（公共管理专业论文）上海中心区域交通拥挤收费方案研究.pdf

摘要 摘要 我国是世界上人口最多、经济发展最快的国家之一，经济发展和收入水平 的提高，使得人们对汽车的消费需求不断增加。我们面临的一方面是日益拥挤 的城市交通，另一方面是不断增长的城市交通需求。城市交通的供求矛盾及由 此引发的交通拥挤问题，已成为我国城市化进程中迫切需要解决的难题之一。 上海作为我国最大的经济、金融、航运中心，交通问题尤为严重。上海随着城 市化进程的加快，随着人口的增加和经济的发展。城市交通已经达到饱和的状 ；蠡。 本文首先从大量的文献综述中提出拥挤收费的定义，并分析了国内外对于 拥挤收费研究的现状，其后通过理论分析，对拥挤收费理论进行了研究，再后， 本文对上海中心区域交通拥挤现象进行分析，说明交通拥挤收费的必要性，并 结合国内外有关城市实施交通拥挤收费的实例进行比较，继而提出了上海中心 区域交通拥挤收费的理论框架，最后提出上海拥挤收费的实施方案，从收费区 域、收费方式、收费时间、收费系统、收费费率等方面阐述有关见解，并具体 分析了实施拥挤收费后产生的有关闯题，如何评定利害关系并在实施后如何降 低这些问题的影响，使拥挤收费理论更贴近于现实。 关键词：收费管理方案，交通拥挤，中心区域 a b s 仃a c t a b s t r a c t c h i n ah 鼬m el a r 苫e s tp o p u j 州0 ni n l ew o r i da n da l s oi so 0 ft i l eq u i c k e s td e v e l o p m e n t c o u n 仃i e s0 i le c o n o m y a st 1 1 e e c o n o m yd e v e l o p sa 1 1 d t h ei i l c o m el e v e l 仡i s ，p e o p l e sc a r c c 删m m p t i o nd e m a n d ss u 曙e o no n eh a n d ，w e1 1 芏l v et 0f a c ec r o w e du r b a n 俩cp r o b l 锄s ，o n 也e o l l e rh a n d ，w ef a c e 也ei n c f e s c e n tt f a 您cd e m a n d s 髓ec o n 灯a d i 商o no fm es u p p l y 锄dd e t n a n d 0 nu r b 锄舰佑c 觞w e l l 勰t l l e 的伍cc o n g e s t i o np r o b l 啪sh a v eb e c 锄eo n eo f 协em o s td i f f i c u h p r o b l e m st 0b ee a g e rt 0r 船o l v ed i l r i n gu r b a i l i 硎o ni nc h i n a s h a n g l l a i ，t 1 1 e1 a 曙e s tc e n t e r0 f e c o n o m y 矗订a n c e ，溉n s p c 删o n ，妇t r a 偶cp f 曲1 e mb e c o m em o r e 翘dm o r es e o u s ，w i t h 出e e x p e d i t i o no fu r b a n i 刎o na n dp o p u l a t i o na r l de c o n o m yd e v e l o p m e n t t h e 觚c 主ns h a n g h a ih a s i e a c h c ds a t i l r a t i o n t h i sp a p e rm a k e sm e 卸a l y s eo nt l l ep r o b l e mo ft i l e 呐锄仃a 历cc o n g e s t i o ni ns h 柚g h a i d o 啪t o w n 如m 也ee c o n o m i c sa n g l et ds h o wt h en e c e s s i t yt 0c h a 唱ew h e n 仃a 伍cj 锄sa n da l s o m a k e sc 勰e sc o m p a r i s o n0 n 仃a 伍cc o n g e s t i o np r i c i n gc o m b i n e dw i t hh o r m 锄da b o a r dt os e tu p 缸l ef l 姗e w o r ko f 妇历cc o n g t ! i 册p c i f 培i ns h a n g h a ic e n n ea 嗍t h i sp c i n gj m p j e m e n 倒 p t d p o s a le x p a t i a t e s 行o mp r i c i n ga r e a p f i c i n gw a y s ，p 矗c i n gt i m e ，p 西c i n gs y s t e ma n dp r i c i n gm t e 锄da l s o c o l l s i d e r s h o w t o a v o i d 也ep r o b l e m 砸l la r i s e 世e r c o n g e 甄o n 两c i n g c o m e s 缸o e 疏c t h o wt 0 硒s e s s 锄dh o wt 0r e d u c cm e p r o b i e m si m p a c t i o l l ，、v h i c hm a k e s 妇伍cc o n g e s t i o n p f i c i n gc l o s e rt 0t h er e a l i 锣l i f e k e yw b r d s ：p r o p o s a jo f p r i c i n gm a n a g e m e n t ，t r a 街cc o n g e s t i o n ，c e n 廿ea r e a i i 学位论文版权使用授权书 本人完全了解同济大学关于收集、保存、使用学位论文的规定， 同意如下各项内容：按照学校要求提交学位论文的印刷本和电子版 本：学校有权保存学位论文的印刷本和电子版，并采用影印、缩印、 扫描、数字化或其它手段保存论文；学校有权提供目录检索以及提供 本学位论文全文或者部分的阅览服务；学校有权按有关规定向国家有 关部门或者机构送交论文的复印件和电子版；在不以赢利为目的的前 提下，学校可以适当复制论文的部分或全部内容用于学术活动。 学位论文作者签名： 年月日 经指导教师同意，本学位论文属于保密，在年解密后适用 本授权书。 同济大学学位论文原创性声明 本人郑重声明：所呈交的学位论文，是本人在导师指导下，进行 研究工作所取得的成果。除文中已经注明引用的内容外，本学位论文 的研究成果不包含任何他人创作的、已公开发表或者没有公开发表的 作品的内容。对本论文所涉及的研究工作做出贡献的其他个人和集 体，均已在文中以明确方式标明。本学位论文原创性声明的法律责任 由本人承担。 签名： 年月日 第l 章绪论 第l 章绪论 1 1背景 中国是世界上人口最多、经济发展最快的国家之一，经济发展和收入水平 的提高，使得人们对汽车的消费需求不断增加。一方面我们面i 临着日益拥挤的 城市交通，另一方面则是不断增长的城市交通需求。城市交通的供求矛盾及由 此弓l 发的交通拥挤问题，已成为我国城市化进程中迫切需要解决的难题之一。 上海作为我国最大的经济、金融、航运中心，交通问题尤为严重，这座城市随 着城市化进程的加快，随着人口的增加和经济的发展。城市交通已经达到饱和 的状态。 2 0 0 6 年上海市国民经济和社会发展统计公报显示，到2 6 年底，上海 市民用汽车拥有量1 0 7 0 4 万辆。其中私人汽车5 0 9 4 万辆。而随着城市人口的 增加、收入水平的逐渐提高、汽车关税和汽车价格的进一步降低、城市道路的 增加、城市规模的扩大和城市结构的变化，未来几年，上海市的人口将会大规 模增长。在2 0 0 6 年底1 8 1 5 万常住人口的基础上。上海世博会吸引的游客总量 约8 0 0 0 万人左右，平均日参观客流为4 0 万人，高峰日参观客流达到6 0 万人， 极端高峰日将可能达到8 0 万人左右。届时，对上海交通体系的承载力和适应性， 将带来更为严峻的挑战与压力。因此，上海的交通拥挤及由此引起的其它社会 问题，如果不采取卓有成效的治理措施。将会成为阻碍城市进一步发展的瓶颈。 未雨绸缪解决上海交通拥挤问题的现实社会意义重大。 1 2 研究内容的提出 对于交通拥挤的具体含义每一个国家并不一致，但每个国际化大城市的交 通拥挤现象却存在着相同的规律。如果一个城市的某段道路或交叉口出现交通 拥挤现象，人们就试图通过改善这一地区的交通设施来缓解交通拥挤，但这样 做能否达到最终目的呢? 著名的当斯定律( d o w 璐l a w ) 将交通拥挤现象表述为： 新建的道路设施会诱发新的交通量，而交通需求总是倾向于超过交通供给。 a u t h o n yd o w 璐对诱发原因进行了进一步的研究，提出了“三头齐发原则 ，即 如果在高峰时间特别拥挤的地段交通条件旦大有改善，就会导致三种情况， 第1 章绪论 从而使这种改善全被抵消。一是汽车驾驶者原来走别的路，现在都挤到改善地 段；二是汽车驾驶者本来在其他时间行车，现在集中在同一时间行车；三是汽 车驾驶者本来乘坐公共交通，现在驾车通过这一改善地区。这三种情况将导致 新的交通量的产生，有人称之为诱发交通( 砌u c e d 仃a m c ) 。根据这一原则，交 通拥挤与交通设施不断改善之间的矛盾可描述为：交通拥挤交通设施改善 交通拥挤缓解更多的交通需求交通再拥挤交通设施再改善一 一交通拥挤缓解更多的交通需求，这一交替过程最终只能是创造 了局部范围的经济效益，而对交通拥挤的缓解却微乎甚微【l 】。 由上可见，由于交通基础设施的不断改善，交通拥挤能够得到暂时的缓解， 但这种改善很快就会被诱发的交通量所抵消，城市又会陷入拥挤混乱的境地。 因此，要减轻城市交通拥挤，仅仅依靠改善拥挤地区的交通基础设施是远远不 够的，必须另寻出路。要想比较好的解决交通拥挤问题就必须要进行交通需求 管理，而拥挤收费作为道路需求管理的一项措施，正是本文需要进行研究的。 上世纪2 0 年代，p i g o u 和贼出首先提出了交通拥挤收费思想，开始了对 交通拥挤的收费治理模式研究。4 0 年后，w 乱e r s 和c k e 巧在2 0 世纪6 0 年代使 用经济学中的边际成本定价原理拓展了该理论。 我国学者对城市道路交通拥挤进行了多方面多层次的探讨，寻找治理之道。 黄海军综述了西方发展历程，并从社会福利角度分析了拥挤收费的再分配【2 】；李 枫与沈嘉栋使用外部性概念分析城市交通拥挤收费问题，认为城市交通具有准 公共品特性，提出了最优拥挤收费应等于边际用户社会成本与边际用户个人成 本之差即拥挤的外部效果【3 】；陆化青、夏守镇与张志锋等学者还从多个方面不同 层次分析了城市道路的拥挤问题，并且提出了许多有益的建议与对策。 在具体实践中，新加坡首先建立了区域通行收费方案( a l s ，通行证模式) ， 然后发展到e r p ( 电子收费系统) ，取得了巨大成功，挪威、美国、英国等也采 用了a l s 或者e r p ，均获得了不同程度的成功。伦敦这个国际化城市，也正是 开展了拥挤收费，才使长期困扰当局的交通问题得以缓解。 目前国内还没有实施拥挤收费的先例，但受国外城市的成功经验影响，以 及在城市交通拥挤压力日益增大的情况下，部分特大城市( 例如上海、北京、 深圳) 都先后对城市交通拥挤收费开展了研究。深圳市政府在2 0 0 7 年4 月份发 布的2 0 0 7 年度深圳市交通综合治理工作白皮书中明确指出，将于年内完成 “拥堵费”技术方案论证。日前，深圳市交通综治办召开媒体通气会上，相关 2 第1 章绪论 负责人重点介绍了新加坡交通拥挤区域车辆收费的情况，深圳市将在借鉴这些 经验的基础上，结合实际进行方案论证，结合深圳市实际，年底前将完成中心 城区等交通拥挤区域车辆收费系统的技术方案论证，等时机成熟的时候出台。 上海早于2 0 0 1 年就启动了城市中心区拥挤收费的综合研究，北京发展纲要 将城市道路拥挤收费纳入交通战略发展的范围【4 】。 1 3 研究内容和技术路线 本文首先引经据典，以国内外的文献研究提出拥挤收费理论的产生及现状， 其次，基于经济学外部性、公共性和社会边际成本的理论分析，具体分析了拥 挤收费的理论依据，再次，文章分析上海交通拥挤的现状、分析了拥挤的规律 和存在的原因，并结合国内外有关城市实施交通拥挤收费的实例进行比较，且 对各种方案用政策分析的方法进行优劣评判，继而提出了上海中心区域交通拥 挤收费的理论框架，对实施拥挤收费进行了政策分析，最后提出上海的拥挤收 费实施方案，用算例分析进行阐述，并就收费后产生的有关影响用政策分析的 方法进行剖析。 整个技术路线如图1 1 所示： 上海中心区域交通拥挤收费方案研究 文献综述il 理论分析ii 上海交通现状分析ji 拥挤收费实践ii 收费方案 耋li 萎ll | 蓍| l 萋ll 藿ll 萋| | 萋l 萋| | 蠢 图1 1 技术路线 3 政策分析li 算例分析 影 响 第1 章绪论 1 4 研究意义 虽然经济学原理能够很好地解释道路收费，但理论距离具体的付诸实践毕 竟还有很大差距。在城市道路收费实践中，一些城市获得了成功，而也有一些 城市道路收费计划由于种种原因宣告失败。所以，对各国收费方案的实施细节 和产生效果进行总结评价，不仅可以为我国研究城市道路收费制度指明方向， 。 也可为我国解决城市交通拥挤问题提供很好的例证。 并且针对上海这个特大城市的交通拥挤问题的研究，不能照搬其他城市的 经验，所以本论文研究的目的是考虑上海道路交通情况下如何制定交通拥挤收 费的实施方案，及由收费实施后产生的有关问题，如何评定利害关系并在实施 后如何降低这些问题的影响，使拥挤收费理论更贴近于现实。 4 第2 章文献综述 第2 章文献综述 2 1交通拥挤概念的确定 一、交通拥挤定义 交通拥挤是指交通需求( 一定时间内想通过某道路的车辆数) 超过某道路 的交通容量( 一定时间内该道路所能通过的最大车辆数) 时，超过部分滞留在 道路上的交通现象。 二、交通拥挤模型 如图2 1 所示，在a b 区间内车辆可以自由地行驶，车辆之间没有干扰，车 速最快，所以a b 区为无限制区。但从b 点开始到c 点的b c 区间，车辆不断 进入该区域，交通量和交通密度都逐渐变大，车与车的间隔空间不断变小，车 辆因为之间的间距变小而速度不得不减下来，所以b c 为稳定流区。从c 点开 始，随着车辆的加入，交通量和交通密度不断变大，车辆之间的间隔空间越来 越小，就进入了c d 非稳定流区，直至交通量达到道路交通饱和容量，即d 点， 此时的交通供给等于交通需求，车流也进入了d e 强迫流区。在d 点之后，如 果不及时采取有效措施，还是允许外界车辆进入该交通空间的话，则车速继续 下降，交通量也下降，道路空间资源使用效率随之降低。最后，随着交通拥挤 的进一步加剧，整个交通系统处于停滞状态，陷入瘫痪，交通量为零。 三、交通拥挤评价标准 交通拥挤是一个模糊的难于具体量化的概念，不同地方不同的历史阶段对 交通拥挤有不同的认识。在进行交通管理的实践中，一些国家对交通拥挤给出 了某些定性的概念以及判定标准上的解释。 第2 章文献综述 车遗( h 丙) v i 仇 t ，c q 藏量( 抛吨i 图2 1 车速与车流量关系图 我国公安部2 0 0 5 年公布的城市道路交通管理评价指标体系，规定不同 类型的城市主干道平均车速分级如表2 1 所示。 表2 1公安部制定主干道交通拥挤评价标准等级 评价标准等级四五 特大型和 a 类城市 【2 8 ，3 3 )【2 8 ，2 5 )【2 5 ，2 2 )【2 2 ， 1 9 ) 【0 ， 1 9 ) b 类城市 【3 l ，3 6 )【2 8 ，3 1 ) 【2 5 ，2 8 ) 【2 5 ， 2 2 ) 【o ，2 2 ) c 、d 类城市 【9 0 ，l o o )【8 0 ， 9 0 ) 【7 0 ， 8 0 ) 【6 0 ，7 0 ) 0 ， 6 0 ) 资料来源：公安部城市道路交通管理评价指标体系整理得来 日本在道路交通形势调查中采用拥挤度作为交通通畅性的评价指标，拥挤 度定义为某路段实际交通量与一天1 2 h 的评价基准交通量之比【5 】。日本道路公团 对城市高速公路的交通拥挤定义：以时速4 0 k 妇曲以下低速行驶或反复停车、启 动的车列连续l k m 以上并持续1 5 分钟以上的交通状态。 美国道路通行能力手册在对城市干线街道的服务水平的等级划分中， 将车速为2 2 k 砒以下的不稳定车流称为拥挤车流。 根据实际情况，本文采用城市主干道上机动车的平均行驶速度来描述上海 中心城区主干道路的交通拥挤程度。 畅通：城市主干道上机动车的平均行驶速度不低于2 5 公里小时。 6 第2 章文献综述 轻度拥挤：城市主干道上机动车的平均行驶速度低于2 5 公里小时但高于 2 2 公里小时。 拥挤：城市主干道上机动车的平均行驶速度低于2 2 公里小时但高于1 9 公里小时。 严重拥挤：城市主干道上机动车的平均行驶速度低于1 9 公里纠、时。 2 2 拥挤收费的定义 一、道路收费思想的提出 在1 9 2 0 年出版的福利经济学中，庇古( p i g o u ) 教授通过两条道路的例 子，首次提出征收道路拥挤费的思想。在该例中，庇古假设甲地与乙地间有两 条道路相连，其中一条道路距离长，但宽阔，通行能力很大；另一条道路距离 短，但狭窄，通行能力小。出行者将在两条道路上进行选择，最终分配的车流 量达到平衡状态，两条道路的走行时间将会相等。庇古教授指出，如果按出行 的边际社会成本与边际个人成本之差额，对使用狭窄道路的车辆征收拥挤费， 狭窄道路上的过多车辆就会转移到宽阔的道路上去。这样，两条道路上的车辆 的总走行时问将会减少，社会的福利将增加。道路收费思想即源于此【6 j 。 二、拥挤收费的概念 拥挤收费是对特定时段和路段的车辆实行收费，以从时间和空间上来疏散 交通量，减少繁忙时段和繁忙路段的交通负荷。同时，促使交通量向高容量的 交通系统转移、抑制私人小汽车交通量的增加、促进小汽车的有效利用、推进 多人合乘的实施，实现道路的最有效使用，达到缓解交通拥挤的目的。 城市道路交通拥挤收费可以分为广义的交通拥挤收费和狭义的交通拥挤收 费。广义的交通拥挤收费是指为了解决城市严重的交通拥挤问题，而对城市道 路使用者从车辆拥有到道路使用的全过程中的收费，它不仅包括道路便用费， 而且包括了为解决城市交通拥挤采取的其他形式的拥挤收费或税收。如增加车 辆购置税、燃油税、车辆配额和用车证制度等。 狭义的拥挤道路收费就是指交通出行者在进入交通拥挤区域的时候，必须 支付的那部分道路拥挤费用。是指在拥挤的城市道路上，对道路交通使用者征 收一定的费用，使个人边际成本提高到社会边际成本水平，用于补偿由于该交 通出行者的加入而给社会带来的外部不经济，以期通过提高交通出行者的出行 7 第2 章文献综述 成本，促使交通出行者重新选择自己的出行行为，减少交通需求，从而使得原 来拥挤的城市道路的交通需求与交通供给相适应，最终实现缓解或者消灭拥挤 的一种交通需求管理措施。本文主要讨论的就是狭义的拥挤道路收费。 拥挤道路使用收费不同于传统意义上的高速公路( 桥梁) 收费。后者主要 是为了缓解公路建设资金的短缺问题，收取的费用大部分用于偿还贷款本息： 而前者是在城市交通严重拥挤的情况下，通过对使用者收费来引导和调节交通 需求，达到缓解交通拥挤的目的，增加财政收入只是副产品。 2 3 拥挤收费研究文献综述 2 3 1拥挤收费研究的发展历程 近年来，经济学界与交通工程学界一直把城市道路拥挤收费理论这一交通 经济学的一个分支作为重要的热点和前沿，业界公认的拥挤收费理论奠基人是 p i g o u 和蹦曲【7 】【8 】【9 1 ，他们在2 0 世纪2 0 年代提出了拥挤定价的基本思想和原理。 我们把拥挤收费理论与实践发展历程可以分为四个阶段： 一、概念提出阶段，这个阶段发生在五十年代之前，本阶段的拥挤收费是 一个概念提出形成阶段，这一时段的重要代表人物是p i g o u 和蹦g h t ，他们以经 济学上的边际成本定价理论阐述了拥挤收费的基本原理； 二、理论研究发展阶段，五十年代以后，西方国家的大城市出现了严重的 城市交通拥挤问题，很多经济学家继续运用经济学的理论与方法来减轻道路拥 挤的程度，拥挤收费的理论与方法取得了一些突破性的进展，英国的w 址t e r 在 1 9 5 4 年定量研究了拥挤道路的外部效果，并提出了短期边际成本定价模型，并 导出了最佳通行费，b e c k m a n ( 1 9 5 6 ) 等持长期分析的观点，把道路收费与道路 最佳投资结合起来，导出最优通行费与最优投资准则，建立最优通行费与道路 长期使用者之间的关系，w a l t e r s ( 1 9 6 1 ) 、s m e e d ( 1 9 6 4 ) 和s 1 1 a i p ( 1 9 6 6 ) 对拥挤收费 理论进一步扩展； 三、初步应用阶段，从七十年代中期到八十年代初期，道路拥挤收费初步 开始实践应用阶段，这一时期的研究领域由主要是静态研究转为动态研究。如 c k r e y 应用了确定性排队理论导出令所有出行者具有相同交通费用的内生出发 时间选择模型，在此基础上提出了动态收费理论【川，随后，h e n d e r s o n 首先在动 8 第2 章文献综述 态模型中考虑了出行者属性的差异【1 1 】，c o h e n 考察了动态收费模型中消除排队的 福利效果旧； 四、理论与技术成熟阶段，八十年代以后，先进的电子收费技术得到大规 模产业化应用，大规模拥挤收费技术上的壁垒得以突破。许多国家启动了城市 道路拥挤收费的前期研究，香港等城市的研究都进入具体实施阶段。这一时期 相应的理论研究也取得了一些重大的突破。以往的研究一般没有考虑路网的具 体的拓扑结构，通常忽略了用户对收费策略所做出的反应，一些学者利用数学 规划的方法来研究这一问题。y h g 和l 锄( 1 9 9 6 ) ，y _ 觚g 和b e n ( 1 9 9 7 ) 利用双层规 划和基与灵敏度分析的算法对拥挤道路收费问题进行了研究【1 3 1 ，a m o t 等分析了 行驶时间费用、理想到达时间、计划延误费用不同的出发时间的决策模型，他 还把出行属性差异和路径选择结合起来进行考察【1 4 】【1 5 】【1 6 】。 2 3 2 国内关于拥挤收费的理论研究 我国拥挤收费理论研究开始得比较晚，八十年代以后，我国收费公路快速 发展，公路收费问题成为学术界的研究热点。道路收费问题的研究领域主要是 经营性收费公路的收费问题。第一次较为系统研究道路问题收费的是同济大学 的尹良龙，他在博士论文中研究了道路收费的理论与政策，他的研究虽然涉及 到拥挤收费，但其主要研究目标主要偏重于公路收费，研究领域限于政策与理 论层面1 1 1 7 j 【1 8 j 。长安大学丁岳维在他的博士论文中研究了路网环境下费额分配理 论，他系统研究了路网收费的影响因素，建立了交通量转移的模型，重点研究 了路网收费额费率决定与分配理论以及分配方法【1 9 j 【2 0 l 。 近年来，国内很多学者开始关注城市道路拥挤收费，比较有代表性的是香 港科技大学的杨海教授和北京航空航天大学的黄海军教授。他们运用最优控制 理论对弹性需求下的瓶颈收费模型进行了研究，利用基于灵敏度分析的方法对 静态收费问题进行了研究，利用时空扩展网络方法对弹性需求排队网络的高峰 拥挤模型和最优收费问题进行了探讨，研究了用拥挤收费的收入补贴公共交通 的可能性，得出了收费可以诱导人们搭车和选用公共交通的结论【2 1 】陋】【2 3 1 。中南 大学的史峰、李志纯在国外相关研究的基础上，基于静态与动态的交通供求平 衡建立道路收费的数学模型，以及网络扩容和拥挤道路使用收费组合问题。 近年来，一些高等学校的研究生也将拥挤收费的某些领域作为论文的研究 课题，如北京航空航天大学的李斌对道路收费的原理、收费收入的分配、收费 9 第2 章文献综述 方案的设计等方面进行了研究，吴子啸对出行者的差异属性以及拥挤收费的福 利效果进行了分析，清华大学的蒋卓钧推导了固定需求与弹性需求的最优拥挤 收费模型，提出了拥挤收费整体设计框架，上海海事大学张小燕从技术上研究 了拥挤收费的电子不停车收费技术的开发设计，长安大学的王强对拥挤收费的 理论体系进行了研究，哈尔滨工业大学的王建对拥挤收费的公交收费问题进行 了研究。这些研究推动了我国拥挤收费领域研究的发展。 2 3 3 拥挤收费研究的最新进展 随着拥挤收费受到普遍的关注，有关于拥挤收费的研究也在进一步发展， 最新的有关于拥挤收费的研究热点在以下几个领域： 一、拥挤收费的制度实现与保证问题。拥挤收费对城市交通的影响效果已 经得到普遍的认同，电子收费技术的发展也克服了拥挤收费技术上的壁垒，但 在现实中拥挤收费成功的案例却很少。很多学者认为拥挤定价制度实施的困难。 如公众对拥挤收费的认同问题，拥挤收费的再分配机制问题f 2 4 】f 2 5 】。如何获得公 众对拥挤收费的支持成为目前拥挤收费的一个研究热点。如f e l i x ， g i l l l i a n o ，w i i l s t o n 等。他们指出，拥挤费收入分配是拥挤收费政策能否获得公众 支持的关键，j e 耵e y 在两节点两路线的路网构建了拥挤费直接再分配模型，他 通过实践验证认为拥挤收费再分配机制是获得公众支持的重要举措【2 6 】f 2 7 】【2 钔。 w i n s t o n 对加州驾驶员关于拥挤收费政策进行了调查，他认为可以通过某些市场 手段提高公众对拥挤收费政策的支持率1 2 9 1 ，s m a l l 认为当拥挤费收入恰当地再分 配时，将会对所有出行者都有利【3 0 j ，d a g a n z o 则提出一种结合配给和定价的综合 策略【3 1 】【3 2 1 。 二、基于行为研究的拥挤收费的策略研究。拥挤收费是通过影响人的出行 行为来影响交通需求的，所以近年很多学者利用行为科学的方法来研究拥挤收 费实施的策略问题。主要是从行为决策的角度研究拥挤收费对出行者影响【3 3 】， s m a l l 的研究表明，如果能对拥挤费收入进行恰当的再分配，拥挤收费政策将对 所有的群体都是有利的【3 4 1 。在拥挤收费的实施策略方面，一些学者陆续提出了 最优拥挤费、最优拥挤费+ 豁免、基于外部性拥挤费、单一拥挤费、一阶拥挤费 和三角拥挤费等实践策略，x u e l 啪对他们进行了比较【3 5 1 。 l o 第2 章文献综述 2 3 4 拥挤收费研究的理论与实践综述 根据以上对国内外相关领域研究的回顾，本文认为： 一、拥挤收费的理论研究已比较成熟，但随着拥挤收费实践的需要，很多 在实践中面临的各类问题己经成为目前研究的热点。伦敦实施拥挤收费以后， 拥挤收费的实践应用受到普遍关注。拥挤收费的研究热点也从单纯的理论研究 转变为实践应用。如拥挤收费对交通需求的影响、对交通网络运行效能的影响 以及对城市交通结构的影响、拥挤收费的实施策略等已经成为拥挤收费研究的 热点。 二、国内学者对拥挤收费研究建立的模型大多数基于各种假设条件下，且 多停留在模型本身的完善与修订上，虽然建模的理论依据及分析过程不存在错 误，但由于参数的多变和不确定性，导致城市交通外部性具体的定量研究几乎 是一个空白，所以学者的研究多给出理论的推导方法和公式，没有根据现实情 况推导出过真正拥挤收费的有关标准。 第3 章拥挤收费经济学原理 第3 章拥挤收费模式的理论分析 3 1交通拥挤的理论分析 3 1 1 公共产品理论 公共产品理论是公共经济学的核心理论之一，根据萨缪尔森的定义，纯粹 的公共物品应具备两个特征：1 、非排他性，即将特定个体排除在公共产品的消 费之外是不可能的，或是排除成本极高，这意味着消费者在消费该物品时可以 不付费；2 、非竞争性。其中非竞争性包含了两方面的含义，第一，边际生产成 本为零，即增加一个消费者对供给者带来的边际成本为零；第二，边际拥挤成 本为零，即每个消费者的消费都不影响其他消费者的消费数量和质量。 公共产品的这两个特征，与私人产品消费中的竞争性和排他性针锋相对， 成为区分公共产品和私人产品的判别标准。如果一种产品是纯粹的公共产品， 则它应由政府公共部门来提供，市场机制在产品的提供上要失灵的。如果一种 产品是纯粹的私人产品，则它有可能由市场机制来实现供求平衡。 在现实生活中，纯公共产品是非常稀少的，仅如国防等，政府提供的产品 中更多的还是仅具有公共产品的部分特征的产品，即所以的混合产品或广义的 准公共产品，而根据准公共产品消费特征的不同，准公共产品的有效配置方式 也有所差异。 一、拥挤性公共产品的消费特征 。 从消费特征上看，根据排他性和竞争性的不同侧重，准公共产品分为两种： ( 1 ) 有竞争性但无排他性的产品，如环境、不收费的桥梁等公共资源。( 2 ) 有 排他性但无竞争性的产品，如有线电视、收费的桥梁等。 准公共产品的竞争性表现在，给定公共产品的数量，增加一个人使用这种 产品并不妨碍先前使用者对此产品的使用，但是会减少先前使用者的收益，或 者虽然不增加使用者的数量，但由于使用者的使用强度增加，也会导致其他使 用者的收益的下降。这样，增加对该产品的使用实际上存在机会成本，使用者 之间存在部分竞争。这种部分竞争的现象在经济学称之为拥挤。相应地，这些 具有部分竞争性的公共产品，我们将称之为拥挤性公共产品。而拥挤成本就是 指对公共产品更多的使用所带来的机会成本，或是那些先前消费者的收益的减 1 2 第3 章拥挤收费经济学原理 少。可见部分竞争是出现在对公共产品的消费达到一定量时才产生的。也就是 说，这类公共产品在使用上存在着最优使用规模问题。在一定使用规模之内， 增加对该产品的消费量并不减少先前消费者收益，而一旦超过这个规模，增加 对该产品的消费量将导致先前消费者收益的下降。如果以帕累托最优标准来衡 量，对拥挤性公共产品的最优使用规模就是在拥挤成本为零并且消费者数量达 到最大的状态。此时不存在任何帕累托改进，因为如果继续增加新的消费者， 将会导致其他消费者者的利益下降。 产品消费的排他性是一个很强的特征，它包含两层含义：( 1 ) 对产品的消 费在技术上可以实现排他性；( 2 ) 对该产品消费进行排他的成本相对于所保护 的收益而言足够小。前者决定了该产品排他性消费的技术可能性，后者影响到 排他性消费的经济可能性。只有二者兼备，该产品的排他性消费才成为现实的 可能性。有些产品或者是由于技术上难以实现排他性消费，或者是尽管技术上 能够排他但排他成本太高，使得排他性消费根本不现实，或者虽然某产品在消 费上具有排他的现实性，但是否采取排他性的消费还要看是否有排他的必要。 而这又要迸一步考察该产品的消费是否存在竞争性。简单地说，当在一定范围 内，增加对一项产品的消费并不影响其他人的消费，即该产品对边际需求的供 给弹性为零时，此时即便该产品具有排他的现实性，也没有必要排他，因为还 存在帕累托改进的空间，否则只会降低效率水平。但是如果对该产品的消费增 加到一定程度后引起拥挤现象，此时该产品对边际需求的供给弹性大于零，那 么如果不对该产品的消费采取排他的方式，就会引发对该产品的过度消费，最 后导致效率的丧失，所以准公共产品的排他性消费是在对其消费出现竞争导致 效率降低才从排他的可能性、必要性转化为现实p 刖。 3 1 2 城市道路的公共性分析 那么作为城市的道路究竟是纯公共产品还是准公共产品呢? 我们可以首先 从城市道路特征谈起，城市道路它有以下特征： 一、城市道路是向全社会提供的，他是被为整个社会成员所共享，但它也 具有一定程度的可分割性，即付费才能使用。 二、出行者在道路上行驶不能排除其他车辆在公路上行驶，不限制其他车 辆对道路的使用，在没有达到拥挤的情况下，道路的边际成本为零，具备非竞 争性。 第3 章拥挤收费经济学原理 三、实际使用中，城市道路具有排他性，在道路相对有限的情况下，当车 辆到达一定的数量时，就会产生拥挤现象，每一个出行者的车辆就会对其他车 对该道路的使用造成影响，出现了排他性。 因此，从上述特征来看，城市道路是准公共产品，具有可排他性，但出行 者几乎可以不付费使用( 养路费低) ，出行者对城市道路上的使用就没有成本上 的考虑，不需要对道路的使用效率负责。对于每个出行者，出行时计算的只是 个人的边际费用，他们不会考虑由于造成道路拥挤而附加在其他出行者身上的 额外成本。只要个人收益大于个人成本，个人车量就会不断地加入车流，就造 成了拥挤现象，即实际使用城市道路的车流量超过了最佳车流量，也就是对道 路的过度使用。 3 2 交通拥挤外部性的理论分析 3 2 1 外部性定义 经济学中对外部性的定义是指个体生产、消费或其他社会活动对其他个体 或社会的间接影响。如果对其他人的影响是不利的，就称为“负外部性 如果 这种影响是有利的，就称为“正外部性”。城市道路拥挤收费的基本原理正是基 于城市交通的外部性导致的交通社会成本与个体成本不一致提出来的，所以， 交通拥挤的外部性是分析交通拥挤社会成本的基础，本文中提及的交通拥挤外 部性只是负的外部性。 3 。2 2 外部性的基本特征 最早对外部性系统的深入研究始于福利经济学的创始人p i g o u ，二战以后交 通拥挤与环境问题日益突出，外部性理论逐渐得到真正重视，虽然各种经济行 为与社会活动的外部性有不同内涵【3 7 1 ，但外部性本质上具有以下基本特性： 一、外部性是一种经济或带有经济性质的行为，反映的是经济个体之间或 人与人之间在市场外的种影响或相互影响。这种影响不单纯是某种物理影响， 还必须是某种福利影响。其存在的基本条件是：经济个体的个人成本不等于社 会成本，个人收益不等于社会收益。 二、外部性主体与客体的模糊性。产生外部性主体虽然是个人或集团人群， 或者是处于人控制之下的事物。外部性客体也必须人或人所拥有的事物。但现 1 4 第3 章拥挤收费经济学原理 实条件下外部性主客体双方常常是不易区分的，是由众多影响者协同造成的。 城市交通用户既是交通拥挤外部性的主体，又是交通拥挤的客体，交通拥挤外 部性的客体范围也难以界定。 三、外部性通常表现出偶然性、附随性和分散性。外部性是一种经济或社 会活动的副作用，带有偶然性和附随性，在公共领域的外部性还有明显的分散 性。这种分散性表现为个体外部性不易觉察，大量影响的聚集就可能形成巨大 的经济损失，许多公共行为的外部性都是以这种方式产生和累积起来的，交通 拥挤的外部性就是各交通个体产生的外部性的集结。 四、外部性的外在表现为经济或社会行为社会成本的增加，外部性不能在 市场价格机制中体现出来，其表现形式主要体现为社会成本的增加【3 8 】【3 9 】。 对于交通拥挤，其外部性成本主要包括拥堵成本、交通事故的风险、环境 成本。 一、拥挤成本，即每个新加入交通流的个体对其他用户所产生的费用，包 括因相互干扰而造成的车辆运行成本的增加和延误费用的上升，包括增加的等 待时间、交通车队中的每一辆车的运行成本和污染等； 二、损坏路面成本，这不仅增加了道路的维护保养费用，而且还引起日后 道路空间用户所支付的费用增加； 三、环境污染成本，包括空气污染、噪声污染、水污染和水文影响、汽车 废弃物等； 四、交通事故成本，包括交通事故可能带来的死亡、身体伤害、疼痛、致 残、劳动能力的丧失、材料损害以及用于防止事故的费用等。 以上成本的增加对相关个人及整个社会而言皆是浪费与损失，是对经济学 期望到达的“资源合理配置，获得效用最大化的违背【矧。 3 2 3 外部性的解决方法 一、外部性的私人解决办法 外部性可以通过私人方法解决。私人解决方法主要包括三种：道德规范和 社会约束、慈善行为、私人市场。其中道德规范和社会约束包括环境伦理和环 境意识等，还包括对消费者进行宣传教育，避免无节制的消费等。慈善行为主 要包括非营利环保组织的活动和各界的环保捐款等。私人市场主要包括企业合 并、利益各方签订合约，企业合并即让某些企业包括不同的经营，这样可以使 第3 章拥挤收费经济学原理 某些经营的负外部性局限在企业内部， 订合约最早是由经济学家科斯提出的 场达到有效率的结果。 从而做到外部性的内部化：利益各方签 被称作科斯定理【4 l 】。这种方法可以使市 私人解决方法有一定的局限性，首先由于交易成本的存在，如果交易成本 过高，则人们不会选择私人解决方法：其次由于谈判各方都竭力达到更好的交 易，容易使谈判破裂；最后，当利益各方人数过多时要达成有效的协议几乎 不可能。 二、外部性的政府解决方法 当外部性引起市场达到一种无效率的资源配置时，政府可以以两种方式种 的一种做出反应，命令与控制政策直接管制行为，市场为基础的政策提供激励 以使私人决策者选择自己解决问题。 ( 一) 管制 管制，就是由有关行政当局根据相关法律、规章条例和标准等，直接规定 经济活动者产生负外部性的允许数量和方式。政府可以通过规定或禁止某些行 为来解决外部性，例如，把有毒的化学物质倒入供水区是一种犯罪，在这种情 况下，社会的外部成本远远大于排污者的利益，因此，政府制定了根本禁止这 种行为的命令与控制政策。 管制可以分为直接管制和间接管制，前者是由行政当局直接对污染物排放 做出规定，后者是通过对某种生产投入或消费的前端过程中可能产生的污染物 数量进行规定，制定出一定的标准，最终达到控制污染物的目的。由于各国的 具体情况不同，因此在具体的政策措施上并没有完全统一的标准，但实行管制 的国家具有共同的前提，即它们都必须具有一些环境污染控制方面的相关法律、 法规和标准。 ( 二) 庇古税和补贴 政府对外部性的反应也可以是不采取管制行为，而是以市场为基础的政策 向私人提供符合社会效率的激励，政府可以通过对那些有负外部性的活动征税 和补贴那些有正外部性的活动来使外部性内在化。用于纠正负外部影响的税收 被称为庇古税( p i g o v i a nt a ) ( ) ，以纪念最早提出这种税收方法的经济学家阿瑟庇 古( 知m u ep i g o u ) 。庇古税与大多数其他的税不同，大多数其他的税扭曲了激励， 并使社会资源配置背离社会最优。经济福利的减少即消费者与生产者剩余 的减少大于政府收入增加的量，引起无谓损失。庇古税使存在外部性时的 1 6 第3 章拥挤收费经济学原理 正确激励，从而使资源配置接近社会最优，因此，庇古税增加了政府的收入， 也提高了经济福利【4 2 】。 交通拥挤具有外部性，政府一方面应该向拥挤区域或拥挤时段使用道路的 车辆的驾乘者收费；同时，政府使用收费所得，对选择不到拥挤区域或拥挤时 段出行者给予一定补贴，如提供公共交通补贴、提供免费自行车租借服务等。 3 3 拥挤收费思路的提出 基于上面的理论分析，本文提出缓解上海中心区域交通拥挤的理论思路： 即采取庇古手段，征收道路拥挤费。 d o q 1q 邳车流量 图3 1 拥挤收费模式经济学模型 资料来源：王健，胡运权，安实城市道路拥挤定价中的交通需求分析数量经济技 术经济研究2 0 0 3 ( 7 ) 4 4 4 5 图3 1 是拥挤收费模式的经济学模型，横轴表示某条道路上的车流量，纵轴 则表示出行成本，其中d 表示道路拥挤状况下的需求曲线，曲线向右下方向倾 斜，则表示成本与雏形成反比，m s c 表示边际社会成本曲线，c 表示边际个 人成本曲线。 在0 - - q 1 处，车流密度较小，每加入一辆车都不会造成其他车辆的行驶， 道路交通处非拥挤状态。 q l 处道路出现拥挤，每增加一辆车就造成其他车的出行成本提高，所以 m s c 和c 也上升，此时边际个人成本c 低于边际社会成本m s c 。 1 7 第3 章拥挤收费经济学原理 随着m s c 的上升，道路最佳流量则应该是曲线d 和曲线m s c 的交点，即 车流量为q 2 处，但q 2 处的车辆使用者的边际个人成本小于其应支付的边际社 会成本，所以出行者将继续出行，这就造成了交通拥挤。为了使减少拥挤时期 的出行，必须让出行者支付一定的费用，从而使车辆使用者的外部负效应内部 化，即采取庇古手段，征收道路拥挤费，使其边际个人成本等于边际社会成本， 使车流量回到q 2 上，则此时收取的道路拥挤费为a b 段，即c 2 _ l 。 在收取道路拥挤费后，愿意付费的出行者可以在原来的道路和时段上行驶， 不愿意付费的出行者可能就选择其他的道路或者改变出行时间或者使用其他的 交通方式出行，这就出行者在做出行决策的时候考虑到由于自己的出行而造成 别的出行者的外部不经济，这样的结果是使系统达到最优，提高了道路系统运 行的优化。 第4 章上海中心区域交通现状分析 第4 章上海中心区域交通现状分析 4 1上海城市中心区域界定 4 1 1中心区域定义 尽管很多上海人每天都在各种媒体中听到“中心城区”、“中心区域、“市 中心 、“闹市区这样的名词，但是对于这些名词并没有一个明确的地理概念。 一般城市中心区域都具备有一些共同的特征，如中央商务区、交通网络密集通 达、高密度的建筑群等，但是它们的历史、规模、功能、容量和特点却有着很 大的不同。另外，随着边界和容量的不断变化中心区域也一直在动态变化中。 一般人们都称城市中心区为闹市区( d o w n t o w n ) 。但闹市区这个概念在空间 界线上不够明确。进入2 0 世纪2 0 年代后，美国学者伯吉斯提出了早期的c b d ( c e n 臼融b u s i n e s sd i s t r i c t ) 的概念。此时的城市中心区商业与办公职能混杂。 随着西方发达国家战后产业结构的调整和信息技术、通信技术及社会结构的变 化，原有概念的城市中心区一分为二，逐步形成以商业零售为主的城市中心商 业区和以商务办公、金融保险、信息产业为主的城市中央商务区并立的空间格 局( 如图4 1 所示) 。 。 图4 1c b d 与城市中心的演化。 资料来源：李沛当代c b d 及其在我国的发展城市规划。1 9 9 4 4 1 9 第4 章上海中心区