（交通运输规划与管理专业论文）城市桥梁收费费率研究.pdf

西南交通大学硕士研究生学位论文第1 页 摘要 随着我国社会经济的高速发展，交通运输行业也进入了前所未有的高速发 展时期。道路、桥梁等交通基础设施的建设也是如火如荼。高速公路等高等级 基础设施的客观发展需要与基础设施建设资金相对短缺的矛盾促使我国从1 9 8 8 年开始对贷款修建的交通设施迸行收费。而在对交通设旌收费期间又出现了由 于车流猛增引起的收费站排队现象，我国城市城市道路桥梁( 在此是指横跨河 流、江河等具有道路性质的传统桥梁，以下简称城市桥梁) 的交通“瓶颈”问 题尤为严重。为了解决这一问题，我国引入“年票制”并在重庆、武汉等桥梁 较多的城市实行实行“年票制”可以促进均衡利用道路资源、减少各路段繁 琐收费以及帮助致府减轻债务压力，但违背了“谁受益，谁交费”的原则。交 通基础设施使用公平性这一问题引发社会的广泛关注。随着交通量的逐步增大， 单靠扩建来缓解供需矛盾并不是非常明智，届时拥挤收费将成为需求管理的主 要方式。随着交通量的逐步稳定、路网建设的逐步完善，整个城市的交通网络 平衡将显得尤为重要。 本文以交通基础设施之一的城市桥梁作为研究对象，按照上述情况，有针 对性的随着交通量增加的每一个阶段进行费率计算。 本文第一部分首先对我国收费桥梁的历史做了简单的介绍，从收费还贷到 经营收费，再到目前比较热门的“年票制”，以及在不久的将来面临大交通量的 问题时会涉及到的宏观控制收费。 第二部分首先从费率计算相关因素角度分析的与城市桥梁收费有关的城市 桥梁收费特性以及我国在收费道路桥梁方面的相关法律和政策 第三部分到第五部分是本文的重点，分别为还贷收费、经营性收费、拥挤 收费以及交通平衡收费制定符合自身特点的费率计算方法，将边际费用和交通 平衡分配的概念引入城市桥梁收费当中，介绍了不同目的下的城市桥梁收费费 率制定的模型及算例。 本文总结的城市桥梁收费费率的翻定方法将对今后城市桥梁的收费费率的 制定乃至整个城市道路路网收费有着一定的积极作用。 关键词城市桥梁：收费还贷；b o t , 拥挤收费；网络平衡 西南交通大学硕士研究生学位论文第l j 页 a b s t r a c t w i t ht h ed e v e l o p m e n to fe c o n o m i c si no u rc o u n t r y , i n d u s t l yo ft r a f f i ca n d t r a n s p o r t a t i o ng o e si n t oap e r i o dw i t hh i g hd e v e l o p i n gs p e e d b u i l d i n go fb a s i c 仃a 伍ce l e m e n t ss u c ha sr o a da n db r i d g eb o o mr a p i d l y t h ef i n a n c i a lp r o b l e m sm a d e o u rc o u n t r ys t a l at ot o l lf o ru s i n gt h et r a f f i ce l e m e n t ss i n c e1 9 8 8 ，b u tt h eq u e u i n g p r o b l e m 戤t o o - g a t e 峦胬a r o u n dw h e nt h e 拓a 题cf l u xi sm o 球曲面a f f o r d a n dt h 嚣 r o a db r i d g ei n s i d ec i t i e si st h em o s ts e r i o u sp a r t m a n yc i t i e sw h i c hh a v et h e s e p r o b l e m st r yt ob r i n gi na n e wc o n c e p t i o n o n ey e a rp a s s t of a c eu pw i t hi t , s u c ha s c h o n g q i n ga n dw u h a n ”o n ey e a rp a s s h a sm a n yb e n e f i t ss u c ha sb a l a n c i n gt h e t r a f f i cf l u xo nr o a d , s a v i n gt i m e sf o rn $ e i sa n dr e l e a s i n gt h ef i n a n c i a l p r e s so f g o v e r n m e n t b u tt h ej u s t i c ep r o b l e ma p p e a r sa g a i n t h e o n cy e a rp a s s b r e a k st h e p r i n c i p l eo f “w h ou s e , w h op a y w i t ht h ei n c r e a s eo ft r a f f i cf l u x , o n l yb u i l d i n gm o r e 蛐ce l e m e n t si sn o taw i s ec h o i c e c o n g e s t i o np r i c i n gw i l lb e c o m et h em o s t v a l u a b l ea d m i n i s t e r i n gm o d e a n da l s ow h e nt h et r a f f i cf l u xg o e sc a l m , t r a f f i c n e t w o r kb e c o m e sm o r ei d e a l ，t h en e t w o r ke q u i l i b r i u mo ft h ew h o l ec i t e sw i l lb e c o m e m o r ei m p o r t a n tt h e n w es t u d yo no n eo ft h eb a s i ct r a f f i ce l e m e n t s - - - u r b a ni m d g e ，f o c u so n e v e r y p h a s ed i v i d e d f r o mt r a f 矗cf l u x ，a n a l y s i st h em e t h o d so ft o l l r a t i o 。 f i r s t , w ci n t r o d u c et h eh i s t o r yo ft o l l - b r i d g ei no u rc o u n t r y , f r o mr e f u n d i n gt o a d m i n i s t r a t i n gt o l l ， o n ey e a rp a s s ”t om a c r o s c o p i c a l l yc o m m a n dt o l l s e c o n d , w ea n a l y s i st h ec h a r a c t e r i s t i cc o r r e l a t i v ed i a t h e s i so ft o l l - r a t i o , a l s o w h r i t cs o m ec o d i c e sa n dp o l i c e so f u r b a nt o l l - b r i d g e t h i r d , w ei n t r o d u c et h et o l l r a t i of o rd i f f e r e n tp u q ) o s e s ，t a k e s o m en e w c o n c e p t i o nj u s tl i k em a r g i n a lc o s ta n dt r a f f i ce q u i l i b n u ma s s i g n m e n t , a n da l s og i v e t h em o d a l so u t w h a tw ea n a l y s i si nt h ep a p e rw i l lm a k es e n s en o to n l yt ot h eu r b a n t o l l - b r i d g e b u ta l s ot h ew h o l et r a f f i cn e t w o r k k e y w o r d s u r b a nb r i d g e ：r e f u n d i n gt o l l ；b u i l d o p e r a t e - t r a n s f e r ；c o n g e s t i o nt o l l ； n e t w o r ke q u i l i b r i u m 西南交通大学硕士研究生学位论文第1 页 第1 章绪论 1 1 我国收费城市桥梁的发展过程 进入九十年代，正值我国经济高速发展时期，交通需求越来越大车辆 和道路需求间的矛盾越来越大，交通曾一度成为制约我国经济发展的“瓶 颈”。为加速我国国民经济的发展，创造良好的投资环境，我国把交通运输 作为国民经济发展的重点，以发展综合运输体系为目标，长期致力于交通基 础设施建设。1 9 8 4 年底，我国将。贷款修路，收费还贷”作为促进我国高 等级道路建设事业发展的优惠政策之一，以促进我国交通基础设施建设事业 的发展。贷款修路，收费还贷”这一举措掀起了交通基础设施建设的高潮， 各地纷纷投入大量的人力和财力用于高速公路、高等级桥梁隧道的建设与道 路的改造，交通基础设施建设得到了长足的发展。 据统计“1 ，2 0 0 4 年我国交通基础设施建设完成投资已超过4 0 0 0 亿元， 道路里程达到1 8 7 0 7 万公里，全国高速公路里程达到3 4 3 万公里，较2 0 0 0 年分别增长了4 7 万公里和1 8 万公里桥梁建设取得新成果，全国桥梁达 3 2 1 6 万座、1 3 3 7 6 4 万延米，比上年末增加1 0 9 万座、9 1 0 3 万延米。其 中特大桥梁7 1 7 座、1 1 7 5 6 万延米，大桥2 0 6 7 2 座、4 4 5 6 6 万延米，中桥 6 6 4 万座、3 6 4 0 6 万延米，小桥2 3 3 8 万座、4 1 0 3 6 万延米。我国交通基 础设施建设取得了新的重大进展。 “贷款修路，收费还贷”在解决我国城市交通基础设施建设资金短缺中 发挥了巨大的作用，城市桥梁收费造成的交通瓶颈拥挤问题促使着“年票制” 的出现，但“年票制”的“一刀切“所引起的公平性问题也引起了社会的广 泛关注。如何找到更具公平性的方法、“年票制”能否长期存在是面临的新 问题。与此同时，国内外一些研究学者研究的拥挤收费也为解决这些问题提 供可能，成为我国在交通量逐步增加的今天应关注的闯题。 根据收费目的的不同，我国的收费城市桥梁可分为收费还贷城市桥梁、 收费经营城市桥梁和收费控制城市桥梁。收费还贷城市桥梁是指依靠贷款修 建的城市桥梁，其收费目的是在贷款偿还期内筹措足够的资金用于偿还贷款 利息。由于修建城市桥梁所需的贷款一般由政府筹措或政府担保并制定某事 西南交通大学硕士研究生学位论文 第2 页 业单位执行，因此收费还贷实质上是政府行为。收费经营城市桥梁是指由国 家特许某法人组织负责建造和经营，以获利为目的的收费桥梁，经营性城市 桥梁并非将城市桥梁商品化，法人组织只是依法取得城市桥梁收费权，并非 取得城市桥梁的所有权，收费经营城市桥梁包括两种形式：收费有偿转让和 b o t 模式。收费有偿转让是指由国家投资建设，建成后特许某公司从国家管 理部门收购现成的城市桥梁，并在规定运营期内收费，而b o t 模式将在后边 详细介绍。收费控制城市桥梁是由于高等级基础设施有较高的级差效益，而 使得大量交通从一般桥梁向高等级的桥梁转移，高等级桥梁会因此无形的增 加使用成本相形之下，一般的桥梁则会因为交通量的过低而得不到合理的 利用，为解决这一矛盾进行的控制收费可以减小级差效益，并使得整个城市 的交通量在路网中能够得到合理分配，最大限度地提高使用效率，提高社会 经济效益。 1 1 1 我国收费城市桥梁的起步 我国收费城市桥梁是随着收费道路的发展两发展起来的。国民经济的高 速发展促使并要求着我国交通基础设施的建设，高速公路及高等级基础设施 建设的客观需要与其建设资金相对短缺的矛盾，是当今我国道路交通事业发 展所面临的突出问题。为了解决这个问题，我国交通部在1 9 8 8 年发布的贷 款修建高等级公路和大型公路桥梁、隧道收取车辆通行费规定) 第五条中明 确提出“1 ：应按照桥梁、隧道、公路长度，还款额度，收费期限，交通量大 小，车辆负担能力和便利通行等因素综合考虑，定出合适的收费标准。具体 标准由省级公路主管部门会同省级财政部门、物价部门，按上述原则提出方 案，报省级人民政府批准。研究桥梁通行费基本理论，对偿还贷款、解决建 设资金不足、促进社会经济繁荣有着巨大意义。 我国最早的收费桥梁出现在广东省。广东省是我国沿海最发达地区和改 革开放的前沿，经济发展速度和商品经济在全国均位于前列。改革开放初期， 在传统投融资体制下，交通基础设施建设作为政府的事业，其资金全部由政 府部门提供，投资渠道单一、资金极其有限，发展速度缓慢。针对这种情况， 广东省进行了计划、价格、管理体制以及建设基金制度等方面改革，引进市 场经济体制，实行“以路养路、以路建路”，调动各方面建设交通基础设施 的积极性，特别是1 9 8 1 年向外商集资贷款1 5 亿港元，建设广州至珠海道 西南交通大学硕士研究生学位论文第3 页 路上四个渡口处总长达3 2 0 0 多米的四座大桥，又相继集资1 亿元改造了广 州至深圳公路，闯出了贷款修路( 桥) 收费，发展道路交通的新路子仅 1 9 8 1 1 9 9 0 年十年间，广东省用于交通基础设施建设的贷款资金就达到 8 1 2 4 亿元，共修建总长7 3 0 0 0 多延米、1 2 0 0 多座桥梁。 以广东省一批收费道路为代表的基础设施建设项目，突破了交通基础设 施建设传统投资体制的束缚，率先进行了贷款修路、建桥，收费偿还贷款的 改革尝试并获得成功，在全国交通行业中产生了重要的影响交通部及时总 结肯定了地方交通部门的实践探索，并积极向国家争取相关政策。国务院在 1 9 8 4 年1 2 月第5 4 次常务会议上充分肯定了这一改革探索，并出台了对交 通基础设施建设实行“贷款修路、收费还贷”等四项优惠政策我国收费道 路桥梁的发展有了充分的政策依据从此，收费道路相继在全国各地出现， 收费的城市桥粱也就随之登上了历史约舞台。 1 1 2 我国收费城市桥梁的b o t 模式 在一些发展中国家，随着经济的增长交通基础设施的建设需求日益明 显，尤其是一些大型交通项目，需要巨额的资金投资。而政府部门缺乏资金， 对交通基础设施的投资规模还不能满足实际日益增长的需求近年来，一种 所谓的b o t ( b u i l d o p e r a t e t r a n s f e r ) 模式正越来越受到人们的普遍关注 b o t 是指政府将基础设施的特许权在一定时期内转让给私人( 企业) ，由其负 责项目的建设和经营。在特许期满后，再将项目移交给政府这种建设交通 基础设施的模式不仅解决政府财政紧张问题，而且可以从私人( 企业) 先进技 术水平和管理中获益”，。 b o t 模式是一种典型的市场化运作机制“1 在我国现阶段，交通基础设 施项目的市场化投融资模式多是采用b o t 或在此基础上的一些变形方式。它 的核心运作机制可用图卜1 表示为： 项目 图1 - 1 西南交通大学硕士研究生学位论文第4 页 通过市场化机制来进行基础设施项目的运作，大大拓宽了项目资金来源 渠道，打破了财政资金瓶颈，极大地推动了基础设施项目的建设，提高了城 市基础设施建设水平，对改善城市环境、促进国民经济快速增长与健康发展 具有重要作用 翻开重庆的大桥建设史，可以看到1 9 9 7 年至2 0 0 1 年，这座城市以惊人 的速度竣工了4 座大桥，平均一年一座桥，而在这以前的3 0 年时间里，总 共才建了3 座桥应该说，在当时特定的历史条件下，准许桥梁投资者设卡 收费的积极作用是不容抹煞的 随着时间的推移，b o t 模式下的设卡收费负面效应日益明显，例如重庆 主城区1 0 0 多平方公里的区域被2 0 多个路桥收费站割据，山城变成了“收 费城”，这已严重影响到了重庆的投资环境。据统计，2 0 0 2 年重庆市主城区 7 桥分属3 个不同的业主，采用不同票制和收费方式。收费上的不统一，造 成了千军万马挤“老三桥”的现象，造成嘉陵江牛角沱大桥、石门大桥、长 江石板大桥常常堵车，而黄花园大桥，李家沱、鹅公岩大桥又长期“吃不饱” 有统计数字显示，“老三桥”日通行车辆1 6 5 7 万辆，占重庆市主城区收费 桥梁通行量的7 6 8 3 ，出城车流量分别是其设计能力的2 3 1 倍、1 7 9 倍、 1 1 3 倍。另一方面，黄花园大桥的设计日通车能力为5 万辆，目前仅有2 2 万辆；李家沱大桥的车流量只达到其设计通行能力的3 0 ；鹅公岩大桥则 更是只有2 4 6 2 “老三桥”严重堵车，“新三桥”又有较大闲置。问题不 止如此，传统的b o t 市场化投融资模式在实际运作中存在一些难以克服的弊 端，主要表现在以下几个方面： 1 、造成车辆为了规避收费而绕道行驶，大量车辆拥向不收费或低收费 的挢梁，造成其负担过重，同时，引起收费城市桥梁的实际利用率较低； 2 、设站收费往往引起人为的交通堵塞，降低城市桥梁的通行率，造成 较高的社会间接成本； 3 、造成城市内部条块割裂现象严重，引起区域经济发展不平衡： 4 、收费城市桥梁的低利用率降低了投资者的实际收益，削弱了新项目 潜在投资者的信心，不利于后续项目的兴建。 修路建桥的目的是带动和促进一个地区经济的发展，当路桥收费变成制 约一个地区经济发展的瓶颈的时候，作为政府部门就要去化解这一矛盾，这 也是改善一个地区投资环境不可忽略的重要方面。 为了解决上述问题，实现既能充分利用社会资金，又能消除分散经营弊 端的目的，人们找到了另一种更为有效地投融资机制“私人( 企业) 投资+ 集 西南交通大学硕士研究生学位论文第5 页 合经营”，它的基本思想是：基础设施项目的建设与运营以市场化机制为主， 同时进行一定的政府干预。具体而言，项目建设由私人( 企业) 出资完成， 并由此取得经营权；政府授权一定的主体回购或回租经营权，然后实施集合 经营。该模式可以用图1 - 2 表示为： 项目- ；i 私人出器耋喜曩目取 项目2 ：i 私人出资兴建项目，取 l得经营权 项目n ：i 私人出鬈耋喜袭乱取 集合经营者ll 集中收li 到期后 购买或租赁 叫费，支卜_ 叫移交经 经营权ii 付现金ii 营投 图卜2 该模式主要特征表现为：集合经营者统一经营、集中收费，可以极大地 降低分散经营所产生的社会成本，提高项目运营效率。 1 1 3 我国收费城市桥梁的年票制 上述的“私人( 企业) 投资+ 集合经营”的模式是否能取得成功，关键 取决于集中收费方式的具体设计。且前，结合我国部分城市的实践来看，集 中收费的方式是实行年票制。年票制是指行政辖区内的机动车辆与年检年审 相结合，按年度按车型一次性统筹征收路桥通行费，现场设站则只对区外车 辆按次收费。相对原来那种分散经营，逐次收费的方式采用集合经营、集中 收费的好处在于： 1 、消除了设站收费所引起的车辆停滞和通行低效率；解决了规避收费 所产生的绕行问题，提高了城市桥梁的整体利用效率，降低了收费的间接成 本； 2 、消除了由于路桥收费所引起的城市内部的条块分割，对于城市的协 调发展和土地增值具有积极作用； 3 、保证了项目投资者的收益，增强了投资者的信心，有利于吸引投资 参与者与后续新项目的投资。 目前不少曾深受城区内设卡收费之苦的大城市已尝到了年票制的甜头： 西南交通大学硕士研究生学位论文第6 页 2 0 0 0 年1 月1 日，广州市正式实施年票制度。将市区内的8 桥1 隧2 路采取年票制捆绑式收费，对挂广州市城区牌的机动车一次性收取全年通行 费，外地车辆的业主可以选购年票或次票。2 0 0 1 年年底进一步对主城区8 桥1 隧取消设卡收费，在全市实施机动车通行费年票制； 上海于2 0 0 1 年5 月对主城区5 桥2 隧1 路取消了设卡收费，实行了全 行政市内上牌机动车通行费年票制； 重庆市自2 0 0 2 年7 月1 日起施行主城区路桥收费年票制。车辆在一次 性缴纳年票费后，可以在主城区除高速路以外的7 桥1 隧1 3 条收费道路行 驶，不必另行缴纳通行费。 年票制实行后最直观的效果就是交通的提速。年票制的实施，在很大程 度上改变了路桥使用不均衡的现象，对于充分利用路桥资源、促使车辆合理 分流、缓解交通压力、提升交通系统效率起到积极作用此外，年票制的实 施消除了城市区域问的无形障碍。影响投资的分布，对城市价值的提升和士 地的增值有着直接的积极影响。 毫无疑问，年票制的改革具有显著的效率意义。但应注意到，它仍存在 一些弊病，主要表现为“一刀切”所引起的“公平”问题，营运车辆与非营 运车辆不区分、线路使用率高的车辆与线路使用率低的车辆不区分，这些都 值得注意。 1 2 目前存在的问题 基于我国高等级交通基础设施建设资金不足的实际情况，目前我国的高 等级城市桥梁多是利用贷款修建的，因此收费还贷模式还将是今后发展韵重 要模式之一，由予修建城市桥梁所需的贷款仍是由政府部门出面筹措或政府 担保委托事业单位筹措的，因此贷款修路并没有真正的减轻政府部门的还贷 压力。相对而言，收费经营城市桥梁通过该桥梁经营权的有偿转让，国家可 以有效地将建设和经营的压力转交给经营者，因此，在未来的一定时期内收 费经营模式在缓解资金不是、加快我国高等级基础设旌方面还将发挥重要作 用。 由于经济、体制等方面的原因，不同国家城市桥梁收费的目的并不一样， 发达国家收费的目的在很大程度上是为了避免交通拥挤，而我国则主要是为 了解决城市桥粱建设资金回收问题。 西南交通大学硕士研究生学位论文第7 页 迄今为止，我国在这个问题上并没有系统的研究成果出现，一般的文献 上多以定性描述为主在计算费率时，通常的方法有“u n ，： 1 、成本反算法：即根据贷款额、贷款费率、还贷偿还年限及日常养护 管理成本、大中修成本等计算收费额，然后根据不同年份和不同车型的交通 量预测值进行反算确定收费费率方案。此方法是目前我国最流行的计算费率 的方法。 2 、类比法：即参照已建成通行的收费城市桥梁的费率，按照地区发展 水平、交通量大小、投资结构等进行类比分析并经调整后确定费率方案。 3 、消费水平预测法：即按照人们的收入水平对收费的承受能力( 也称 收费负担度) 进行预测确定费率方案。收费负担度= 收费水平人均收入。 4 、级差效益法：根据用户受益价值的大小确定收费标准。世界银行建 议费率不超过级差效益的3 0 - 5 0 ，亚i f f 发展银行建议不超过3 0 9 6 。 当然上述四种方法都有一定的局限性成本反算法最为直观，因此是目 前使用最为广泛的费率确定方法。类比法确定收费标准有一定的实践依据， 但主观和经验判断的成分比较大，确定性不高。消费水平测算法在中国并不 适用，应用困难较大。级差效益法计算方法比较简便，但考虑因素比较单一， 且用于费率的收益比例较难确定。 而国外的费率计算方法需要有较为完善的收费历史、社会经济发展状况 和道路使用者对收费的承受能力等方面的资料，也不太适合现阶段我国国 情目前我国基本上还是处于桥梁收费的前两个阶段，极少数的特大城市现 在开始实行“年票制”来解决已经出现的问题。 现在已有专家在理论上提出了4 拥挤收费”的概念，即政府可采取收费 的办法遏制车辆在同一条线路上的拥挤，以缓解交通压力。这一理论成立的 条件必须是在多选择线路下，当前对我国一些交通量未达到饱和状态的城市 桥梁实行收费制度，最终仍是为了解决建设资金不足的问题，还没有真正涉 及到拥挤收费部分。 展望未来，随着路网的不断完善，联网收费技术的不断深化，作为有效 配流手段的控制收费将会出现并成为重要的发展方向。而目前有关这方面的 研究又十分有限，并且大部分集中在道路拥挤收费上，在桥梁方面的研究较 为有限，考虑如何将交通拥挤以及城市网络平衡理论引入城市桥梁收费，将 对未来的城市桥梁收费产生积极作用。 西南交通大学硕士研究生学位论文第8 页 1 3 国内外对城市桥梁收费费率研究的现状 由于城市桥梁收费的特殊性，相较整个城市路网的动态收费而言较为简 单，其基本理论与道路收费相差不多，在此介绍国内外关于城市桥梁收费的 研究。 早在1 8 4 4 年法国工程师j d u p u i t 鲫就研究了对一座桥收费产生的对公 众利益的影响，这可以看作是对桥梁收费的最早研究。诺贝尔经济学奖获得 者v i c k r e y 应用确定性排队理论，首先在1 9 6 9 年提出了道路收费系统的瓶 颈模型，他提出了一辆汽车的总出行费用由路段运行时间费用，早到和晚到 计划延误费用和道路使用费用这三部分组成瓶颈模型的出现引来大批追随 者，纷纷扩展了v i c k r e y 的结果，这方面a r n o t t 、d e p a l m a 、l i n d s e y ”“”三 人小组做的工作最多，包括：考虑多条并行路径网络中的路径选择问题，考 虑出行着的行为差异与福利得失和考虑弹性的结构性模型b r a i d 等人也做 了类似的工作。t a u c h i 在一条含瓶颈路的旁边增加一条并行的公交路线，研 究不同收费体制下的两种交通运输方式的竞争“”。h u a n g 将t a u c h i 的工作推 广至含两组不同属性的人群的情形，并且研究了拥挤收费的收入补偿公共客 运的可能性n ”a d l e rj e f f r e y 、c e t i nm e c i t 提出了城市据挤牧费费率影确下 的交通量重分配模型，他的主要思想是通过对道路网中高速公路等高级道路 设施进行收费，影响道路使用者的路径选择，使不同的交通流在道路网上按 道路级别分布。在相关领域，国外的m e t t e r 、d a l e r m o s 、a b d u l a a l 和l e b l a n c 等也作过一定研究“”。 b o t 模式于1 9 8 4 年在土耳其首次出现，在各国引起很大反响。不仅在 发达国家得到成功，在发展中国家也显出巨大潜力尤其在交通运输方面， 比较著名的有英法的海峡隧道、马来西亚的西北高速公路等。国内有香港的 过港隧道、重庆地铁、成渝高速公路等。 p i g o u ( 1 9 2 0 ) 和k n i g h t ( 1 9 2 4 ) 是首先倡导拥挤收费的学者。8 0 年代末期， 英国的w a l t e r 定量研究道路拥挤的外部效果，把拥挤问题的各方面综合起 来，提出了短期边际成本定价模型，确立了传统拥挤定价模型v j c k e r y 应用 确定性排队理论，首先在1 9 6 9 年提出了道路收费系统的动态模型瓶颈 模型。该模型作为内生出发时间的排队拥挤模型，清晰地论述了排队拥挤的 消涨过程和用户的出行时间决策，但其中严格的假设条件使模型过于简化。 为增强模型的现实性，近年来，众多学者对其进行了改进和扩展，例如在动 西南交通大学硕士研究生学位论文第9 页 态模型中考虑弹性需求、用户存在属往差异或在一般的路同结构中研究动态 收费等情形。 交通分配和道路收费分属于宏观和微观两个不同的领域，人们很少注意 两者关系的重要性。它们作为两个彼此独立的交通工程问题己经被分别研 究，在各自的轨道上向前发展而在智能化运输系统( i t s ) 被提出和接受 之后，人们开始以一个新的角度看待交通分配和道路收费的组合问题。y a n g 和l a m ( 1 9 9 6 ) 提出了一个求解并非所有网络的路段都能收费的这类问题的 最优收费算法，y a n g 和b e l l ( 1 9 9 7 ) 利用双层规划对道路收费问题进行了研 究。m a y 和m i l n c ( 2 0 0 0 ) 考虑了剑桥( c a m b r i d g e ) 网络的各种收费方案， 包括基于时间、基于距离、基于拥挤的收费。v c r h o c f ( 2 0 0 2 ) 提出在一般网 络结构的有效解中找到第二最优收费的算法。l i ( 2 0 0 2 ) 研究了应用于新加 坡道路收费系统据挤牧费的实践闯题这些交通模型均是基于静态交通均衡 分配模型。 我国对此领域的研究起步较晚。一些学者利用数学规划的方法来研究这 一问题。黄海军“”( 1 9 9 4 年) 研究了在交通平衡分配下的城市桥梁的收费 策略，将u e 引入桥梁收费。李志纯等“”( 2 0 0 1 年) 利用双层规划模型和 基于步长加速法和惩罚函数法的启发式算法对弹性需求下的拥挤道路收费 问题进行了研究谷强等“( 2 0 0 2 年) 构造出满足用户均衡原则和车种分 离函数的极小值问题，并利用内点罚函数法求解，讨论了混合交通条件下如 何制定道路收费策略这些模型也都是基于静态均衡分配模型。h u a n gl i j 。 y a n g h 1 8 】 1 9 1 【2 0 】等研究了道路收费( 静态和动态) 、搭车、h o v 的组合问题， 得出收费可以诱导人们搭车和选用公共交通且提出合理设置收费水平的依 据。程琳等“”( 2 0 0 3 年) 研究了在社会剩余最大化条件下，按照拥挤费用 等于社会边际费用与用户边际费用的差值来计算费率。赵彤等他”( 2 0 0 3 年) 利用双层规划模型对城市交通网络进行设计杨宏伟等0 1 ( 2 0 0 4 年) 研究了 在b o w 模式下如何设定费率来达到个人收益与社会效益平衡的问题。胡骥等 ( 2 0 0 5 年) 通过收费收入和收费费率的动态关系，在效用极大化的原则 下建立关系函数来求解最优费率。 1 4 本文研究的主要内容 目前，我国经济建设进入了全面的大发展时期，交通基础设施建设是否 西南交通大学硕士研究生学位论文第1 0 页 能跟得上经济发展的脚步显得相当重要。从最初的基本收费还贷，到加入不 同的投融资模式，再到“年票制”乃至将来将要面临到的拥挤收费，这些不 仅仅是收费城市桥梁随着经济发展的自然过程，也是随着当地交通量的增加 质变而产生的不同阶段由于各地经济发展的不平衡，上述阶段在我国各地 仍存在本文将按照城市桥梁发展的不同阶段，制定不同的收费费率，为我 国各地的城市桥梁收费费率的制定提供指南。随着交通量的增加，盲目的扩 建来缓解供需矛盾将失去作用。届时，拥挤收费将成为交通管理的主要方式 当交通量趋于稳定后，整个路网的平衡将显得更为重要。本文将交通拥挤收 费理论及交通网络平衡理论引入城市桥梁收费，为宏观控制收费提供参考， 这也是本文的研究重点 1 5 本章小结 本章主要介绍了本文写作的初衷、目的以及在这方面国内外的研究状 况。结合我国城市桥梁收费的历史，通过对现状的分析找出问题并寻求解决 的办法。 西南交通大学硕士研究生学位论文第”页 第2 章城市桥梁收费费率影响因素分析 及相关政策介绍 城市桥梁收费策略的制定与其他的交通基础设施有着很多的相似之处， 都要考虑到整个工程造价和投融资的结构，都要考虑到这一交通基础设施对 交通量的影响，但也应该看到城市桥梁区别予其他交通基础设施的特殊之 处，本章将分析城市桥梁在费率影响因素方面区别于一般道路的收费特性， 为费率的制定提供参考。 2 1 城市桥梁收费费率影响因素分析 由于经济、体制等方面的原因，不同国家城市桥梁收费的目的并不一样， 发达国家收费的目的在很大程度上是为了避免交通拥挤，而我国则主要是为 了解决城市桥梁建设资金的回收问题，因此，费率制定所依据的理论和应用 环境也各不相同“，阱“。 影响城市桥梁收费费率的因素可分为两个方面：一是内部因素，这包括 收费城市桥梁的类型，建设投资的规模和结构，如贷款规模、贷款利率、贷 款偿还期限，以及收费城市桥梁的设计规模、使用性能、养护管理成本等。 另一方面是外部因素，这主要是包括地区经济水平与交通量大小，地区内并 行城市桥梁的密度、使用性能以及车辆组成及其经济性能。对于桥梁使用者 来说，是否选择收费桥梁，主要取决于不同路线及运输方式综合成本节约的 状况。除此之外，使用者的客观经济条件及消费心理对收费也有很大影响， 具体表现在该桥梁所在城市的经济状况与人民生活水平，也就是说车辆使用 者( 包括驾驶员) 愿意支付怎样水平的通行费来使用高标准的桥梁设施。这种 表现有丰富的内涵，如企事业单位或车主对车辆运行成本的认识和关切程 度；运行速度和运行舒适性对车辆使用者的影响。虽然影响收费标准的因素 繁多而且复杂，但起决定作用的因素还是车辆拥有者通行费的真实承受水 平下面就从以下五个方面分别进行讨论o ”“”。 西南交通大学硕士研究生学位论文第1 2 页 l 、收费的目的 由于投资结构与管理目标不同。收费管理部门的收费目的也有较大差 异就投资结构来讲，收费的目的有三类：一是偿还贷款的本息；二是收费 经营；三是宏观控制收费。前两类目的实际上是在出让桥梁暂时使用权而收 取经济补偿。偿还贷款性收费在制定收费费率时，应以工程造价、还贷期、 交通需求、经济发展水平、未来发生的成本费等因素来确定费率；经营性收 费必须根据交通量需求、期望回报率、经济发展水平等因素来研究宏观控 制性收费的目的是为减少拥挤而保证通行能力来提高城市桥梁的使用率，最 大限度地降低由于交通阻塞引起的社会不经济，使得社会效益最大化。宏观 控制收费包括有拥挤收费和调节城市交通平衡收费两种前者的目的是通过 控制交通需求，从而提高整体社会经济效益，减少延误；而后者的目的则是 在保证通行的前提下通过收费这一手段调节路网平衡，宏观上对城市交通流 进行调控，缓解交通压力，达到提高城市整体社会及经济效益的目的。 从以上分析看，为不同的收费目的制定收费标准时，应考虑不同的控制 目标。对偿还贷款和控制交通需求以社会效益最大化为目的的收费，均应以 社会效益最大为目标函数；对收费经营为目的的收费则以财务目标获得 合理的盈利为目标函数进行费率的制定。这一点与收费道路基本一致。 收费目的在全部影响城市桥梁收费费率制定因素中占有主导地位本文 的论述结构就是按照不同收费目的来分类的，从这里足见其在费率制定过程 中的重要程度。 2 、投资的规模和结构 城市桥梁投资规模的大小取决于城市桥梁等级、里程及投融资结构。作 为国家的基本设施，政府部门对城市桥梁建设按等级进行财政补贴，而大部 分资金需要通过借贷方式完成。一般而言，桥梁等级越高，需要相应的资金 投入也就越大，考虑桥梁的投资规模和结构还有一个作用，就是可以根据使 用者所能承受的收费标准，预估收费水平，继而反向确定投资结构，选择贷 款利率与年限。收费道路的里程较长，需要投入大量的人力物力财力，相较 之下，城市桥梁的投资规模较少，投融资模式相对而言也较为简单。 3 、交通量的影响 交通量的大小直接体现着收费效益状况。从河流的一侧到另外一侧的车 流量总数一定时，桥梁的总流量也就确定了( 本文不考虑交通量的转移) ， 费率对交通量的影响就体现在由不同收费费率的桥梁来分配流量。也就是说 在总的交通量一定的情况下，当平行城市桥梁费率差距过大时，会造成大量 西南交通大学硕士研究生学位论文第1 3 页 交通量由收费桥梁转移到不收费或者费率较低的桥梁，引起费率较高桥梁的 过于闲置，影响其社会和经济效益的发挥：造成社会不经济。也应该看到一 方面收费率降低到一定程度时，即使交通量较大但其总收益会降低，另一方 面过大的交通量，管理者的养护维修投入也随之增大为此正确了解收费标 准与交通量的关系是收费体制下充分发挥收费城市桥梁社会效益的前提。在 此还应注意到部分交通量会因为接受不了过高的费率而取消出行的可能。城 市桥梁的收费管理具有很强的政策性。标准定的过高或过低都会影响其效益 的发挥 受我国经济体制的影响，收费桥梁交通量中，不同类型及使用性质的车 辆对收费标准的敏感程度不同，这种性质称为收费弹性，即收费标准变动引 起交通量的变化程度，是收费标准与交通量之间关系的体现正确评价不同 类型车辆的收费弹性，有效控制其收费标准，对调整交通量中各车型结构有 非常重要的意义 但应该注意的是，城市桥梁的收费弹性低于收费道路。城市桥梁费率由 于里程及等级的关系低于高速公路和一般的收费道路在同等变动幅度下， 城市桥梁的费率变化程度不大除非收费标准的制定非常不合理，桥梁使用 者一般是不会取消出行的。而收费道路对收费费率则相当敏感。总体而言， 同类车型对于城市桥梁的收费弹性低于收费道路。 4 、桥梁养护管理成本 城市桥梁收费不仅要偿还初期建设的借贷资金。而且还要支付城市桥梁 本身的养护管理费用，对于商品化城市桥梁还应考虑企业经营利润的提留。 目前我国城市桥梁收费以政府经营为主，因而必须研究养护管理成本在收费 期内的变化及对收费标准的影响，这对正确预估城市桥梁还贷能力以及工程 项目经济评价是有利的。城市桥梁的养护管理费用指的是从事收费及养护工 作的人员工资、设备、办公费以及城市桥梁养护工程的投入影响桥面使用 性能的养护工作，主要指的是对桥面裂缝填补、修补以及大中修等这部分 费用取决于桥面使用性能所要维持的水平。众所周知，在车辆荷载及降水、 温度等自然环境因素的综合作用下，桥面的使用性能会逐渐衰减，恢复其使 用性能需要资金的大投入，这部分资金需从收费效益中补偿并随使用性能变 化而变化。 桥面养护费用，决定于养护水平，也即养护工作的类型和范围。而养护 水平同桥面使用性能密切相关养护水平高，则桥面使用性能可维持在较高 的水平，行驶质量或服务能力下降速率慢；养护水平低或者养护工作不及时， 西南交通大学硕士研究生学位论文第1 4 页 则桥面损坏迅速，而后所需的养护或改建费用反而增多。 在收费还贷期限内，如果交通荷载过人或养护投入不足，会使桥面过早 进入大中修阶段在还贷期限内如何合理控制交通量，保证养护工作进行得 及时、合理，对收费经营管理工作的良性循环有积极意义，也只有各方面相 互协调，才能保证最佳的收费效益。 5 、城市桥梁使用者成本 城市桥梁通行者成本，也称用户费用成本，指的是城市桥梁使用者在使 用过程中所支付的资源消耗、行程时间及事故损失费用。收费城市桥梁上的 用户成本还包括通行费这项成本的大小直接影响着交通量的转移。当收费 城市桥梁上的成本高于其它可选线路时，交通量就会转移，反之亦然这一 成本界限受到行驶舒适性以及交通环境( 如服务质量、服务水平及沿线人文 地理环境等) 的影响不同地区及路线其界限不周，这是进行科学收费管理 应解决的问题。 本文研究的城市桥梁在整个城市交通路网中属于咽喉地带，要通过城市 中的河流、江河的交通量都会从不同的线路汇集到桥梁附近，并形成大的交 通量，容易造成拥挤。相对于道路。城市桥梁里程较短，因此对于桥梁而言， 通过收费站的收费并不明智，当交通量较小时，停车交费会造成城市桥梁使 用者的时间不经济。当交通量过大并造成排队时，就不仅仅是城市桥梁使用 者的时间不经济，对城市的社会效益也是极大的浪费在下节中介绍的e t c 技术就能很大程度上解决这一问题 收费标准是影响出行者选择路径的主要因素，因此，在费率确定时必须 在收费目的及原则指导下充分考虑上述各因素，以使得收费城市桥梁的效益 碍到充分发挥。 城市桥梁收费策略的制定与其他的交通基础设施有着很多的相似之处 都要考虑到整个工程造价和投融资的结构，都要考虑到这一交通基础设施对 交通量的影响。在此也应该看到城市桥梁区别于其他高速公路网和一般收费 道路网的显著特点。道路网发展到今天已经建立起越来越合理的路网结构， 道路网四通八达，从城市的一角到另一角、从一个城市到另一个城市具有多 线路选择的特性，可选方案随道路网的复杂程度丽增加，在此基础上的收费 费率计算难度也相应增加，动辄涉及到n p 和d n p 难度的计算上，计算程序 繁复，相当复杂。本文研究的城市桥梁是平行的( 在此的平行是指路网功能 上的平行) ，在横跨某条江河的若干桥梁当中任意选择一条且只需要选择一 条通过，就能够达到过江过河的目的，而无需多线路的网状交叉选择，在计 西南交通大学硕士研究生学位论文第1 5 页 算复杂程度易于道路网，问题得到简化。 2 城市桥梁收费的政策依据 城市道路管理条理( 1 9 9 6 年6 月国务院1 9 8 号令) 第十九条：利用 贷款或者集资建设的大型桥梁、隧道等，可在一定期限内向过往车辆收取通 行费，用于偿还贷款或者集资款，不得挪作他用。 关于车辆通行费有关营业税等税收政策的通知( 2 0 0 0 年1 2 月财政 部、国家税务总局财税1 3 9 号) 凡交通、建设部门贷款或按照国家规定有偿 集资修建路桥、隧道、渡口等收取的车辆通行费，收费项目由省、自治区、 直辖市物价部门会同财政、交通、或建设部门审核后，报同级人民政府批准， 收费时要按照有关规定到制定的价格主管部门申领收费许可证。 关于公布全国性及中央部门和单位涉及机动车辆收费项目的通知 ( 2 0 0 3 年8 月1 8 日，财政部、国家发改委财综5 9 号) 允许收取车辆通行 费用于政府还贷。 2 3 本章小结 本章着重介绍了城市桥梁区别与一般道路的费率制定方面的影响因素， 将城市桥梁收费费率的计算简化。由于城市桥梁收费具有很强的政策性，因 此在这章中也简单介绍了我国关于城市桥梁收费的具体政策依据。 西南交通大学硕士研究生学位论文第1 6 页 第3 章还贷及经营性收费费率的确定 3 1 还贷收费费率的确定 对于还贷收费的城市桥梁，收费的基本目的是为了偿还贷款、养护管理 和贷款利息，实现工程建设项目的收支平衡而根据这一目的，还贷收费城 市桥梁费率的制定主要考虑以下几个因素： 1 、内部因素：城市桥梁的类型、建设投资的规模和结构，包括有贷款 规模、贷款利率、桥梁收费年限、贷款偿还期限以及城市桥梁的工程造价、 使用性能及养护成本 。 2 、外部