表明:高铁在短距离运输具有明显优势,但随着运距的增加,高铁的竞争优势随之递减,市场份额下降,而民航的竞争优势却随之增大,市场份额上升,说明民航在长距离运输占据更大优势。此外,相同运距条件下:当以企业收益最大化为目标求得最终博弈均衡解时,高铁票价上升,市场份额下降,企业收益上升,民航票价下降,市场份额上升,企业收益上升;当以社会总效益最大化为目标求得最终博弈均衡解时,高铁票价下降,市场份额下降,社会总效益上升,民航票价下降,市场份额上升,社会总效益上升;且民航比高铁更具企业效益,高铁比民航更具社会效益。