賈順平, 周洋帆, 張思佳

(北京交通大學(xué) a.交通運輸學(xué)院;b.城市交通復(fù)雜系統(tǒng)科學(xué)與技術(shù)教育部重點實驗室, 北京 100044)

交通擁堵收費的經(jīng)濟意義與社會條件分析

賈順平a,b*, 周洋帆a, 張思佳a

(北京交通大學(xué) a.交通運輸學(xué)院;b.城市交通復(fù)雜系統(tǒng)科學(xué)與技術(shù)教育部重點實驗室, 北京 100044)

本文從需求的角度,分析了常發(fā)性交通擁堵產(chǎn)生的主要原因,邊際個人出行成本和邊際社會出行成本在駕車人出行選擇決策中的作用.認為交通擁堵一旦形成,便很難自發(fā)得到改善.研究了不同車輛密度下的出行成本與道路交通流量的關(guān)系,擁堵均衡點的形成過程,以及交通擁堵收費政策對改變擁堵均衡點,從而實現(xiàn)最大交通流量的作用.以新加坡和倫敦為例,分析了基于特定路段收費和特定區(qū)域收費的兩類模式,交通擁堵收費政策對社會的影響,以及政策實施需要的社會條件.

交通運輸經(jīng)濟;城市交通; 交通擁堵收費; 交通需求管理; 外部成本

1 引 言

交通擁堵(也稱為交通擁擠)指一定時間內(nèi)要通過道路的車輛數(shù)超過了道路通行能力,使得車輛之間相互影響,出現(xiàn)行程時間延誤的交通現(xiàn)象.根據(jù)導(dǎo)致交通擁堵發(fā)生的原因,可以分為常發(fā)性交通擁堵和偶發(fā)性交通擁堵[1].偶發(fā)性交通擁堵主要是由突發(fā)性交通事件引起的,發(fā)生的時刻和地點具有很強的隨機性,持續(xù)時間也較短.常發(fā)性交通擁堵的主要原因是交通出行需求大于道路通行能力供給,從而形成長期的、時間和空間相對固定的擁堵現(xiàn)象.這種擁堵給社會帶來了負外部性.經(jīng)濟學(xué)中外部性指的是企業(yè)或個人向市場之外的其他人所強加的成本或效益[2].外部性分為正外部性(社會效益)與負外部性(社會成本).正外部性是某個經(jīng)濟行為主體的活動使他人或社會受益,而受益者又無須花費代價;負外部性是某個經(jīng)濟行為主體的活動使他人或社會受損,而造成負外部性的人卻沒有為此承擔成本.機動車交通出行的負外部性主要表現(xiàn)為對環(huán)境造成的污染、交通事故帶來的經(jīng)濟和人員傷亡損失、擁堵帶來的額外時間和行駛成本等.

2 交通擁堵的產(chǎn)生及擁堵狀態(tài)的均衡

2.1 交通擁堵的產(chǎn)生

交通出行需求中最重要的是通勤出行需求.由于城市規(guī)模的增加和范圍的擴大,城市居民工作地點和居住地點的分離現(xiàn)象越來越突出.圖1為一個示例,H為居住區(qū),W為就業(yè)區(qū),H—W之間有通行能力為 Qm(pcu/h,單位小時標準車型當量交通量)的道路相連接,同時假定 H—W 之間的距離比較遠,一般無法通過步行的方式直接從居住地走到工作地.可行的交通方式為自行車、公共汽車、小汽車.

圖1 工作與居住地之間的出行需求Fig.1 Travel demand between home and workplace

從個人決策的角度,交通的發(fā)展一般會出現(xiàn)四個階段:

(1)起初居民的收入都比較低,所有的人都騎自行車上下班,單程每人需花費 45 分鐘才能到達目的地.

(2)隨著居民人數(shù)的不斷增加,政府覺得有必要開通公交線路.公交線路開通后單程時間只需25 分鐘,因此所有的居民都逐漸放棄了自行車交通,改乘公交車上下班.

(3)公交車上出現(xiàn)了擁擠,舒適性降低.另外隨著經(jīng)濟的發(fā)展,居民的收入都增加了,這時一部分人購買了小汽車.開車上班的人只需 15 分鐘就可到達工作地,乘坐公交仍需花 25 分鐘上班.

(4)其他通勤者看到了開車的好處,開始購買小汽車.隨著小汽車數(shù)量的增加,道路上行駛的車輛之間開始互相影響,出現(xiàn)了外部性,結(jié)果造成了交通擁堵,使開小汽車上班所花費的時間上升為25 分鐘;同時由于擁堵,導(dǎo)致公交車的速度也降低,因此乘公交上下班者要忍受 40 分鐘的旅程.

(5)由于公交出行顯著惡化,這樣導(dǎo)致更多的居民購買小汽車,最終開小汽車上班花費的時間達到 40 分鐘,乘坐公共汽車需花費 48 分鐘,達到了一個擁堵均衡狀態(tài).

可以看到,擁堵均衡狀態(tài)下居民上下班所花費的時間遠遠超過了最初單純乘坐公交的25分鐘,從個人決策的角度,交通擁堵難以避免,而且交通擁堵一旦形成,便很難自發(fā)地改善.

2.2 擁堵均衡點的變化

交通擁堵會產(chǎn)生負外部效用,該效用使交通出行中的邊際個人出行成本小于邊際社會出行成本[3].長期而言,可以通過改善道路容量,提高交通供給能力來降低交通擁堵.在短期道路供給基本固定的情況下,系統(tǒng)會平衡在車輛密度為 Kb的狀態(tài),如圖2所示.

圖2 中,D 為交通出行需求曲線,MPC 曲線代表在不同的道路行駛車輛密度水平下,駕車人所要花費的邊際個人出行成本(包括了駕車人承擔的貨幣成本和出行時間換算成本),MSC 曲線代表駕車人的邊際社會出行成本:式中 K ——車輛密度(輛/km);

MSC(K) ——車輛密度 K 條件下駕車人的邊際社會出行成本(元);

MPC(K)—— 車輛密度 K 條件下駕車人的邊際個人出行成本(元);

ΔSC(K)—— 車輛密度 K 條件下駕車人互相干擾的外部成本(元).

圖2 不同車輛密度下的出行成本與道路交通流量Fig.2 Travel cost and traffic flow within various vehicle density

不同等級的道路都有相應(yīng)的車輛自由流速度范圍,如果車輛能夠以自由流速度行駛,意味著道路上的行駛車輛之間不會互相干擾.當?shù)缆沸旭傑囕v密度數(shù)小于等于自由流車輛密度 Ka時,車輛互不影響,每個駕車者邊際個人出行成本 MPC 和邊際社會出行成本 MSC 是相同的, 此時,ΔSC(K) =0:

當進入道路的車輛密度大于 Ka時,交通出現(xiàn)了擁堵,車輛之間開始互相影響,此時每個駕車者的邊際社會出行成本 MSC 將大于其邊際個人出行成本 MPC.由于每個駕車人都依據(jù)邊際個人出行成本 MPC 進行出行決策,因此均衡點為 MPC 與出行需求曲線 D 的交點 b, 均衡車輛密度為 Kb.

從社會最優(yōu)的角度,道路交通流量應(yīng)該為最大,顯然,按照車輛密度和交通流量的關(guān)系曲線, Kb所對應(yīng)的交通流量 Qb并非最大,這是由于對應(yīng)社會最優(yōu)交通流量的均衡點為邊際社會出行成本MSC 與出行需求曲線 D 的交點 e,均衡車輛密度為Ke,對應(yīng)的交通流量 Qe為最大.在交通擁堵的狀態(tài)下,駕車人的邊際社會出行成本不但包括其邊際個人出行成本,而且包括由于交通擁堵所導(dǎo)致的道路使用者之間的相互影響,即外部成本 ΔSC(K).由于道路使用者僅根據(jù) MPC 選擇是否出行,從而造成了“過度” 的擁堵,即 Kb＞ Ke.

3 交通擁堵收費的經(jīng)濟意義

對于交通擁堵收費的研究最初來源于經(jīng)濟學(xué). Pigou[4]認為交通擁堵產(chǎn)生了交通的外部成本.從經(jīng)濟學(xué)的角度優(yōu)化交通擁堵的想法是,利用價格機制來使駕車人充分意識到他們之間相互施加的影響,使駕車人按照邊際社會出行成本進行出行決策.這意味著除了支付燃油費、維護費、車輛折舊和自己駕車時間的成本等,駕車者還應(yīng)該承擔他所引起的其他駕車人的時間損失,這些損失并不是駕車人自己的實際花費,而是由于車速降低給社會帶來的.因而,符合邏輯的想法是,將社會成本內(nèi)生化,要求駕車人為出行的社會成本付費.

如果要達到社會最優(yōu)均衡點 e,需要將 MPC 曲線上的 c點提升到 e點,通過征收交通擁堵費可以做到,征收的交通擁堵費標準即為這一點的社會成本:

由于擁堵收費的出現(xiàn),需求曲線與邊際個人出行成本曲線的交點便由b移動至與邊際社會出行成本曲線的交點 e,社會效率目標得以實現(xiàn).擁堵收費阻止了一些汽車使用者使用道路,在車輛密度Ke水平上,車輛的行駛速度可以大為加快,交通流量也增加到最大 Qe.擁堵收費的直接受益者是道路管理部門而不是道路使用者,因此政府征收的費用需要通過某些分配機制返還給公眾.

關(guān)于擁堵收費模式有很多的研究,動態(tài)收費理論認為某擁堵時刻的收費額應(yīng)該等于不收費時與用戶等待時間相當?shù)馁M用[5].一些研究開始對瓶頸收費模型進行改進,在模型中增加了關(guān)于路段通行能力的約束,利用最優(yōu)控制理論將邊際收費原理推廣到更一般的路網(wǎng)中應(yīng)用[6,7].另一些研究借助雙層模型將復(fù)雜的擁堵收費定價問題進行簡化,并利用 Logit模型分析效用函數(shù)與交通需求結(jié)構(gòu)之間的變化[8,9].事實上,無論哪種收費理論,交通擁堵收費的本質(zhì)都是企圖利用經(jīng)濟手段,將擁堵產(chǎn)生的負外部效應(yīng)內(nèi)部化[10].

4 交通擁堵收費的實施模式

目前,已經(jīng)有新加坡、倫敦、斯德哥爾摩、奧斯陸、羅馬等城市實施交通擁堵收費政策,收費模式主要包括特定路段收費和特定區(qū)域收費兩類模式.

4.1 特定路段收費

實行特定路段收費模式的代表城市是新加坡.這種收費模式是在擁堵的特定路段上設(shè)置若干收費閘口,每個閘口的收費時段和收費標準都可以不同,在收費時段車輛每次經(jīng)過收費閘口都需繳費.

新加坡?lián)矶率召M是一項純粹以擁堵管理為目的的舉措,投資成本完全由政府承擔,收入歸國家所有.新加坡于 1975 年實施的限制區(qū)域執(zhí)照系統(tǒng)(Area Licensing Scheme,ALS) 是世界第一個城市公路收費系統(tǒng),主要用以限制車流進入較擁堵的中央商業(yè)區(qū)路段,當時共設(shè)有 28 個控制點,屬于人工收費.1998 年,新加坡以全自動的公路電子收費系統(tǒng)(Electronic Road Pricing,ERP) 取代了限制區(qū)域執(zhí)照系統(tǒng),除應(yīng)急車輛外,每輛車內(nèi)設(shè)有讀卡器,當車輛從公路電子收費閘門下通過時,將從現(xiàn)金卡中自動實時扣除收費 金額[11]. 對于沒有車內(nèi)讀卡器、讀卡器或現(xiàn)金卡損壞、現(xiàn)金卡余額不足的車輛,公路電子閘門上方的監(jiān)控攝像頭將自動拍攝該車輛牌照并記錄罰款.截止到 2013 年 12 月, ERP 系統(tǒng)共有 74 個收費閘口[12],收費時段集中在 7:00-9:30、8:00-10:00、12:00-16:00 之間,閘口的收費費率在 0.5-6.0 新幣之間不等,其中,收費 2.0 新幣(含 2.0 新幣)以下的比例超過 90%.

ERP 系統(tǒng)的非營利目標通過以下策略實現(xiàn):

①對所有車輛免費安裝讀卡器.

②每個收費閘口的收費率和收費時段均可獨立設(shè)置,每隔3個月對收費率進行審查并加以調(diào)整,以使平均車速始終保持在最優(yōu)車速范圍內(nèi),即高速公路 45 ～ 65 km/h,中央商業(yè)區(qū)路段及主干路20 ～ 30 km/h,對平均車速高于最優(yōu)車速的時段,收費率降為0.

③對不同的車型設(shè)置不同的收費率,除特定應(yīng)急車輛外,所有車輛只要經(jīng)過收費閘口均需付費.

在實施交通擁堵收費之前,新加坡政府對公眾進行宣傳教育,加強了公眾對此系統(tǒng)的接受程度,完善的法律框架也保證了對系統(tǒng)的有效監(jiān)管.另外,公共交通服務(wù)的改善提供了便捷的備選出行方案.實施過程中解決了如下敏感問題:

①隱私問題.收費基于專用短波通訊(DSRC)技術(shù),收費金額直接從現(xiàn)金卡扣除.監(jiān)控攝像只是在收費不成功時拍攝車牌以供處罰.所有這些都避免了對機動車主可能造成的隱私侵犯.

②免費問題.除特定應(yīng)急車輛和公交車外,所有的車輛,包括出租汽車和商業(yè)車輛都實施全額的電子收費,避免了免費認定可能帶來的利益輸送.

③外國車輛.新加坡外來車輛(主要來自馬來西亞),可選擇在車內(nèi)裝設(shè)永久的讀卡器或在進入新加坡前租用短期讀卡器.除此之外,也可選擇在離開新加坡之前支付公路電子費用.

④費用監(jiān)管.道路擁堵收費的收入必須要慎重地進行再分配.通過政府法律規(guī)定和監(jiān)管,將收入用來維護 ERP 系統(tǒng)、建設(shè)更多的道路、改進公共交通.

4.2 特定區(qū)域收費

實行特定區(qū)域收費模式的代表城市是倫敦.這種收費模式是在擁堵地區(qū)設(shè)置一個閉合的收費區(qū)域,在收費時段進出收費區(qū)域的車輛每天只需交費一次,當天可多次出入收費區(qū)域.

倫敦自 2003 年2 月開始在中心區(qū)實施道路擁堵收費,收費區(qū)域為中心城區(qū)約 22 km2的范圍,占大倫敦地區(qū)總面積的 1.3%,包括 113 條道路和 8座穿越邊界的橋梁.周一至周五 7:00-18:00 為收費時段,擁堵費為 5 英鎊/日,2005 年調(diào)整為 8 英鎊/日,2011 年進一步調(diào)整為 10 英鎊/日.

倫敦擁堵費為非實時收費,進入收費區(qū)域的車輛可以事后通過電話、互聯(lián)網(wǎng)、短信、手機、交費終端等多種方式繳費,也可以辦理月租或年租享受優(yōu)惠[13],收費區(qū)域有監(jiān)控攝像自動拍照,識別車輛車牌.如果未在行駛當天午夜前繳納費用,車主將會被處以滯納金(行駛后一天以內(nèi)繳費滯納金為2英鎊)或罰款(行駛后一天以內(nèi)未繳費罰款 120 英鎊).

由于圍成了一個收費區(qū)域,倫敦對住在收費區(qū)內(nèi)的居民,以及住在緊靠收費區(qū)外沿的一些居民實行1 折優(yōu)惠;電動車和代用燃料車輛、應(yīng)急服務(wù)車輛、位于收費區(qū)內(nèi)的地方政府和皇家公園局使用的工作車輛、軍用車輛、持有藍色證章的殘疾人或組織的車輛等實行免費政策.另外,對于一些滿足特殊情況的非免費車輛的某些出行有退費政策.

5 交通擁堵收費的社會條件

交通擁堵收費涉及到了價值判斷,站在不同的立場和角度會有不同的答案.收費使駕車人之間的互相影響減少了,城市整體的交通狀況改善了,但這種改善又是以被收費者的福利減少(盡管作為駕車人也從擁堵降低得利了)為代價的.因此雖然道路擁堵收費的基本理論比較簡單,但人們對實施該理論的社會條件及其后果卻一直爭論不休.交通擁堵收費政策的有效實施需要具備一定的社會條件:

(1)交通擁堵收費本質(zhì)上屬于用經(jīng)濟手段解決交通擁堵問題,這就涉及到收費的正當性以及收入的使用問題.既然是為了提高社會福利,那么道路擁堵收費的收入必須要合理地進行再分配.可以使用道路擁堵收費的收入來建設(shè)更多的道路;或者用來改進公共交通;當然,也可以將這些收入看成是純粹的稅收收入,作為一般公共支出的一部分來使用.各城市基本通過立法程序來賦予市政府收費權(quán)力,并明確規(guī)定所收費用的用途和相應(yīng)的監(jiān)管程序.

(2)需要盡量消除可能會對分配產(chǎn)生的不良影響.對道路擁堵定價后,道路的使用便取決于潛在使用者的能力.這可能會對社會福利產(chǎn)生不良的遞減效應(yīng).比如,政府的工作車輛可以免費(即使付費也是全社會納稅人的錢)因而不用駕車人自己掏腰包,因此收費政策對公車出行的決策影響微乎其微,政府官員可能由于能夠“購買”不擁堵的道路空間而獲益.相反,中等收入階層可能被迫從私人交通工具轉(zhuǎn)向一種他們認為是低舒適度的公共交通工具,從而導(dǎo)致他們利益的損失.

(3)擁堵收費模式需要因地制宜.倫敦基于特定區(qū)域的收費模式考慮了不同群體的利益,有多種優(yōu)惠、減免等政策,體現(xiàn)了精細化的管理思路,但這種收費模式的有效實施需要一定的城市行政管理水平和市民行為意識基礎(chǔ).比如對收費區(qū)內(nèi)的居民實行優(yōu)惠政策,理論上很簡單,但實踐中如何有效認定并能防止漏洞和權(quán)力尋租問題卻對有些城市會是很大的難題.新加坡基于特定路段的收費模式通過動態(tài)地調(diào)整收費費率和收費時段,可以有效地調(diào)控道路上的車流量,但 ERP 系統(tǒng)建造和維護費用較大,收費閘口也需要精確地布置.

(4)需要給受影響的市民提供可替代的公共交通選擇.不管采用何種收費模式,肯定會有一些受影響的駕車出行者選擇放棄駕車,否則擁堵收費政策就是無效的.對于這些受影響的市民,政府需要規(guī)劃設(shè)置可替代的公共交通出行方案,以供市民選擇.

(5)需要仔細評估收費路段(或區(qū)域)對其它路段或區(qū)域交通的影響.收費路段或區(qū)域的設(shè)立,導(dǎo)致人們的出行方式或出行線路發(fā)生了改變,會給周邊其它路段或區(qū)域的交通帶來影響,這種影響有些可能是正面的,但大部分情況會帶來負面的交通壓力.對這種影響需要進行仔細的評估,并融入到相應(yīng)的管理方案中.

(6)擁堵收費政策的有效實施需要市民的理解與支持.需要事先加強對公眾的宣傳工作,同時收費方案的論證和透明化決策也非常重要.

6 研究結(jié)論

交通擁堵收費屬于交通需求管理政策的范疇,本質(zhì)上是用經(jīng)濟手段解決交通擁堵問題,將擁堵產(chǎn)生的社會成本內(nèi)部化,從而提高道路交通流量.目前我國有一些城市正在研究交通擁堵收費的問題.從國際城市的成功經(jīng)驗來看,收費模式有基于路段的收費和基于區(qū)域的收費兩類,不同的收費模式有各自不同的特點.雖然交通擁堵收費的基本經(jīng)濟學(xué)原理比較簡單,但收費政策的有效實施不僅需要技術(shù)手段和系統(tǒng)的支撐,更重要的是需要具備一定的社會條件,包括城市的行政管理水平,以及市民的交通文明意識.

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The Economic Value and Social Condition Analysis of Congestion Pricing

JIA Shun-pinga,b,ZHOU Yang-fana,ZHANG Si-jiaa
(a.School of Traffic and Transportation;b.MOE Key Laboratory for Urban Transportation Complex Systems Theory and Technology,Beijing Jiaotong University,Beijing 100044,China)

This paper analyzes main reasons of recurrent congestion from the demand perspective and explores the effect of private and social marginal cost on travel behavior.It is found that once congestion happened,traffic condition is hard to be improved spontaneously.In order to describe the developing process of congestion equilibrium point,the relationship between travel cost and traffic flow under various vehicle density is studied.Then the paper sought to the impact of congestion pricing on the congestion equilibrium point so as to realize the maximum traffic efficiency.Taking Singapore and London as examples,the paper analyzes two types of congestion pricing,based on links and regions separately.In the end,the social influence of congestion pricing and the social conditions of its implement are stated.

transportation economy;urban traffic;traffic congestion pricing;traffic demand management; external cost

1009-6744(2014)01-0014-06

U-9

A

2013-10-8

2013-12-19錄用日期:2013-12-26

國家基礎(chǔ)研究計劃項目 (2012CB725406); 國家自然科學(xué)基金重點項目 (71131001).

賈順平(1963-),男,山西省山陰縣人,教授,博士.*通訊作者:shpjia@bjtu.edu.cn