（工商管理专业论文）利用经济手段缓解我国城市交通拥堵方法研究.pdf

南开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。 学位论文作者签名：施庭 每卵7 年，月3o 日 摘要 摘要 近年来我国经济飞速增长，城市机动化进程加快，小汽车开始进入家庭， 中国各大城市机动车保有量迅速增加，城市交通拥堵情况愈演愈烈。尽管各地 近年来都加大了对城市道路基础设施的建设力度，但是道路供给速度远远无法 满足机动车快速增长的需要。城市交通的可持续发展，是我国需要面对的一个 严峻的问题。及时提出合理、有效的缓解城市交通拥堵的措施，对我国城市交 通发展具有重要的意义。 本文在广泛收集国内外相关资料的基础上，采用经验总结、对比、定量、 实验等方法，对拥挤收费这一缓解城市交通拥堵的措施进行了较为系统的研究。 主要研究内容包括：利用拥挤定价和博弈论理论分析了城市交通拥堵产生的根 本原因，提出了采用交通拥挤收费这一缓解我国城市交通拥堵的经济政策，同 时对我国实施交通拥挤收费措施的可行性进行了分析并提出了相应面临的问 题；针对拥挤收费费率制定问题，本文通过v i s s i m 交通仿真软件对交通拥挤收 费费率的制定进行了尝试性的研究；对我国采用交通拥挤收费措施提出了具体 的实施策略和实施建议。 本文的创新性体现为：通过利用经济学原理解析交通拥堵产生的原因，揭 示了在研究城市交通问题时应更多地引入经济学方法；对出行者所需承担的一 般性费用与货币换算进行了研究：采用了交通仿真软件模拟了实施道路拥挤收 费对道路网络中车流量的影响。 本文在分析计算出行者一般性费用与货币换算的问题时，因受资料及研究 时间的限制，虽然进行了定量分析，但是结果的精确程度受到一定影响，但本 文比较客观准确地建立了出行者一般性费用与货币之间的线性关系，同时首次 将交通仿真软件引入到交通拥挤收费这一研究领域，为研究交通拥挤收费开辟 了新的研究空间。 关键词。交通拥堵城市交通拥挤收费 a b s t r a c t a b s tr a c t n o w a d a y s ，t h ee c o n o m yo fo u rc o u n t r yg r o w t hw i t hah i g hs p e e d ，a tt h es a m e t i m et h el e v e lo fc i t ym o t o r i z a t i o na l s og r o w i n gf a s t ，m o r ea n dm o r ef a m i l yo w n p r i v a t e c a r s a st h e q u a n t i t y o fv e h i c l e s g e t at r e m e n d o u s g r o w t h ，u r b a n t r a n s p o r t a t i o n ，e s p e c i a l l yt h er o a dn e t w o r kg e t t i n gm o r ec o n g e s t i o n a l t h o u g hu r b a n g o v e r n m e n t sr a i s em o r ef u n d st or e i n f o r c et h eu r b a nt r a n s p o r t a t i o nc o n s t r u c t i o ni n r e c e n ty e a r s ，t h es u p p l e m e n to fr o a dn e t w o r ki sf a rb e h i n dt h ed e m a n d h o wt o m a i n t a i nt h eu r b a nt r a n s p o r t a t i o ng r o w i n g h e a l t h ya n ds t e a d yi sas e r i o u sp r o b l e mt o u s f i n d i n gac o r r e c tw a yt or e l e a s et h ep r e s s u r et ot h eu r b a nt r a n s p o r t a t i o ns y s t e mi s i m p o r t a n tt ot h ed e v e l o p m e n to ft h eu r b a nt r a n s p o r t a t i o n b a s e do nt h em a t e r i a l sh o m ea n da b r o a d ，b yw a y so fc o n t r a s t ，n u m e r i c ，a n d e x a m p l e s ，t h i sp a p e rf o c u s e do nc o n g e s t i o np r i c i n g - a ne c o n o m i c a lm e t h o dt h a tc a n i m p r o v e t h eu r b a ns p o r t a t i o ne n v i r o n m e n t t h ec o n t e n t s m a i n l y i n c l u d e ： a n a l y z i n gt h eo r i e n t a lo ft r a f f i cc o n g e s t i o nb a s eo nt h ec o n g e s t i o np r i c et h e o r ya n d t h eg a m et h e o r y ；a n n o u n c e dc o n g e s t i o np r i c i n gi sac o r r e c tw a yt os o l v et h ep r o b l e m ； a n a l y z et h ep o s s i b i l i t yo fu s i n gc o n g e s t i o np r i c i n gi nc h i n aa n dt h ep r o b l e m st h a tw i l l e n c o u n t e r e d ；s t u d i e do nh o wt oc a l c u l a t et h ep r i c eb yu s i n gt h et r a f f i cs i m u l a t i o n s o f t w a r e v i s s i m ；m a k et h es u g g e s t i o no ft a c t i c sa n da d v i c ea b o u th o wt o p u t c o n g e s t i o np r i c i n gi n t oe 彘c t ； i n n o v a t i o n si nt h i sp a p e ra r e ：e m p h a s i se c o n o m i cw a y ss h o u l db eu s e dw h e n d o i n gt h er e s e a r c ho fu r b a nt r a f f i c ；s t u d yo ng e n e r a lc o s ta n dr e s e a r c ho fe x c h a n g i n g i tt oc u r r e n c y ；u s i n gt r a f f i cs i m u l a t i o ns o l , r a r et os t u d yt h ei m p a c t i o nb e t w e e nt h e p r i c ea n dt h ev o l u m e d u r i n gt h er e s e a r c ho fe x c h a n g i n gt h eg e n e r a lc o s tt oc u r r e n c y , t h ep r e c i s i o no f c o n c l u s i o ni sr e d u c e db e c a u s eo fs h o r t e ni n f o r m a t i o na n dt i m e ，b u tt h i s p a p e r f o u n d e dal i n e a r i t yr e l a t i o nb e t w e e nt h eg e i l e r a lc o s ta n dc u r r e n c y , a l s o ，t h et r a f f i c s i m u l a t i o ns o f t w a r eo p e n s u pa n e w s p a c ef o rs t u d y i n go nc o n g e s t i o np r i c i n g k e y w o r d s ：t r a f f i cc o n g e s t i o n ，u r b a n t r a n s p o r t a t i o n ，c o n g e s t i o np r i c i n g i i 目录 目录 第一章引言1 第一节问题的提出及研究的意义1 1 1 1 选题背景1 1 1 2 研究意义与研究方法3 1 1 3 研究的创新点4 第二节研究内容与框架6 1 2 1 研究的主要内容6 1 2 2 研究框架7 第二章相关理论回顾8 第一节理论沿革8 2 1 1 国外相关研究概况8 2 1 2 国内相关研究概况1 0 第二节理论概述1 3 2 2 1 相关概念界定1 3 2 2 2 拥挤定价理论1 4 2 2 3 交通拥堵的博弈分析1 6 第三章拥挤收费对缓解我国城市交通拥堵影响分析1 9 第一节我国城市交通发展趋势及面临问题1 9 3 1 1 我国城市机动化发展状况：1 9 3 1 2 我国城市交通现状情况2 0 3 1 3 我国城市机动化发展趋势分析2 1 第二节交通拥挤收费对城市交通影响分析2 6 3 2 1 我国城市交通未来面临的问题2 6 3 2 2 缓解交通拥堵措施2 6 3 3 3 交通拥挤收费是缓解交通拥堵的“良药”2 9 第三节我国采用拥挤收费缓解交通拥堵的可行性分析3 2 3 3 1 国外实施拥挤收费成功的客观条件3 2 i l l 目录 3 3 2 我国城市交通系统现状条件分析 3 3 3 我国实施拥挤收费需面临的几个问题 第四章交通拥挤费用货币化分析 第一节拥挤收费费率制定的影响因素 4 1 1 出行者一般性费用3 7 4 1 2 交通拥挤带来的外部成本分析4 4 第二节利用交通仿真软件研究拥挤收费费率4 6 4 2 1v i s s m 交通仿真软件所采用的规则4 7 4 2 2v i s s i m 中影响路径选择的因素4 7 4 2 3v i s s i m 中的路径搜索和路径选择4 8 4 2 4 模型研究5 1 第五章我国采用交通拥挤收费措施相关建议5 6 第一节交通拥挤收费实施的基本原则及影响因素5 6 5 1 1 交通拥挤收费的基本原则5 6 5 1 2 交通拥挤收费实施的影响因素5 7 第二节交通拥挤收费实施策略及建议5 9 5 2 1 交通拥挤收费的实施策略5 9 5 2 2 交通拥挤收费的实施建议5 9 第六章结语6 1 第一节主要研究成果6 l 6 1 1 主要结论及研究成果6 1 6 1 2 有待进一步研究的问题6 l 第二节建议6 3 6 2 1 大力发展城市公共交通6 3 6 2 2 采用经济手段限制小汽车使用6 3 致谢6 5 参考文献6 6 i v 1 1 1 选题背景 我们所生活的 为纽带帮助城市居 上的转移。因此交 改革开放以来 城市化水平的提高 从上世纪初到八十 了机动化的过程。机动化是经济发展的必然结果，因为经济发展本身要求生产 要素以更快的速度流通，创造更多的价值；从更深层次的原因来讲，机动化不 仅满足了经济发展的需要，而且也成为了人自身发展的要求，是人们不断追求 更高的出行机动性及舒适度的体现。这就从根本上决定了城市机动化的必然性 和不可抗拒性，即经济发展需要新的增长点，而汽车工业成为国民经济的支柱 产业正是国家走向工业化、现代化的普遍规律；生活质量的提高使人们不断要 求获得更为舒适的出行条件、更快的出行速度，以便能够与外界进行更直接更 快捷的交流，而经济发展又为这种要求的实现提供了越来越多的可能。 目前中国人均g d p 已超过1 7 0 0 美元，而一些东部沿海发达城市，如北京、 天津、上海、广州等城市人均g d p 均在4 0 0 0 美元以上。世界银行相关研究表明， 人均g d p 与机动车拥有量是高度相关的，交通增长的速度一般是经济增长速度 的2 倍。根据国外发达国家发展经验，在人均g d p 超过3 0 0 0 美元后，小汽车开 始进入家庭，人均g o p 超过5 0 0 0 美元小汽车加速进入家庭。目前，我国已开始 进入私人机动车高速发展时期，城市机动化水平不断提高。以天津市为例，1 9 9 0 年，天津市人均g d p 为3 6 2 1 1 元人民币，当时的机动车保有量为2 8 1 万辆，到 2 0 0 2 年天津市人均g d p 为2 7 0 0 2 美元，机动车保有量为9 8 9 万辆，2 0 0 6 年天津 市人均g d p 已超过5 0 0 0 美元，机动车保有量超过1 2 0 万辆。上海市也是如此， 自1 9 9 7 年上海市人均g d p 超过3 0 0 0 美元后私家小汽车拥有量就快速增长，具 1 1 9 9 0 年天津市统计年罄 2 2 0 0 2 年大津市统计年鉴 第一章引言 体情况见图1 1 所示。 资料来源：作者收集整理 图1 1 上海市人均g d p 与载客汽车增长趋势图 从上图可以看出，随着2 0 0 1 年上海市人均g d p 达到4 5 0 4 美元后，载客汽 车( 主要是私人小汽车) 增速明显加快，完全超过了g d p 的增长速度；北京市 的情况与上海市很相似，1 9 9 1 - 2 0 0 3 年以来，北京市机动车总量平均增长1 4 ， 私人小汽车年均增长3 8 。2 0 0 3 年底，北京市机动车总量达到2 1 2 4 万辆，其 中私人机动车保有量1 3 8 9 万辆，私人小汽车9 2 9 万辆3 。按2 0 0 3 年1 4 5 6 4 万 常住人口计算，北京市千人拥有机动车辆达到1 4 6 辆，千人拥有小汽车数达到 6 3 8 辆。机动车特别是私家车的爆炸式增长，使北京市超前中国任何其他城市 领先进入汽车初步普及阶段。可见，小汽车进入家庭是大势所趋。 在机动化发展的同时，人们将要面对机动化与城市交通承受能力之间的矛 盾。在机动化发展过程中，道路供应与交通需求之间的平衡往往很难控制，这 就会引发交通拥堵。交通拥堵是城市发展过程中的产物，适度的交通拥堵反映 了城市的活力，但是一旦拥堵程度超出城市可忍受的程度，将会制约城市的发 展，导致社会经济功能的衰退。交通拥堵对社会最直接的影响，就是会增加城 市居民的出行时间和出行成本。北京、天津、上海、广州等特大型城市无一不 3 北京市交通发展白皮书 2 厂 第一章引言 存在着不同程度的交通拥堵，如何缓解交通拥堵已成为上述城市可持续发展需 要面对的重要问题。 中国在以往的城市建设中往往是通过不断的增加道路基础设施的供应来满 足日益增长的机动化需求，属于“头痛医头，脚痛医脚”的类型，这种方式属 于比较被动的方式，道路设施的供应也无法赶上城市机动化发展的水平。往往 是刚建好的道路，很快就又出现了拥挤的现象。例如近年来天津市修建的快速 路东南环线，建成通车后不到2 年，某些节点就经常出现拥堵情况。现实情况 告诉我们，单纯的依靠提高道路供给水平是无法满足城市机动化需求的。因此 以往的这种解决交通拥堵的方法只是一种治标不治本的方法。要想从源头控制 交通拥堵的产生，就要研究交通拥堵产生的真正原因，然后有针对性地制定解 决交通拥堵的方法，才能有效地应对交通拥堵的产生。 1 1 2 研究意义与研究方法 进入2 1 世纪以来，伴随着我国经济的高速发展，私人小汽车数量迅猛增加， 在我国的许多大中城市中行车难的问题愈来愈突出，尽管各地在基础设施建设 上投入了大量的人力物力，但城市交通的低效运转仍然是一个不争的事实，它 给国民经济增长和城市居民生活改善所带来的负面影响也日趋严重。不只我国， 在全世界，每年因交通阻塞、车辆事故给经济造成的损失都是十分巨大的。因此， 如何解决道路交通阻塞延误、交通事故等问题，减少由此而带来的经济损失和对 人们日常生活造成的不利影响，是当前乃至今后必须解决的一个问题。为此，一 些地方的交通主管部门已经提出了以提高城市道路使用效能为目标的“畅通工 程 ，这是一个复杂的、综合性的系统工程，它涉及到“人一车一路一环境”等多方 面的因素，不仅需要配套完善的基础设施的硬环境，还需要系统先进的管理控制 的软环境，既需要利用优秀的科技成果作支撑，也需要各有关方面的协同配合与 共同努力。 建设部副部长仇保兴曾说过，“高峰期大城市的主要道路成了缓慢移动的停 车场，有限的道路资源被无效的个体交通所占用，交通拥堵急剧蔓延，这已成 为中国大中城市的普遍灾害。”据测算，2 0 0 3 年全国因交通拥堵而带来的成本高 达2 5 0 0 多亿元人民币，已经占到了全国当年g d p 的2 ，可以看出交通拥堵对城 市发展带来的负面影响的严重程度。但从长远来看，我国仪仪处于刚刚步入城 市机动化发展初期，属于机动化的初级阶段，同时也是机动化快速增长时期， 第一章引言 目前这个阶段是城市交通发展的关键和敏感时期，如果无法在城市机动化发展 初期，对城市居民交通方式、城市交通出行结构进行有效的引导，对交通拥堵 进行良好的应对，那么我国经济的发展步伐、居民的生活质量都将因城市交通 运行效率低下而受到严重的阻碍。 在过去的十几年中，我国对于城市交通基础设施建设一直没有停止过，但 是交通拥堵这一矛盾还是日益突出，因此以往的单纯依靠交通设施供应能力的 增加来缓解城市交通拥堵问题的方法可以说是无效的，治理交通拥堵要从多方 面入手，不能单单依靠硬件设施服务水平的提高，同时也要加强对城市交通需 求的管理，城市交通管理者应该引导届民选择有利于城市良性发展的交通出行 方式。 整个城市的交通运输结构和居民的交通出行方式不是一夜之间就能够改变 的，在我国目前小汽车迅速进入家庭这个时期，如果不针对这一现象及早做出 对策，则城市交通拥堵现象还将愈演愈烈。本文的研究目的在于针对国内城市 交通管理重设施、轻管理的现状，通过借鉴国外发达国家城市发展经验，提出 有利于我国未来城市交通发展的战略性政策以及利用经济政策影响居民出行方 式选择、均衡城市路网交通流量的措施。城市交通系统的运行效率的高低直接 影响到城市经济的发展和城市的活力，本次研究希望能够通过对交通拥堵产生 原因的分析，对比发达国家治理交通拥堵的成功经验，找到未来适合我国环境 的缓解交通拥堵最直接、有效的方法。最终希望达到以下几个目的： 第一，尽可能增加城市交通的运行效率，促进城市经济可持续发展。 第二，减少交通拥堵带来的环境污染和交通事故。 第三，通过经济政策提高全社会交通的公平性，创建和谐社会。 本论文以交通规划专业理论为指导思想，以战略管理学、环境科学、宏微 观经济学、经济博弈论等为基础理论，采用对比法、定量分析法、实例验证等 方法，对拥挤收费这一交通改善措施进行了较为全面系统地研究。 1 1 3 研究的创新点 本文的创新性主要体现在如下几个方面： 第一，研究角度的创新，以往我国城市交通规划只是从交通规划专业理论 出发，就交通论交通，在城市建设中往往是出现问题才解决问题，缺乏对城市 交通问题产生原因的深入了解，因此往往一个问题解决后随之而来的是另一个 4 第一章引言 问题的产生。本文从经济学角度对城市交通拥堵的成因进行了较为全面的阐述， 同时提出了利用交通拥堵收费这一经济措施缓解城市交通拥堵，此外也强调了 在研究城市交通问题时应更多地引入经济学方法的重要性。 第二，研究内容的创新，以往的国内外相关研究文献对拥挤收费这一措施 大部分停留理论层面，而对于如何制定拥挤收费的价格缺少详尽的研究。本文 对出行者所需承担的一般性费用与货币换算进行了研究，从而为拥挤收费定价 奠定了理论基础。 第三，研究方法的创新，笔者在本次研究中采用了交通仿真软件这一工具 模拟了不同条件下实施道路拥挤收费对道路网络中车流的影响，从而为今后拥 挤收费这一研究领域开辟了一跳崭新的研究道路。 第一章引言 第二节研究内容与框架 1 2 1 研究的主要内容 本论文的主要研究和分析内容包括： 第一部分引言，介绍文章的研究目的，写作背景、研究方法以及主要创新 之处。 第二部分相关理论和文献的回顾，介绍了国内外的学者对于交通拥挤收费 这一领域的研究及应用状况，还有本文在研究中需要运用的一些理论，如拥挤 定价理论以及相关理论。 第三部分对我国城市交通现状及未来发展方向进行了分析研究，从而说明 我国城市交通问题亟待改善的迫切性及未来采用经济政策缓解我国城市交通拥 堵的必然性，同时对我国实施拥挤收费措施的可行性进行了分析。 第四部分对交通拥挤收费费率的制定进行了相关研究，通过对出行者一般 性费用的研究，整理出一般性费用与货币之间的换算公式，采用交通仿真软件 对拥挤收费费率的制定进行了尝试性研究，主要研究费率与道路网络中交通流 之间的关系。 第五部分对我国采用经济手段缓解交通拥堵做出了相关的建议。 第六部分结语，对于本文所做研究成果做出结论，同时说明本文的不足之 处及今后发展方向。 6 一 笙二皇呈! 童 _ _ _ - 一一 1 2 2 研究框架 资料来源：作者收集整理 图1 2 研究框架图 7 第二章相关理论同顾 第二章相关理论回顾 第一节理论沿革 2 1 1 国外相关研究概况 关于用经济政策缓解城市交通拥堵的理论，起源于英国经济学家剑桥大学 的皮构( p i g o u ) 教授于1 9 2 0 年提出的拥挤定价理论，该理论从经济学中最基 本的供需关系入手，提出了交通拥堵外部性成本理论，在他的所著的e c o n o m i c s o fw e l f a r e ( 福利经济学) 一书中，他举出一个例子：同样两条道路，一个设 有收费站，一个没有，则在收费的道路上行使的车辆将会比不收费道路上行驶 的车辆获得更好的道路服务水平口。 随后k n i g h t 在1 9 2 4 年对p i g o u 2 1 提出的理论进一步以模型说明该种现象。 在此之后该理论研究没有任何进展。直至2 0 世纪6 0 年代，随着私人机动车在 资本主义国家的迅速普及，导致城市交通几近瘫痪，继续找到解决城市交通拥 堵的方法，w a l t e r s 、s m e e d 、s h a r p 、v i c k y b 等西方学者在p i g o u 和 k n i g h t b 3 3 的基础上对拥挤定价理论进行了进一步的扩展研究，其中，w a l t e r s 主 要根据边际成本理论对一般道路最优拥挤定价进行了研究，v i c k y 以排队论为基 础对瓶颈路段拥挤定价进行了相关研究馏1 。其中瓶颈路段拥挤定价理论成为近年 来交通经济学领域研究的热点。 目前根据拥挤收费的模式，代表性的研究成果主要有以下三种： 第一种，v i c k r e y 、c o h e n 、b r a i d 、a r n o t t 等人先后推导出的最优收费，即 对收费费率实行动态计算，该理论在交通工程中实践的可行性不大。 第二种，由于最优收费的计算复杂且实施难度大，a r n o t t ( 1 9 9 0 ) 建立了最 优单阶段拥挤收费模型。该模式费率和拥挤的减少程度都缺乏弹性。 第三种，针对上述两种模式的缺陷，l a i h ( 1 9 9 4 ) 提出了一系列的阶梯式 拥挤收费模式。 在拥挤定价理论方面，较有代表性的最新研究成果体现为： 1 g i u l i a n o ( 1 9 9 2 ) 、s m a l l ( 1 9 9 2 ) 、c a l f e e ( 1 9 9 8 ) 和w i n s t o n ( 2 0 0 1 ) 对拥挤定价政策如何获得公众的支持进行了研究。 2 j e f f r e y ( 2 0 0 1 ) 等人对拥挤收费收入的再分配模式进行了研究。 3 s m a l l ( 1 9 9 2 ) 对拥挤收费引起的出行者社会福利的变化进行了相关研 8 第二章相关理论同顾 究心1 。 交通拥挤定价理论虽然产生较早，但被应用于实践却才是近年来的事情， 目前国外实行道路拥挤收费的城市也只有少数几个，例如英国伦敦、新加坡、 挪威的奥斯陆等等，他们中不乏成功的案例，在实践过程中也积累了很多我国 可以借鉴的宝贵经验，下面的章节中将着重介绍一些国外城市应用经济政策缓 解交通拥堵的实例，从中可以找到一些我国可以借鉴的经验。 1 最早实行交通拥挤收费的国家一新加坡 最早将道路拥挤收费应用于实践的国家是新加坡，在1 9 7 5 年新加坡就利用 区域通行证( a r e al i c e n s i n gs c h e m e ) 来缓解交通拥堵，所谓区域通行证就是 对于进入在某一区域内的车辆，需要出示预先购买的区域通行证才能进出该地 区。新加坡将最拥挤的中心商业区，占地约7 2 5 公顷的区域划定为征收拥挤费 用的区域，高峰时段进出该地区的车辆需要出示预先购买的通行证，经过近3 0 年的实际运行，该措施被证明是有效的，区域内的机动车流量较未实行收费措 施前降低了将近5 0 左右，区域内车辆平均行驶速度也由原来的2 5 公里小时上 升为3 3 公里小时，同时由于收费影响，更多的出行者放弃了小汽车出行的方 式，而转为乘坐公共交通工具，公交出行比例提高了1 倍多，不但缓解了城市 核心地区的交通拥堵，而且改善了城市环境。1 9 9 5 年新加坡政府又对东海岸公 园大道实行了交通拥挤收费，随着近年来电子技术的发展，不停车电子收费已 成为可能，采用了e r p ( e l e c t r i cr o a dp r i c i n g ) 电子收费系统后，整个收费系 统运行更加便捷、公平、可靠。 2 交通通畅的世界金融中心一伦敦 伦敦作为一个世界级的金融中心城市，在城市发展中也不得不面对越来越 多的交通拥堵和环境污染问题。为了缓解因城市交通拥堵而带来的城市经济竞 争力和生活质量降低的问题，伦敦市于2 0 0 3 年开始对进入城市商业中心区的车 辆征收交通拥挤费，之后交通拥挤现象迅速消失了，车辆平均行驶速度增加， 有害气体的排放明显降低。 伦敦市通过收费获得了数以百万英镑的税收，这些税收被用于新型公交车 的开发，使得通勤居民迅速感受到利益的增加，公交和自行车出行比例都发生 了戏剧性的增加。公众最初对该措施的怀疑也迅速转变为支持。另外，伦敦的 市长，肯利文斯顿也因为采用这项收费措施而获得了连任。 从伦敦市的经验来看，最关键的一点是，在实行收费政策后，与收费道路 9 第二章相关理论同顾 相邻的道路并没有出现新的交通拥堵，在一个短暂的调整期后，一个免费的环 路上的车流量反而降低到2 0 0 2 年的水平。最大的成功之处在于，有7 8 的拥挤 收费系统的使用者对该系统表示满意。 资料来源：伦敦市政厅官方网站 图2 1 伦敦市拥挤收费区域示意图 3 区域收费获得全市支持一斯德哥尔摩 斯德哥尔摩在2 0 0 6 年上半年，对他的中心城区启动了拥挤收费试运行。就 像伦敦一样积极的效果获得了居民们的支持。在试运行期之前，仅有3 1 的居民 对这项措施表示支持。在两个月的试运行期结束后，选民们向市政府递交了一 份要求继续实行区域拥挤收费的请愿书。拥挤收费政策在斯德哥尔摩获得了广 泛的支持。斯德哥尔摩的实行区域拥挤收费后，交通流量降低了1 5 ，空气中二 氧化碳的浓度降低了1 0 9 6 1 4 。 4 三个主要城市交通得到改善一挪威 在挪威，交通拥堵现象只出现在为数不多的几个城市，例如首都奥斯陆、 博尔根、特隆德海姆等城市，而且交通拥堵程度也远远低于世界上其他特大城 市，挪威通过拥挤收费减少了大约6 - 1 0 左右的私人机动车交通流量。对于征 收的费用，最初的想法是用于道路基础设施的建设，但是特隆德海姆同时利用 这些税收建立自行车专用系统，并为居民提供免费使用的自行车。 2 1 2 国内相关研究概况 我国学者在拥挤定价方面也取得了一定的成果，尤其是香港学者杨海，他 1 0 第二章相关理论同顾 鬻燃鍪善雾 漤辫攀隅 善_ ，i 冀i _ _ 篙? ；“毒j 撼一o _ 又l 。；夕，。：1 资料来源：作者收集整理 从公共交通设施建设情况来看，我国目前北京、天津、上海等城市都在积 极建设以轨道交通为骨架的公共交通运输网络，公共交通建设正处于快速发展 时期。这将提高公共交通服务水平和运输能力。运输能力的提高可以应对因实 施拥挤收费带来的由私人机动车出行转移到公共交通出行的交通需求，同时公 共交通服务水平的提高又可以有效地引导更多的出行者采用公共交通出行方 式。 从电子信息系统目前的技术水平来看，我国电子收费系统、银联系统、g p s 第二章相关理论同顾 定位系统、g i s 地理信息系统均已得到初步应用，目前许多高速公路已经部分实 现不停车电子收费系统，长江三角洲地区已经实现高速公路联网收费。 因此，综上所述，我国目前实施道路拥挤收费措施在技术环节上已经不存 在问题。目前我国的北京、上海、杭州、广州等城市都在着手研究将拥挤收费 应用于实践。 例如上海市早在2 0 0 4 年就“中心区交通拥挤收费综合技术研究”，又于近 期发布的上海市城市交通白皮书也明确提出实行道路拥挤收费的计划，规 划的收费区域分为浦西和浦东两部分区域，总面积约2 2 平方公里，收费对象为 除公交车和一些特殊车辆外的所有车辆，收费时间为普通工作日早晚高峰时段， 收费费率建议为5 - 7 元辆。该计划准备在2 0 0 8 年左右实施h 1 。 北京市也对交通拥挤收费进行了专项研究，在2 0 0 5 年，北京市编制了北 京城市中心区拥挤收费研究，其中对北京市实施拥挤收费的可行性进行了分 析，文章分别从北京市的路网结构、轨道交通建设、公共交通建设、停车设施 建设等几个方面进行了分析，通过分析认为北京市基本具备了实施拥挤收费的 硬件条件，公共交通系统应该能够承担由原先选择私人机动车出行转移的交通 压力。同时文章中还对拥挤收费实施的技术模式、控制模式进行了研究。收费 对象建议为私家车和一部份公务车。收费时段为7 ：0 0 1 8 - 0 0 。 虽然上述研究为我国一些特大城市实施拥挤收费奠定了理论基础，但是该 政策的实施还需获得大部分公民的支持，因此我国若要实施该项政策，还需要 政治上的大力宣传，做到让每个城市居民都能理解实施该措施的意义和必要性。 1 2 第二章相关理论同顾 2 2 1 相关概念界定 2 2 1 1 交通拥堵的概念 第二节理论概述 交通拥堵是指某条道路或交叉口的交通需求超过其所能提供的交通容量 时，超过容量部分的交通滞留在道路上的交通现象。我国公安部对交通拥堵路 口和拥堵路段分别定义为：车辆在无信号灯控制的交叉路口外车行道上受阻且 排队长度超过2 5 0 米，或车辆在信号灯控制的交叉路口，3 次绿灯时限内未通过 路口的状态定义为拥堵路口；拥堵路段定义为车辆在车行道上受阻且排队长度 超过1 公里的状态。 在现实中交通拥堵其实是一个比较主观的概念，因人而异，比如说两个不 同的人通过同一个交叉口，同时在两个信号灯周期内通过交叉口，也许其中就 有人认为交通拥堵了，也有人认为还没达到交通拥堵。一般来说，对于驾驶者 更直观的拥堵感受是车辆行驶速度的降低( 例如低于2 0 公里纠、时) 和出行时耗 的增加。 2 2 1 2 机动化的概念 所谓机动化( m o t o r i z a t i o n ) ，确切地说就是采用先进快捷的机动方式替代人 力、畜力方式完成人和物移动的过程。机动化是机动车的保有量和使用量的增 长过程，如同工业化、城市化一样，它是个以时间为变量的过程函数，它包含 着交通方式与运输技术的创新活动。机动化的标志是先进交通工具的出现和普 遍使用。 就机动化的概念来看，并没有规定机动化的具体方式。将小汽车的拥有和 使用的普及理解为机动化，这是一种误解，或者至少是一种片面的理解。事实 上，现代科学技术已经为机动化提供了多种选择方式，不同的交通工具就是这 些机动化方式的载体。这些交通工具可以是常规公交、大运量快速公交( b r t ) 、 轨道交通，也可以是小汽车、出租车，以及摩托车、助动车等。随着经济的发 展和生活水平的提高，人们总是趋向于选择更舒适、高效的交通方式。这是人 的一种自然的选择。 第二章相关理论同顾 2 2 1 3 拥挤收费的定义 拥挤收费是对特定时段和路段的车辆实行收费，从时间和空间上使得交通 量在路网上尽可能均衡分布，达到系统最优，减少繁忙时段和繁忙路段上的交 通负荷，同时还将促使私人机动车交通量向高容量的公共系统转移并抑制私人 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，实现最 有效的使用道路，达到缓解交通拥挤的目的。 2 2 2 拥挤定价理论 交通拥堵的经济学理论最早是由英国经济学家皮古( p i g o u ) 在1 9 2 0 年提 出的，该理论至今在交通研究中仍然起着重要的影响作用。利用经济学理论研 究交通问题，首先就要涉及到经济学最基本的问题，即供给与需求之间的问题。 本文所要讨论的供需问题所针对的产品即道路，城市道路作为一种公共产品与 一般商品的供求关系是不尽相同的，公共产品一般具有两个基本属性：非独占 性和非排他性n 钔。在道路服务水平未达到拥挤程度时是具有这两个属性的。但 当道路上的车流量超过了道路所能负担的水平，道路出现拥堵情况后，则其就 会显示出一定的排他性。因此严格意义来讲，道路属于一种准公共产品。 对于道路而言其供应能力是指单位长度的道路在单位时间内所能通过的车 流量，其需求则涉及到城市发展结构，城市交通运输结构，人的出行行为等多 方面因素。理论上对于同一段道路来讲，在特定不变的车辆行驶速度下，其单 位时间内所能通过的车辆数是一定的。当对道路的需求不断增加以至于超过了 该特定速度下道路所能供应的通行能力时，车辆行驶速度会较原来的车辆行驶 速度有所下降，道路使用者的出行时间必然加大。这说明，当在道路供需平衡 情况下，新增加的道路使用者会增加其他使用者的出行成本。而新增加的道路 使用者对这些增加的成本是极不敏感的，也不用负担这些成本。新增加的使用 者只要认为其个人的出行收益大于其出行的成本，就是合理的出行。因此只要 满足这个前提就会不断有新的使用者进入，但与此同时整个社会的总的出行成 本是在不断增加的。那么可以看出这种个人成本与社会成本的不一致，导致了 道路供需关系的矛盾。拥挤定价理论正是基于这种现象形成的。 拥挤定价理论可以通过经济学的需求函数图形完整的进行表达，如图2 3 所示，假定一段道路，其使用者使用的车辆是相同的，图中d 代表需求曲线， 同时也等同于个人边际收益( m p b ) 和社会边际收益( m s b ) ，m p c 表示个人边际 1 4 第二章相关理论同顾 成本，与社会平均成本( a s c ) 相等，m s c 表示社会边际成本，当道路服务水平较 高，路面通畅的情况下，个人边际成本等于社会边际成本，当道路出现拥挤时， 社会边际成本将大于个人边际成本，道路拥堵水平越高，二者之间的差距就越 大。4 在自由市场条件下，市场的均衡点位于个人边际成本与个人边际收益的交 点b 处，该点对应的道路上的车流量为n 1 ，但是显然此时的社会边际收益处于较 低的水平。如果对于全社会而言，最佳的均衡点应该是位于社会边际成本曲线 与社会边际收益曲线的交点c 处，此时对应的车流量为n 2 ，此时社会将会比自 由市场条件下多获得a b c 三点围合区域的额外收益。那么如果可以对每个道路 使用者征收价格等于r 的费用( r 为自由市场条件下和全社会最优条件下分别达 到均衡状态时社会边际成本与个人边际成本的差值) ，那么理论上就可以使得道 路上的车流量处于全社会最优的均衡点上。 资料来源：作者收集整理 图2 3 拥挤定价理论图示 交通拥堵对城市的影响是多方面，最主要的负面影响包括增加居民的出行 时间，增加环境和噪声污染，这些在经济学中被称为外部成本，而在实际生活 中这些由拥堵所带来的外部成本并没有被分摊到每一个道路使用者的内部成本 中，因此道路上的机动车使用者特别是私人小汽车使用者并没有支付其使用道 4p i g o u 气c t h ee c o n o m i c so f w e l f a l e 【m 】m a c m i l l a n , l o n d o n , 1 9 2 0 1 5 第二章相关理论同顾 路所应支付的全部费用。从经济学角度来讲，现实中这种道路使用价格是不合 理的。由于交通出行者在使用道路时不会考虑这些外部成本，就会出现需求过 度导致交通拥堵，同时加上交通方式选择的不合理，造成了过多的交通产生在 同一时段并且共同选择了对社会损害最大的交通方式。 拥挤定价理论的提出为解决现实中的交通拥堵提供了新的解决问题的思 路，即向所有的道路使用者征收社会边际成本与个人边际成本之间的差额，但 是在现实生活中这个差额是很难被准确计算的，因为不同时段、不同道路、不 同交通方式的出行具有不同的个人边际成本和社会边际成本，而且这两个量是 处于动态变化的。因此在现实生活中，大部分城市采用其他诸如提高停车收费， 征收燃油税等方法部分替代拥挤收费的功能，来改善交通拥堵。 2 2 3 交通拥堵的博弈分析 城市交通的实质问题是出行者、车辆、道路三者之间的矛盾在不同的时间 和地点的表现，其核心问题是在一定的资源条件约束下，即在一定交通供给下 如何满足交通需求，我们不妨将提供道路设施的政府部门及道路设施的使用者 城市届民作为博弈参与者，建立一个博弈模型，如表2 1 所示： 表2 1 交通需求与供给博弈 居民出行( 需求) 名称 增加不增加 增加 一3 ，2- 3 ，一2 政府( 供给) 不增加 o ，一3o ，o 资料来源：作者整理 在这个博弈模型中，政府的决策为修建拓宽道路增加道路供给和不增加供 给两种，居民的决策为增加出行和不增加出行，表中的数字代表参与者的收益。 可以看出政府的最优决策是不增加道路供给，而此决策条件下居民的最优决策 是在交通拥堵情况下尽量不增加出行。但是为了城市经济发展，适应城市扩张， 满足交通需求，政府就必须满足居民出行的最优策略，也就是增加道路供给， 则居民的出行也会相应增加，从而引起交通量增加，导致交通拥堵。这种现象 在博弈论中被称为“公共地悲剧 又称“哈丁悲剧，在博弈论里是这样描述的： 1 6 第二章相关理论同顾 一块公共所有的草地，人们在这里自由放牧。每位牧羊者都试图放养更多的羊， 以获取最大收益，这是个体在利益驱动下合理而且合法的选择。然而当过度放牧 超越草地的承受极限时，灾难出现了牧草资源枯竭，这片草地最终连一只羊 都养不活。“毫无疑问，在这件事情上，每个牧民只是考虑自己的最大利益，而他 们的整体作用却使全体牧民破了产。对于城市交通问题，道路代表着“公共的 草地”，出行者就是“牧民 ，每个出行者的决策出发点都是本着自身利益最大 化的目的，而且也都是理性的决策者，然而最终的效果确是每个人都没有使自 己的利益最大化，造成城市交通拥堵。在交通个体自由选择交通方式模式下，理 性个体偏好于从私利出发消费道路资源，由于公共物品的非排他性和非竞争性， 最终结果是个体完全出于私利地使用公共资源的获利远远低于整体最优的获利， 使得城市交通体系难以持续发展下去。 上面进行了城市道路系统供给和需求的博弈分析，下面我们将就私人小汽 车交通与公共交通两种出行之间的博弈关系进行分析，从另外一个角度分析城 市交通拥堵的产生原因。 我们可以假设城市所有居民分为两类，暂称为1 、2 ，出行