铁路运输市场的产品具有多样性，旅客的选择行为也具有一定的偏好异质性。为了提高铁路运输企业的营销收入，针对票价浮动策略下的旅客乘车选择行为异质性进行研究。以广珠城际铁路为例，采用SP/RP融合的调查方法获取旅客乘车选择行为数据，构建Latent Class模型和随机参数Logit模型，分别从群体层面和个体层面分析旅客的个人属性和列车属性对旅客选择行为异质性的影响。研究结果表明：1) Latent Class模型将旅客划分为“经济型旅客”和“商务型旅客”，2类旅客对列车票价和运行时间的敏感度差异明显。2)在随机参数Logit模型中，年龄越大、月收入和出行频率越高的旅客，列车票价对其出行效用的影响越小；出行频率越高的旅客，列车运行时间对其出行效用的影响越大。3)“经济型旅客”愿意为列车运行时间减少10 min多支付0.45元，“商务型旅客”愿意为列车运行时间减少10 min多支付23.86元，2类旅客的支付意愿具有显著差异。4)对于随机参数Logit模型，通过考虑个人属性，旅客的支付意愿增加了1.30元，说明考虑旅客个人属性可以体现旅客之间的行为差异性，对旅客支付意愿的体现更加充分。整体而言，旅客的个人属性特征对其选择行为具有较大影响，不同旅客之间的行为异质性较为显著。