（会计学专业论文）城市轨道交通外部成本分析.pdf

中文摘要 摘要：2 1 世纪，世界各国普遍认识到：解决城市的交通问题的根本出路在于优先 发展以轨道交通为骨干的城市公共交通系统。城市轨道交通以其运量大、快速、 准点、环保等特点，在解决城市交通拥堵，改善城市空间结构，保护城市环境和 促进城市可持续发展等方面有重要作用。 作为准公共产品，轨道交通具有巨大的外部效益。在轨道交通外部性方面的 研究，许多研究者都是从轨道交通对沿线房地产增值和土地增值方面出发，分析 其外部效益。而与外部效益对应的外部成本，相关的研究并不多。本文从经济学 的角度，对轨道交通的外部成本进行了分类，分析、评估、和内在化对策研究， 以期实现城市轨道交通外部成本最小，外部效益最大，城市轨道交通供给的息性 循环。 首先，简单介绍了轨道交通的分类、特点和大城市选择轨道交通的必要性。 然后，从经济学的角度，对轨道交通的外部性进行了分类；从可持续交通运输的 理论出发，明确了确立以轨道交通为重点的交通运输发展战略，是我国这样的发 展中国家城市交通发展的理性选择。只有大力发展城市轨道交通运输，才能真正 解决发展中国家的城市交通运输问题。 其次，本文从轨道交通的外部成本的类别出发，将其外部成本进行分类，分 别从大气污染、噪音、交通事故等方面分析，边分析边与其他交通运输方式相比。 本文的重心在于，分析评价城市轨道交通的外部成本。根据城市轨道交通外部成 本的评价内容，得出轨道交通的外部成本与其他交通运输方式相比，还是小得多。 最后，要使轨道交通的外部成本最小，外部效益最大，就要采取使外部成本 最小化的策略。 关键词：城市轨道交通外部性可持续交通运输外部成本 分类号： 拙塞交通太堂亟堂焦监塞 垦s ! 基! a b s 和m l c t 1 、) l ，c n t y 丘r s t n t u 彤i ti sg 咖e 讪y 砖a l i z c db ya nt h c 咖t r i 缸 t h ew o d dt h a td e v e l o p i n gt h cp u b l i c 仃姐s i ts y s t e mi st h cf l l n d a m 锄t a lw a yt 0 i v e t h ec i t y 伽m s i tp f o b l 锄t h eu r b 姐r a n 仃趾s i ti s 曲瞰a c t c r i s t i ci ni a r g e 雠i t q u a m y ，q u i c _ kf 印i da n dg o o dc n v i r o n m 锄tp r o t e c t i o n i tt a l 【c sg f e a tc 伍e di n l v i n gc i t y t 啪s i tj 锄s ，i n l p r o v i n gd t ys p a o es t n l c t i l r e p r o t e c i i n gc i t y c n v i r 咖衄t 锄dp m m o t i n gc i t ys u s t a i n a b i ed e v e l o p m c n t a sq u 弱ic i t yp u b l i cg d s ，m eu i b 柚r a i lt r a 船i th 豁g r e a te x t c m a m y w h e n p c 叩l es m d yt h ec x t e l m a l i t yo fu i b 蛆r a i l 仃a n s i t ，t h e yo m yt a k e 强僦砌b e n e m i n t oa o c 0 岫t p c o p l cd o n tp a ym o r e 甜e m i o no nf h ee x t e m a lc o s t0 fu f b 锄础 仃a n s i t a o c o r d i i l gt ow e s t c m o m i 龉，t h i sp a p e rm a k cad a s s i f y i n 岛锄a l y z i n 岛 e v a l u a l i n g 越di 珏t c m a l i z i n gf e 辩a r c ：h 髓t h e 拐【t e m a l i l y ，mo f d e r l om i n i m i z ct h c n c g a t i v ee x t 啪a l i t yo f t h e u i b a nr 枷t r a 璐i t 柚d m a 】【i m i z ct h cp o s i t i v c e i 谊r s t ，t h ea u t h o rm a k e sab r i e fi i i 佃0 h c t i o nt ot h ed 醛s i f i c a t i o na n d c h 拗c 蜘s i i c so fu r l 知dn e c c s s i t yf o rd t i c sc h s i n gr a i lt f a 璐p 嘣a t i o n n e n ， 丘蛐t h c 锄g l co f o m i 璐，t h c 卸t h o rd 弱s i f i c st h ce x t e m a l i t y o fn 丑 t r a n s p o n a t i o n s t a r t i n gf 如ms u s t a i n a b l et r a n s p 嘣a t i 彻t 量i e 丽船，t h ca u m o rd i s p l a y s t l l a te s t a b l j s h i n gl 【e y 仃卸s p o nd c v c l o p m ts 咖t e g yi sa 删伽i a lc h o i c ci nc h i n a w h i c hi sad e v e i o p i n gc o u n 打y s e n d ，s t a r t i n g 加mt h ec x t 锄a lc o s 协o f 仃a 邶p o r t a t i 彻，t h c a u t l l o r d 弱s i 丘e st h ee x t e m a lc o s t so f 仃a n s p o n a t i o n ，a n a l y z e st h a ti nt c 衄so fa i fp o l l u t i o n ， i s e ，锄dt 蹦五ca c c i d c n t s ，卸d0 0 m p a ”sw i i ho t h c rt 删强p o r tm e t h o d s t h e & u s o f t h i sp a p c r i s t o 仃y t 0b u i l d u r tc x t 啪a lc o s tc v a l u a t i s y s t 锄a 嬲) r d i n g t o t h cu r te x t e r a lc te v a l u a t i o ns y s 惦m ，t h ea u t h o rg c t st h c 蛐ht h a tt h ee x t e i l i a l s t so fr a i l 仃a n s l n a t i 咖i sm u c hs m a l l c rt h 她t h o o fo t h 盯仃a n s p o r t a t i 伽 m e t h o d s i ? 血a l l y ，i fw ew 缸tr a i l 缸翘s p o n a t i o nt 0m a l 【et h es m a u e s te x t c m a ic o s 坞 w c 曲珞l l a l 【e t h es t f a t e g yo f e x t e l n a l 啦m i n i l n i z a t i k e y w o r d s ； u r b 缸r 枷仃a n s i t ；e x t e m a l i t i 鼯；s u s t a i n a b l et r 锄s p o r t a t i 蛐； e x t e m a lc 0 s t c l a s s n o ： 致谢 本论文的工作是在我的导师李文兴教授的悉心指导下完成的，李教授严谨的 治学态度和科学的工作方法给了我极大的帮助和影响。在此衷心感谢两年来李老 师对我的关心和指导。 李教授悉心指导我们完成了科研工作，在学习上和生活上都给予了我很大的 关心和帮助，在此向李老师表示衷心的谢意。 在撰写论文期间，李教授对于我的科研工作和论文都提出了许多的宝贵意见， 在此表示衷心的感谢。 在撰写论文期阀，韩楠同学对我论文中的研究工作给予了热情帮助，在此向 她表达我的感激之情。 另外也感谢我的父母，在我读研期间，他们的理解和支持使我能够在学校专 心完成我的学业 1 1 研究背景及意义 1 1 1 研究背景 1 引言 随着城市化进程的发展，城市交通需求剧增，交通供需矛盾突出，交通拥挤、 乘车难已成为大城市普遍存在的问题。传统的道路交通方式不能适应不断增长的 居民出行要求，以地铁和轻轨为主的城市快速轨道交通系统逐渐成为许多大城市 解决交通问题的首要选择。 中国轨道交通发展迅速，中国己成为世界上最大的城市轨道交通市场，轨道 交通行业正处于成长期。截至2 0 0 5 年底，北京、天津、上海、广州、大连、长春、 武汉、重庆、南京等十几座城市已先后拥有了地铁与轻轨。全国的轨道交通运营 线路达2 0 多条，全长近5 公里。此外，列车技术也由原先的地铁一种形式向多 样化方向发展，如上海的磁悬浮、大连的快速轻轨、重庆的单轨等。我国轨道交 通建设促进了城市的发展，产生了明显的国民经济效益昶社会效益。 目前，我国正进入城市轨道建设的高潮时期，2 0 2 0 年，中国将有超过5 5 0 公 里的地铁线。2 0 5 晦，轻轨和地铁线路将达2 0 0 0 公里，可运载5 0 - 8 0 的客流量。 以北京市为例，根据最新的北京市城市轨道交通线网调整规划，在未来1 0 年内， 北京轨道交通将以每年4 0 公里的速度增长，到2 0 0 8 年轨道交通里将达到3 0 0 公里， 至2 0 2 0 年，北京轨道交通的总里程将超过1 0 0 0 公里，届时将承担客运出行量的8 0 左右，其中一半以上的人将经常使用轨道交通。而按照上海市城市总体规划， 上海轨道交通“十五”规划是2 4 5 公里，以形成“十字加环”的多向辐射的基本网 络。远景规划( 2 眸以上) 中的8 0 0 公里轨道交通线，轨道交通要成为申城公共交通 的主体，日客运量达到1 2 0 0 万，上海轨道交通可能要承担上海整个公交客运量的 6 0 以上，与公共汽车的曰客运量平分秋色。与此同时，深圳、广州、天津、南京 等城市的轨道交通建设也如火如茶的进行。我国各大城市掀起的轨道建设热潮和 “绿色奥运”的精神就是本次研究的选题大背景。 1 1 2 研究的目的和意义 l 、有利于资源的最优配置。 “如果外部成本没有被正确的分担，那么这将促使一些运输方式的发展超越 ( 或脱离) 它们对社会的真正有用性，从而有悖于资源的最优配置”。1 按照可持续 运输的要求，轨道交通的外部成本必须加以研究，以寻求使其内部化的策略，从 而促进经济、社会资源和环境的可持续发展。 2 、有利于更全面的衡量轨道交通的外部性。 轨道交通的出现，带给沿线房地产开发商巨大的经济利益，节约出行者的出 行时间，提高出行效率，减少交通堵塞，这些相关的轨道交通的外部效益在轨道 交通外部性的研究中占绝大部分。而任何事物的出现都有两面性，在关注轨道交 通巨大外部效益的同时，我觉得应该进一步的去思考轨道交通的外部成本，只有 轨道交通的外部成本和外部效益相互比较时，轨道交通的外部性研究才更有意义， 有利于更全面的衡量轨道交通的外部性。 另外，对轨道交通外部成本的不正确认识，会导致城市轨道交通内部不均衡 发展。按可持续性发展的要求，进行外部成本对城市轨道交通的影响分析，将有 利于提出一些外部成本内部化策略，从而构建合理的城市轨道交通，可以避免资 源浪费、环境污染、交通拥挤和交通事故。从根本上达到最高的经济效益、社会 效益和生态效益。 1 2国内外的研究现状 1 2 1 国外的研究现状 自1 9 7 5 年在利马召开第1 4 界泛美铁路大会，第一次用货币形式量化交通运输 破坏环境产生的外部成本以来，外部成本理论及其计算方式已逐步发展成为挑选 最好的运输方式的先进理论和成熟技术。对于此项研究，欧美已走在世界的前列。 美国学者m i n 湖e ta l 早在1 9 9 6 年就提出了与机动车有关的三种成本，分别 为基础设施成本、使用者成本和外部成本。他所提到的基础设施成本包括道路的 1e m n c q n i n 比i n i c _ 阿a j i 凼g 血c 洲c 妇o f m 锄暑p o f i p a l i 。o e c d1 9 9 4 2 建设和维护费用：使用成本包括固定成本、变动成本和时间成本；外部成本包括 交通事故成本、交通拥挤成本、交通噪声成本和空气污染成本。这种观点为城市 交通成本的量化研究奠定了坚实的基础。 j e 姐v i v i c r 在大巴黎区的城市公交与小汽车交通的外部成本比较2 中，从 能源消耗情况、二氧化碳排放与温室效应情况、空气污染、交通事故、城市空间 利用等方面比较了轨道交通与其他的交通运输方式的外部成本 e m i l eq u i t 等在交通社会成本的内部化3 一书中，评估交通运输产生的 社会成本，包括有关环境成本的定义以及测量环境成本的方法的概述，介绍了不 同国家不同研究者的研究成果，并且对社会成本内部化的各种手段进行了一个回 顾。 1 2 2 国内的研究现状 国内关于轨道交通外部性方面的研究，更多的是对外部效益的关注。而在交 通运输外部成本方面，一般重点关注的是公路、航空、铁路方面的外部成本。对 于轨道交通产生的外部成本，因为很难量化，在这方面国内的研究并不多。 张力等在几种主要运输方式的外部成本计算分析4 中认为外部成本理论从 交通事故损失、交通环境污染( 噪音和大气污染) 损害成本等方面，对各种运输 方式的非生产性成本进行计算和分析，进而寻求对社会不良环境最小，对经济发 展促进作用最大的交通运输方式，以尽可能地避免资源浪费、环境污染、交通拥 挤和交通事故，从根本上追求更高的社会效益。 杨金花、晏克非在交通运输的外部性特征及外部成本内部化5 一文中，指 出交通运输的外部性特征表现为外部效益和外部成本，外部性内部化的总目标是 使社会效益( 社会福利) 最大化。 2 j 啪v i v i 盯大巴黎区的城市公交与小汽车交通的外部成本比较城市轨道交通研究2 0 0 0 年第l 期 3 蛐0 i i 劬h 船n 柏i z h g 曲e s o d a lc o 出o f n 柚s p o f i p a 凼咖j c d1 9 9 4 4 张力、李群仁 几种主要交通方式的外部成本分析铁道运输与经济2 0 0 0 年第2 2 卷第1 期 5 杨金花晏克非交通运输的外部性特征及外部成本内部化交通与运输2 0 晒年第5 期 3 张新宇、陈景艳在交通运输外部成本评估及内部化呻综合分析了交通运 输外部成本的影响和评价结果，指出外部成本评价在对运输外部影响进行货币化 估值方面所做出的贡献，并对外部成本内部化效果进行了经济分析，给出了实施 外部成本内部化的策略。 吕正昱、季令在交通运输外部成本问题研究7 中指出外部成本作为交通方 式社会总成本中不可忽视的部分，通过对社会总成本具体构成的分析计算，初步 实现了将外部成本纳入我国交通定价体系的目标。 毛敏等在外部成本对城市客运交通结构的影响分析8 中指出外部成本对城 市客运交通的影响，指出造成我国城市客运交通结构性失衡的深层次原因是由于 外部成本没有内部化，外部成本较低的公共交通与外部成本较高的私人交通在竞 争中存在不公平现象。 王娅飞、李群仁在我国交通运输业的外部成本研究9 中分析了运输业外部 成本对资源配置的影响。运用运输业外部成本的定量评估方法对我国各种运输方 式的单位外部成本和总外部成本进行了计算评估，并针对我国运输业的发展现状 提出外部成本内部化的建议。 总体来说，国内外对城市轨道带来的外部成本的研究，我国还处于起步阶段， 定性的研究多、定量的研究和实践经验都很少。另一方面，国内外在轨道交通的 外部成本研究方面，并没有一套轨道交通外部成本的分析评价体系，缺乏关于外 部成本计算的数据资料，这方面的研究还很长的路要走。 1 3 论文的结构安排 论文的结构安排见图1 1 。 1 4 论文的创新之处 6 张新宇、陈景艳交通运输外部成本评估及内部化北方交通大学学报1 螂年6 月第2 3 卷第3 期 7 吕正昱、季令交通运输外部成本问题研究第3 3 卷第7 期2 0 晒年7 月 。毛敏、蒲云、喻翔外部成本对城市客运交通结构的影响分析公路交通科技2 0 0 4 第1 1 期 9 王娅飞，李群仁我国交通运输业的外部成本研究经济研究2 0 嘶年第1 0 期 4 图1 1 论文结构图 ( 1 ) 关于交通运输方面的外部成本分析被许多专家、学者研究过，他们关注 的多是公路、铁路产生的外部成本，以及如何使这方面的外部成本最小化。对于 城市轨道交通的外部成本仅仅是作为与公路、铁路对比时，稍稍提及。专门对轨 道交通的外部成本研究并不多见，而本文正是致力于轨道交通的外部成本研究。 ( 2 ) 在轨道交通的外部性研究上，专家学者多是论证轨道交通的外部效益方 面，诚然，轨道交通带来了巨大的外部效益，然而，任何事物的出现都有两面性。 5 在关注轨道交通外部效益的同时，我们也应该思考一下轨道交通的外部成本，只 有这样，轨道交通的外部性研究才能更加全面。 ( 3 ) 本论文关注轨道交通外部成本的评价内容。首先，找出影响轨道交通外 部成本的因素，即大气污染因素、噪声污染因素、交通事故因素等。然后从大气 污染成本分析、噪声污染成本分析、交通事故成本分析等多角度对轨道交通的外 部成本进行评估，同时进行轨道交通外部成本的综合评价。最后要使轨道交通的 外部成本最小化，外部效益最大化，就要找到是轨道交通外部成本最小化和内部 化的相关策略，从而从根本上追求最高的社会效益。 6 2 城市轨道交通概述 2 1 城市轨道交通的分类 城市轨道交通是一种快捷高效、安全舒适、节能环保的城市公共客运交通方 式。城市轨道交通是城市地下铁路( 地铁) 、轻型轨道( 轻轨) 、单轨交通、有轨 电车、新交通( n 哪蛔璐i ts y s t 锄，n s t ) 、高速磁浮列车和市郊( 郊区) 列车( 通 勤列车) 等轨道交通的统称。如以下简单介绍几种常见的城市轨道交通。 ( 1 ) 地铁 地铁是城市快速轨道的先驱，1 8 6 3 年至今已有1 2 7 个城市有了地铁。许多大 城市的地铁长度都在1 0 0l 以上，其中纽约、伦敦的地铁总长近4 0 0k m 。地铁 在城市公共交通中发挥着巨大的作用，为大城市居民出行提供了最便捷的交通工 具。 ( 2 ) 轻轨 轻轨是在有轨电车的基础上发展起来的，但它与原来的轻轨电车已有了质的 区别，已成为一种崭新的交通工具。有轨电车汽车轻轨交通”的发展正是一 个否定之否定的螺旋式上升过程。由于轻轨交通的造价比地铁的造价低，既能较 好地满足大城市的运量要求，又能在大城市与卫星城镇之间建立起便捷的联系， 因此，轻轨交通在城市交通中的作用越来越大，欧洲不少城市都在贯穿市区与卫 星城镇的交通干线上采用了新型的轻轨交通。 ( 3 ) 高架独轨 高架独轨可分为悬挂型和跨座型两种，具有运量大( 可达1 2 万人次) 、走行 平稳、爬坡能力强( 可爬1 0 的坡度) 、建设费用低、全立交化( 与地面交通不 互相干扰) 、对城市日照采光的影响小、噪声较低( 使用混凝土轨道和橡胶充气轮 胎) 等优点。德国科隆二战前己建成跨座型独轨，至今在乌珀塔尔还有悬挂型独 轨。目前，日本是世界上高架独轨交通建得最多的国家，政府对独轨建设给予财 政资助，以促进独轨交通的发展。 ( 4 ) 新交通系统 m 蔡君时城市轨道交通上海：同济大学出版社，2 0 1 - 3 7 新交通系统是一种全自动控制的轨道快速客运系统。车辆定时自动运行，车 站不用人工管理，完全由中央调度室的电子计算机集中控制。新交通系统和高架 独轨有许多相同之处，如高架专用轨道，适合于大坡度和小曲线半径线路，建设费 用比地铁小，大都采用橡胶车轮，噪声低，安全性能好。目前世界上营业的新交 通系统有1 7 条，共1 5 4 6k m 。 2 2 城市轨道交通的特点 轨道交通的特点总结如表2 1 表2 一l 城市轨道交通的主要类型及特点 轨道交通的类型 高峰运量 速度k m h 特点 速度快、运量大、安全性好、 正点率高、污染少、服务优， 地铁舢6 万人 3 0 6 0 并能迅速疏散客流，但其造价 较高 灵活性好、中等运量、造价较 轻轨1 4 万人 2 5 - 3 5 地铁便宜，仅为其1 ，5 1 3 运量大、走行平稳、爬坡能力 强、建设费用低、全立交化、 高架独轨1 2 万人3 5 _ 4 5 对城市日照采光的影响小、噪 声较低 o 6 1 2 万投资少、冒还费低、嗓声低， 新交通系统1 5 2 0 人安全性能好 由上表可以看出：在城市公共交通系统中，城市轨道交通因其独特的优势， 理应发挥骨干作用，随着城市轨道交通线网的逐步发展和完善，最终达到分担城 市公共交通客流5 0 以上的输送水平，并逐步吸引使用个人交通工具的乘客于轨 道交通中，不断提高城市公共交通乘客的总量，使“公交优先”的政策得到充分 的体现。当然，对每个不同的大城市，应该根据各自不同的城市规模、经济、环 境以及对客运量的需求，结合各种轨道交通各自不同的特点和优势，来选定适合 8 其发展的一种或几种轨道交通。 2 3大城市选择轨道交通的必然性 第一，交通拥堵要求选择轨道交通。由于城市人口大幅度增长，城市公交客 运量其中8 0 以上的增长都将集中在大城市。近年来在我国2 0 多座城市内对主要交 通干道的客流量进行预测结果表明，到2 0 加年左右主要千道的早高峰单向断面最 大客流量将达每小时3 7 万人次左右，对这样大的客流量只靠地面每小时八、九千 人次运能的公共汽车是不可能满足客运要求的。 我国的一些大城市现有市区道路面积率很低，只有世界各国大城市道路面积 率的1 3 ；另一方面，市中心区平均人口居住密度又过高，如上海、北京、广州等 特大城市，居住密度平均高于2 万人，平方公里，局部达到1 0 万人平方公里以上， 已超过规定的正常标准，因此在道路面积率低居住密度高的条件下，只靠增加低 运量的地面公共电、汽车系统，车多道窄，势必道路阻塞，扩展道路几乎又是不 可能。 第二，人们对住地周围环境的要求愈来愈高，渴望有更多的绿地，更清新的 空气。因此在市中心区，最好采用不占地面道路，不污染环境的快速大容量的现 代化交通工具一地铁与轻轨，并以它为骨干联合其他地面交通形成综合性的交通 网络，才能有效的解决大城市客运交通问题。 国内外经验证明，这是解决大城市交通问题的根本途径，它能减轻地面交通 拥挤，减少车祸、减少城市环境污染和能源消耗等，这些恰好是今后城市发展的 重大战略问题，从现在起，超前着手，否则到时人车拥挤严重，车速下降、交通 阻塞、将严重影响国民经济的发展。 第三，政策支持。国务院明确指出“大城市的客运交通应采取逐步发展轨道 交通为主的方针，目前，大城市靠现有的电、汽车和现有路面，难于根本上解决 乘车难问题，必须上天入地，实行多层次，多结构的立体化交通，把发展 大运量的轨道交通( 包括地铁) 提到日程上来，有计划地进行建设，以适应大客 流量的需要”。 “十一五”期间，中国将把城市轨道交通的发展放在更加突出的地位。其发 展重点是：加快轨道交通的规划建设，强化轨道交通在城市交通中的地位和作用， 9 注重轨道交通新技术的应用，在大城市逐步实现以地面常规公交为主体向以轨道 交通为骨干的城市交通体系的过渡。 以北京市为例，按照新制定的北京市城市轨道交通线网调整规划，2 0 2 0 年， 北京轨道交通规划线路总里程将增加到1 0 0 0 多公里。按照这一规划，2 0 0 8 年以前， 除去将要建成的城市铁路和地铁八通线外，还要建成5 号线、4 号线、奥运支线和 机场客运专线等轨道交通线路，使城市轨道交通行车总里程达到3 0 0 公里。为实现 这一目标，未来7 年平均每年要建设4 0 公里左右的地铁或轻轨。 今后北京城区轨道交通将以地铁为主，轻轨为辅，线网密度大大增加。这些 线路将保证市民在五环以内的出行不超过2 0 分钟就能到达目的地，二环以内从任 何地点出发，5 分钟内就能找到一个地铁站。郊区卫星城与城市中心的联系采取市 郊铁路的形式解决，在2 0 2 0 年以前全部建成。此外，在2 0 1 0 年之前，还要修建地 铁1 0 号线、地铁9 号线。同时，地铁5 号线将延伸至亦庄地区。 3 外部性理论及可持续交通运输理论 3 1外部性理论概述 3 1 1 外部性定义 按照经济学的定义，“当生产或消费对其他人产生附带的成本或效益时，外部 性或外部效应就发生了，就是说，成本或效益被施加于他人身上，然而施加这种 影响的入却没有为此付出代份或为此获得报酬。更为确切地说，外部效应是一个 经济主体的行为对另一个经济主体的福利所产生的效果，而这种效果并没有从货 币或市场交易中反映出来”。1 1 这意味着递进的四层含义；外部效应是在经济行为者决策过程中没有考虑 到的一种伴随效应；外部效应的施加者没有为其影响付出相应的成本或获得相 应的收益，某些效益被给予或某些成本被强加给没有参加这一决策的入；从资 源配置的角度分析，外部效应的存在使资源配置产生低效率现象，外部效应的范 围越广，市场价格机制有效配置资源的作用就越小，从而使经济运行的结果不可 能满足帕累托条件；只有不能从货币或市场交易中反映出来的技术外部性才是 游离在市场之外，使价格机制不能有效配置资源。 3 1 2 外部性分类 分类能够使问题研究引向深入，根据城市轨道交通的外部性的影响效果，将 其分为：外部效益和外部成本。 外部效益( 或称为外部经济) 是指一个生产者或消费者的生产或活动使其他 社会成员不需付出代价而得到好处；外部成本( 或称为外部不经济) 则指一个生 产者或消费者的生产或活动使其他社会成员蒙受损失而未给与补偿。城市轨道交 通作为准公共产品，应该使用技术措施或政策途径，使其外部成本最小化，外部 效益最大化，促使其投入产出的良性循环。 1 1 萨缭尔舞，诺德豪斯经济学高鸿业译北京中国发展出版社1 9 9 2 第1 1 9 3 页 1 1 3 2可持续交通运输理论1 2 公共交通是解决城市交通问题的最佳途径，轨道运输又是重中之重。城市轨 道交通在城市客运中的地位可以说自其诞生之日起，就一直得到了持续发展，在 城市内部交通中处于主导地位。依靠轨道交通为主的公共交通解决城市交通问题 的办法，不仅在发达国家得到普遍应用，在发展中国家及地区也日益引起重视。 3 2 1 可持续交通运输理论的基本内容 一般来说，可持续交通运输是与可持续发展相容的运输，基本内容包括以下 四个方面： ( 1 ) 交通运输系统的供给能力与经济发展的运输需求应相平衡，即可持续交 通运输与可持续发展相一致。 ( 2 ) 交通运输的经济与财务可持续性，即交通运输资源能够得到充分有效的 利用。可持续交通运输条件下的交通运输系统其运行能保持良好的财务状况，运 输资产能够完好地运行，运输财产能够实现保值增值并实现有效和公平的代际转 移譬镰岛 ( 3 ) 交通运输的环境与生态可持续性，即交通运输活动对环境与生态造成的 损害能够完全纳入公共或者私人的运输决策框架中，以使交通运输受益者承担交 通运输外部性所产生的全部费用。 ( 4 ) 交通运输的社会可持续性，即交通运输改善和交通运输发展的利益应在 全社会成员间公平分配。 3 2 2 走向可持续发展的城市轨道交通 “可持续发展理论”使得人类越来越清醒地认识到：人口、资源和环境是当 代人类生存和发展的三大基本问题，单纯的经济富裕不等于幸福，经济的“持续 发展”必须顾及长远的利益，经济社会发达必须和生态环境的保护相统一；如果 1 2 铁道部科学技术信息研究所运输与可持续发展一国外交通运输发展的经验与教训铁道部科学 研究所研究报告1 9 9 6 年 1 2 只满足于眼前的短期利益，追求单纯的增长，将会导致难以预计的后果。在新经 济发展观和发展条件以及环境、安全、技术等因素的综合作用下，轨道运输日益 显示出其自身具有的技术经济优势，城市轨道交通具有的运能大、占地少、节省 能源和环境污染小的优点，是其他交通工具无法比拟的。如今，新经济、社会发 展方式的要求和各种高新技术的突破，引发了世界范围内的一场以调整旧运输结 构和发展模式为主旋律的交通运输革命， 国的经济和社会发展将产生强烈的影响， 这一新的交通运输发展趋势，对世界各 而轨道运输已经成为调整传统运输结构 的着眼点，以轨道交通为主的城市公共交通系统，是发达国家和一些发展中国家 的共同选择。为此，世界各国正积极采取行动，在“可持续发展”的思想指导下， 为建立立体公共交通系统而努力。 总之，确立以轨道交通为重点的交通运输发展战略，是我国这样的发展中国 家城市交通发展的理性选择。只有大力发展城市轨道交通运输，才能真正解决发 展中国家的城市交通运输问题，这将对发展中国家的经济发展起至关重要的作用。 4 城市轨道交通外部成本的构成因素 4 1城市轨道交通的外部成本分类 交通运输的发展带来了交通事故、噪声、空气污染等因素产生的成本费用。 这些成本不仅仅指那些通过市场价格而体现的财务成本，而且还包括那些非市场 成本，诸如死亡、人类的疾病、对自然和生态环境破坏影响的代价。然而，在大 多数情况下，交通工具的使用者并没有承担这些非市场成本的义务，而且目前这 些影响尚未形成市场化机制，因此，它们就被看作是外部成本。 4 1 1 按城市主体分类 按照城市主体关系划分，城市轨道交通的外部成本表现在两个方面： ( 1 ) 消费者与消费者之间 交通拥挤、地铁犯罪率的上升等。例如，北京越来越多的市民，把地铁作为 出行的首选交通工具。但是，市民也感觉到，北京地铁似乎“肠梗塞”了。上下 班高峰时车厢越来越挤、上车越来越难、售票处、出口处的队伍也越排越长。 也 给了一些犯罪分子可乘之机，表现为偷手机和偷窃。国际上，地铁内性骚扰也比 较严重，例如日本地铁去年的相关投诉就有3 5 1 起，以至于地铁公司决定在夜间 运行的地铁列车上加挂女性专用车厢。 ( 2 ) 生产者对消费者 建设期的弃土弃渣和施工噪声对周围的环境带来的短期负面影响；运营期， 线路噪音和震动干扰了周围居民睡眠和学习，车辆电力系统对居民电视等电磁敏 感设施也带来了电磁干扰；高架线路也给两侧建筑物的采光、日照和通风带来不 利影响；另外，还有地下线路带来的地面沉降影响。在环境方面与其他城市交通 工具相比，城市轨道交通没有二氧化碳排放，缓解了城市热岛效应和温室效应， 对城市大气和声环境的污染较低。国外资料表明，轨道交通单位运输量的二氧化 碳排放量仅为私人轿车的1 0 、公共电汽车的2 5 左右。 4 1 2 按不同来源分类 按照外部成本的不同来源分类，分为：第一，与实际的运输活动相关的外部影 响，包括空气污染、气候变化、水和土壤污染、噪声、振动、交通事故和交通拥 挤等；第二，与车辆相关的外部性，包括车辆生产和处置导致的污染、车辆停放 的土地占用以及停车区的拥挤等等；第三，与运输基础设施密切相关的外部性， 包括视觉干扰、对社区的隔离障碍效应、对生态系统的分离效应等。其中第一类 外部效应按照其影响范围又可分为地方性( 如噪声) 、区域性( 如空气污染) 和全 球性( 如气候变化) 的外部影响，如图4 _ 1 。” 对自然 环境的 影响 对社会 环境的 影响 使用者 对使用 者的影 响 实际的交通运输行车辆相关的外部成本 为引起的外部成本 图4 - l 外部成本分类图 4 2 城市轨道交通外部成本的构成因素 交通基础设施相 关的外部成本 由上面的分析可知，城市轨道交通外部成本的因索很多，在本文中，仅详细 讨论大气污染因素、噪声污染因素、交通事故因素引起的外部成本。 4 2 1 大气污染因素 随着我国城市化和机动车化的发展，城市交通体系越来越多地需要占用大量 廿欧洲运输部长联合会，经济合作与发展组织交通运输成本的内部化北京中国环境出版社 1 9 9 6 年 的土地，消耗大量的燃料，产生大量的环境污染和生态负效应，而我国现有的资 源( 包括土地资源) 储量和能源结构，以及基于城市发展模式和可持续发展进程 的环境容量限制，对于城市交通的发展也有着各方面的制约作用。为此，我们有 必要对各种交通方式与资源环境方面的关系进行分析，以谋求城市交通的可持续 发展。 首先，交通运输是石油资源的最大消耗者。据联合国统计，交通运输部门已 经成为最大的石化燃料消耗部门。随着我国经济的发展、城市规模的扩大、以及 人口的增加，刺激了人们对交通设施的需求，相应引起交通运输业对土地占用和 一次性能源消耗的增加。但是，我国资源存在很多不足：入均资源占有量少，低 于世界平均水平；资源消耗速度快、强度高、利用率低；后备不足，供求矛盾问 题突出。因此，尽量选择资源消耗少的城市交通方式是实现城市可持续发展的需 要。 表禾1 列出了日本大城市圈各种交通方式单位人公里能耗及大气污染物质排 放量指标的资料。从表4 - l 可以看出，利用轨道交通来满足旅客运输需求，每输送 1 人公里可以分别比公共汽车、营业用小汽车、家庭用小汽车节省能源消耗量1 7 倍、1 2 倍和6 倍左右。从而说明轨道交通是一种节省能源的最好的城市交通方式。 表4 一1日本大城市圈各种交通方式能耗及大气污染物质排放量“ 能源消耗量， 二氧化碳，( 二氧化氮( 二氧化硫( 交通方式 ( k j ( 人k m ) ) ( 人+ k m l )( 人+ l h m ) ( 人。k m ) ) 城市轨道交通 4 2 34 7 o 1 7 9 o 0 l l 公共汽车 7 4 91 9 4o 5 0 4o 1 4 4 营业用小汽车 5 4 3 48 9 3o 4 9 6o 0 4 1 家庭用小汽车 2 5 2 04 4 6o 2 5 70 0 2 1 其次，城市交通是我国城市的主要污染源。近几年来，随着我国经济的发展 和城市化，机动车化进程的加快，我国城市环境质量状况下降相当严重。在世界 十大污染城市中，我国就占了4 个，分别是北京、上海、广州和沈阳。在环境污 罗世民、陈红江城市轨道交通的环境评价南昌高专学报2 0 嘶年第4 期 染中比较严重的是大气污染和噪声污染，目前我国城市大气污染物主要有悬浮颗 粒物、二氧化硫、二氧化氮、二氧化碳等气体，城市交通是这些污染的主要排放 源( 见表4 2 ) 。1 5 表4 22 0 0 2 年北京机动车排气污染占大气污染物总量的比重( ) 项目二氧化碳二氧化氮二氧化硫 采暖期4 7 3 26 1 2 71 5 6 8 非采暖期8 0 3 17 9 1 45 4 7 9 全年6 3 3 67 3 5 4 2 1 7 另一方面，从表4 - 2 可以看出，利用轨道交通来满足旅客运输需求，每输送1 人公里可以分别比其他交通方式减少二氧化碳、二氧化氮、二氧化硫大气污染物 质的排放量4 1 9 倍、1 4 2 8 倍和2 1 3 倍。由此说明轨道交通是一种减少大气 污染的最好的城市交通方式。 最后，以东京都市圈的城市轨道交通环境因素分析为例“。为了计算各年度 各种交通方式的能耗、环境污染指标，孙章等搜集了有关东京都市圈各种交通方 式的人均出行距离( 见表4 _ 3 ) 及日本大城市圈轨道交通方式能耗及环境污染指标 的资料( 见表4 4 ) 。 表4 3 东京都市圈各种交通方式的人均出行距离( 1 9 8 2 一1 9 8 6 年) 单位：k 人 i轨道交通公共汽车营业用小汽车家庭用小汽车 l1 3 o3 2 5 41 7 8 根据表4 3 中的人均出行距离、东京都市圈的轨道交通占通勤通学的比例，得 到它的年客运周转量为1 4 3 7 7 3 5 万人公里。 通过将上述估算得到的客运周转量乘以表舢4 中轨道栏内的指标，可以得到由 轨道交通完成该客运周转量时产生的能源消耗量及大气污染物质排放量指标，其 结果列于表4 5 。同时，为了进行对比研究，我们假定没有轨道交通线路，并将上 述估算得到的由轨道交通承担的客运周转量按4 0 、2 5 、3 5 及3 0 、3 0 、4 0 的两种比例改由公共汽车、营业用小汽车、及家庭用小汽车来承担，通过将各自 交通方式的相应客运周转量乘以表“中相应栏内的指标，可以得到没有轨道交通 罗世民，陈红江城市轨道变通的环境评价南昌高专学报2 0 0 6 年第4 期 ”孙章，何宗华、圣舞金祥城市轨道交通概论中国铁道出版杜2 0 0 0 1 7 的状况下，为了完成该客运周转量而产生的能源消耗量及大气污染物质排放量指 标，其结果列于表4 6 。表4 6 中括号内还同时列出了没有轨道交通线和有轨道交 通线两种状况下的能耗及环境污染指标的比值。 表4 4 东京等大城市圈各种交通方式能耗及大气污染物质排放量 能源消费量 c o l n 0 xs o t 分类 ( 幻( 人+ 公里) )( 烈人公里) )( 故人公里) )( 烈人公里) ) 轨道交通 4 2 34 70 1 7 9 0 0 1 l 公共汽车7 4 91 9 40 5 0 4o 1 4 4 营业用小汽车 5 4 3 48 9 3 0 4 9 6o 0 4 1 家庭用小汽车2 5 2 04 4 60 2 s 70 0 2 1 表4 5 有轨道交通状况下的能耗、环境污染指标 年客运周转量能源消费量 c 0 2n o is o x ( 万人公里) ( 1 酽k j )( t )( t )( t ) 1 4 3 7 7 3 5 6 9 6 s6 7 5 7 42 5 7 4 1 5 8 表4 - 6 没有轨道交通状况下的能耗、环境污染指标 年客运周转量能源消费量c d 2 n o xs 0 l ( 万人，公里) ( 1 0 l o k j )( i ) ( t ) ( 1 ) 公共汽车加5 7 5 0 9 44 3 0 9 91 1 1 5 6 8 2 8 9 88 2 8 营业用小汽车2 5 3 5 9 4 3 41 9 5 3 3 5 3 2 0 9 7 5 1 7 8 31 4 7 家庭用小汽车3 5 5 0 3 2 0 71 2 6 8 3 12 2 4 4 3 01 2 9 31 0 6 3 6 5 2 6 5 6 5 6 9 7 35 9 7 41 0 8 1 合计1 4 3 7 7 3 5 ( 6 0 1 ) ( 9 7 2 )( 2 9 3 )( 6 脚 公共汽车3 0 4 3 1 3 2 0 3 2 3 2 6 8 3 6 7 62 1 7 46 2 1 营业用小汽车3 0 4 3 1 3 2 0 2 3 4 3 9 8 3 8 5 1 6 92 1 3 91 7 7 家庭用小汽车4 0 5 7 5 0 9 51 4 4 9 5 1 2 5 6 4 9 2 1 4 7 81 2 l 4 1 1 6 7 5 7 2 5 3 3 7 5 7 9 19 1 9 合计1 4 3 7 7 3 5 ( 6 7 7 ) ( 1 0 7 3 )( 2 2 5 )( 5 8 2 ) 注：表中括号内数字表示没有轨道交通线与有轨道交通线两种情况下的能耗及环 境污染指标的比例 从表4 - 5 和表4 6 可以看出，本表里的客运周转量，通过轨道交通方式来承担 与通过其他交通方式来承担相比，可以节省能源消费量6 倍左右，并且能极大地 减少大气污染物质的排放量。从而说明轨道交通在实现城市交通可持续发展对策 中是具有相当重要地位的。 4 2 2 噪声污染因素 城市轨道交通系统在给人们出行带来便捷的同时，也不可避免对周围环境造 成了噪声污染。 ( 一) 城市轨道交通系统噪声的形成” 城市轨道交通按产生噪声的声源可分为：轮轨噪声、车辆非动力噪声、牵弓l 动力系统噪声、高架轨道噪声、地下铁道的地面承载噪声等。 ( 1 ) 轮轨噪声 钢轨与车轮之间相互作用而产生的声响。这种相互作用在车轮和轨道相接触 处产生力的作用，造成车轮和轨道的振动而向外辐射声波。 其产生的主要原因有： 当车辆在一条较小半径曲线线路上运行时，车轮沿曲线钢轨并非纯滚动运 行，要产生局部的横向滑动，即所谓“卡滞滑动效应”。正是这种在曲线上车 轮对轨道的不完善的导向造成“卡滞滑动效应”，结合车轮和轨道的振动响应， 形成一种高音调的尖啸声( 摩擦噪声) 。 由车轮或钢轨表面的局部不连续性所产生的撞击噪声。 由于车轮和钢轨接触表面局部小面积粗糙所造成的轰鸣噪声。 ( 2 ) 车辆非动力噪声 主要指制动系统中在实施制动时闸瓦与制动盘之间摩擦振动，它激发制动闸 瓦片、闸瓦托架以及制动盘等产生自激振动形成噪声，此外还有车辆的辅助系统 ( 空调装置、空压机等) 所辐射的噪声。 牵引动力系统噪声 牵引系统设备运转所产生的噪声，包括牵引电机及其冷却风扇、齿轮箱以及 空气压缩机的噪声，它是城市轨道交通主要的噪声。牵引系统的噪声，特别是电 机冷却风扇的噪声，随列车运行速度的提高而增长，其程度往往要大于轮轨噪声。 孙艳军城市轨道交通噪声环境评价 环境监铡管理与技术2 0 0 5 年8 月第1 7 卷第4 期 1 9 高架轨道噪声 当列车行驶于高架铁路上时，轮轨相互作用所产生的振动通过轨道传递给支 承结构，支承结构将噪声向周边地区进行传播，它比之列车行驶于一般的路堤带 坡度道床时所产生的噪声级要高得多，一般要高2 0 d b ( a ) 。 地下铁道的地面承载噪声 地下铁道轮轨闯相互作用而产生的振动被传递给隧道结构，继而又传向周围 的土壤。振动通过土壤再向邻近的建筑物传播，从而导致地下及墙壁的振动和噪 声向建筑物内房问的第二次辐射，它是一种低频声响，就如同外界振动使房问中 的窗户所发出的“喀喀”声响。地面承载噪声和振动是一个相当严重的干