李 軍 賴信君 黃 琳

（中山大學(xué)工學(xué)院 廣東省智能交通系統(tǒng)重點實驗室1） 廣州 510006）

（廣州至信交通顧問有限公司2） 廣州 510030）

對城市交通擁擠的成因分析及解決辦法一直是研究的熱點，特別是出行成本分析，因其直觀的表達(dá)及可比性，越來越受到重視［1-2］.雖然出行成本包括了小汽車的購置成本、年票費用和小汽車的折舊等多種因素［3］，但從微觀經(jīng)濟(jì)學(xué)的角度，影響出行者進(jìn)行選擇的是其邊際出行成本.邊際成本在城市交通的研究很多是宏觀上從城市管理者的角度出發(fā)，對城市交通的公平性及外部效應(yīng)進(jìn)行討論［4-5］，較少利用邊際成本去討論單個出行者的出行選擇.由于出行者只希望最大化其自身的出行效用并很少考慮自己交通行為的外部效應(yīng)，如交通擁擠或空氣污染等［6-7］，影響出行者決策的僅為交通的內(nèi)部效應(yīng)，即單次出行的邊際成本.已有學(xué)者通過建立常規(guī)公共汽車／軌道交通的出行，以及換乘成本模型，對乘客出行的最小邊際距離進(jìn)行了分析［8］.但出行者考慮更多的是個人在旅途上花費的時間而不是實際的出行距離，因此采用時間作為出行成本比距離顯得更為直觀，更能體現(xiàn)人們在不同擁堵狀況下的決策［9-10］.本文通過建立個人邊際出行成本模型，根據(jù)收入水平對城市居民進(jìn)行分類，結(jié)合出行調(diào)查數(shù)據(jù)，對廣州市及東京都居民采用不同的交通工具的邊際出行成本進(jìn)行計算，從私人交通和公共交通出行成本的時間和費用因素上分析邊際出行成本對交通分擔(dān)率的影響，探討了城市交通擁堵的原因.

1 基于收入水平的個人邊際出行成本

根據(jù)邊際成本理論，居民在通勤出行的方式選擇上所考慮的僅是其當(dāng)次出行所產(chǎn)生的費用，不考慮車輛購置等沉沒成本；同時根據(jù)效用最大化理論，對居民出行決策產(chǎn)生直接影響的僅為交通運輸?shù)膬?nèi)部效應(yīng)，出行者總是希望利用最少的支出以完成出行.除卻舒適性、選擇偏好、判斷誤差等難以定量的因素，選擇交通方式j(luò)的每次出行的實際支出Cj可由時間成本及費用成本2大部分組成，即

1.1 邊際出行的時間成本

對居民邊際出行的時間成本建模，本文提出以下假設(shè).

1）居民收入 將居民分類為“擁有小汽車的人群”及“沒有小汽車的人群”，其差別僅反映在收入水平上.對沒有小汽車的人群，定義其收入為城市職工的平均收入；擁有小汽車的人群因要承擔(dān)較高的養(yǎng)車費用，可假設(shè)大都市內(nèi)買車的群體為較高收入人群，并假設(shè)其收入為居民平均收入的2倍.

2）通勤時間價值 上下班時間減少可提高勞動生產(chǎn)率并降低生產(chǎn)成本，因此將通勤乘車時間成本等同于時薪［11］；搭乘公共交通通勤的居民對集散時間及換乘時間較為敏感，參考已有研究成果，將集散成本和換乘成本采用2倍時薪進(jìn)行計算；換乘平均等待時間為發(fā)車間隔的一半.

采用交通方式j(luò)的居民一次出行的邊際時間成本如下.

式中：為交通方式為j的個人邊際時間成本，元；Taj為集散時間，即從出發(fā)點到乘上交通工具所消耗的時間，以及從站點到目的地所消耗的時間之和；Ttj為換乘時間；Trj為乘車時間，指乘坐交通工具在其行車途中消耗的時間；I為該出行者的時間價值.私人小汽車及出租車出行方式不包括集散成本和換乘成本，即Taj=Ttj=0.

1.2 個人邊際出行的費用成本

居民出行采取公共交通的邊際費用成本僅為車票費用Ctj.

假設(shè)個人通勤所需的交通費用（車票、停車費用、油費等）基本不變；市區(qū)內(nèi)實施無差別停車收費，即任何時段或位置所收取的停車費用為定值；對于私人小汽車而言，假設(shè)其每次出行的油費只和距離相關(guān)，不隨速度的改變而改變；小汽車購置費用、年次票費等不屬于邊際成本，不考慮建模.

采用私人交通方式j(luò)的居民一次出行的邊際費用成本為

式中：Cf為燃油；Cp為停車費.

1.3 邊際出行成本—乘車時間曲線

在出行成本計算中，乘車時間Trj是較易改變的，可視為變化成本；集散時間Taj、換乘時間Ttj、收入I和費用成本可以認(rèn)為是定值，只要選擇了該種交通方式進(jìn)行通勤，即使所花費的乘車時間非常短（趨近于0），也是必須支付的成本.因此成本模型可分為固定成本和變化成本2部分

可將各種交通方式的邊際成本隨乘車時間變化而變化繪制成“邊際出行成本-乘車時間”曲線.橫軸為個人的乘車時間Trj，縱軸為出行的邊際成本Cj，縱軸截距為該種交通方式的固定成本.通過截距及橫軸的變化，可方便對比各種交通方式改變固定成本及乘車時間后的吸引度變化.

2 廣州與東京對比分析

根據(jù)上文提出的個人通勤出行的邊際成本計算方法，對廣州及東京2 個城市的公共汽車、地鐵、出租車及私人小汽車的出行成本進(jìn)行計算及分析.

2.1 不同交通方式通勤的邊際時間成本計算及分析

根據(jù)《城市道路交通規(guī)劃設(shè)計規(guī)范》、廣州市2005年居民出行調(diào)查數(shù)據(jù)、2011年廣州人均收入數(shù)據(jù)、2011年廣州市交通年報數(shù)據(jù)、廣州市物價局停車收費及油價標(biāo)準(zhǔn)，得出廣州市各項取值如表1.根據(jù)文獻(xiàn)整理［12-14］，得出東京的通勤參數(shù)取值如表1.廣州及東京居民平均收入分別為27與195元／h.居民采取不同交通工具的通勤時間價值計算結(jié)果見表2.

表1 廣州及東京居民通勤出行參數(shù)及取值列表

表2 居民邊際出行成本 元

在廣州，對沒有小汽車的人群而言，選擇哪種交通方式通勤區(qū)別不大；對較高收入的居民來說，他們的時間成本更高，導(dǎo)致各種交通方式之間的差別進(jìn)一步拉大，在目前的交通環(huán)境下，擁有小汽車人群選擇公共交通出行的可能性極低.

在東京，地鐵的出行成本僅為私人小汽車的一半，公共汽車的出行成本與私人小汽車相當(dāng)，出租車的成本約為私人小汽車的2倍.東京都的公共交通分擔(dān)率高達(dá)90%，其中軌道交通分擔(dān)率達(dá)73%，這與軌道交通低廉的邊際出行成本是密切相關(guān)的.

2.2 廣州、東京的邊際出行成本-乘車時間曲線

如圖1 及圖2 所示，以擁有小汽車人群為例，繪制廣州及東京的邊際成本-乘車時間曲線.

圖1 廣州市高收入居民出行平均邊際成本

圖2 東京高收入居民出行平均邊際成本

2.3 交通分擔(dān)率分析

1）乘車時間與時間成本 從圖2東京的案例來看，私人小汽車、公共汽車，以及出租車的吸引力低主要是城市道路太擁堵導(dǎo)致的出行時間過長，特別是對東京這種巨型都市圈而言，軌道交通的快速具有絕對的優(yōu)勢.雖然東京的地鐵在高峰期也是人滿為患、但它的準(zhǔn)時及快速對出行者仍有很高的吸引力.

廣州將與佛山共同建設(shè)“廣佛都市圈”，廣佛地鐵一號線已落成，二號線及三號線也在建設(shè)之中，越來越多的居民選擇廣州上班、佛山居住.然而公共交通吸引度仍較低.假設(shè)某居民在廣州天河區(qū)上班，佛山南海區(qū)居?。◤V佛邊界），搭乘地鐵的時間需要1.5h，駕駛私人小汽車僅需45min，從圖1曲線可得知對應(yīng)的邊際出行成本分別為161.6元及61.6元.在廣佛大都市圈發(fā)展的背景下，應(yīng)大幅降低軌道交通的乘車時間以提高其絕對優(yōu)勢.

2）可達(dá)性與集散成本 從圖2中可見，由于東京的乘車時間過長，由集散成本所造成的各種交通方式差別不大.

廣州通勤時間相對較短，集散成本顯得較為重要.如圖1 所示，盡管小汽車出行具有較高的費用成本，但由于不存在集散成本，其固定成本仍低于公共交通出行，即使是相同的乘車時間，其邊際成本也要比乘坐公共交通要少.對廣州而言，降低公共交通，特別是公共汽車的集散成本對提高公交分擔(dān)率具有重要意義，具體表現(xiàn)在增加公共交通車站的可達(dá)性上.若廣州開通社區(qū)專線小巴（假設(shè)集散時間降至3min），提高高峰期班次（假設(shè)班次加密至5 min），以擁有小汽車的人群為例，在其他條件不變的情況下，“成本-時間”曲線將平移至截距為13.9元處，總成本將降至48元，這時公共汽車的吸引力就足以與私人小汽車相比較.

3）公共交通定價 不少城市都希望通過降低公交票價來增加公交的吸引力.如圖3 所示，以廣州市擁有小汽車的人群為例，將地鐵及公交車的票價降至0元后，整體的成本曲線只下移了很少的一部分，在其它條件不變的前提下，私人小汽車仍擁有較大的吸引力.

廣州在2010年亞運會召開期間推出公交地鐵全天免費的政策.這個舉措對擁有小汽車的人群而言并無太大吸引，交通方式的分擔(dān)率沒有發(fā)生根本的變化；但卻刺激了很多沒有小汽車人群的出行需求，本來不需要通勤的市民也紛紛出行，導(dǎo)致了廣州公共交通的瀕臨崩潰；地鐵站及公交車站均需要進(jìn)行客流管制，使公共交通的集散成本大幅增加，公共交通的吸引度不增反降.

4）私人小汽車的吸引力 從費用的角度上考慮，為使公共交通對比私人交通更有吸引力，只能增加小汽車的出行成本.目前國內(nèi)外城市的普遍做法是進(jìn)行擁堵路段收費，增加停車費用等等.倫敦及新加坡的成功例子是對市中心收取擁堵費，但普遍認(rèn)為實施擁堵收費需要建立在公交發(fā)展完善的前提之上，并且需要建設(shè)完善的收費系統(tǒng).法國等一些歐洲國家通過征收高燃油稅，使人們感受到強(qiáng)烈的出行成本，從而更為理性地選擇出行交通方式.紐約、香港及日本的成功例子是收取高額停車費、隧道費等，以及進(jìn)行停車限時，使人們更謹(jǐn)慎考慮私人交通出行，更傾向于采用公共交通出行.

對廣州交通而言，提高停車費時最容易實施的價格調(diào)控手段.若將私人小汽車的停車費從10元漲至40元（見圖3），這時候公共交通就顯得相對更有競爭力了.這30元的上升額度既可以體現(xiàn)在停車費上，也可以以擁堵費、隧道費等形式體現(xiàn).

5）廣州市交通治理擁堵對策分析 從各種交通方式出行的邊際成本角度考慮廣州治理擁堵對策，應(yīng)鼓勵居民多采用公共交通出行，抑制私人小汽車出行需求.根據(jù)廣州市公共交通規(guī)劃（2012～2020年），公交供給將不斷增多，軌道交通成網(wǎng)效果明顯，車站可達(dá)性的提高將大大減低集散成本；在廣州限購的政策下，機(jī)動車保有量的增加將趨于緩和，潛在的駕車出行人數(shù)將趨于穩(wěn)定；隨著地鐵網(wǎng)絡(luò)的完善和地鐵接駁水平的提高，快速公交的日臻成熟，公共交通在出行時間、舒適性、便利性等各方面都將得到改善，其綜合成本進(jìn)一步降低，從而具備了比私人交通更強(qiáng)的競爭力，使得有車人員改變出行方式，在高峰期更多地選擇地鐵出行.但是由于地面擁擠狀況的好轉(zhuǎn)，私駕車出行時間成本也將有所降低，私家車出行比例會有進(jìn)一步上升的趨勢.為了保持市區(qū)尤其是中心區(qū)的道路順暢，需要采用一系列的經(jīng)濟(jì)杠桿政策，例如在高峰期在部分范圍內(nèi)征收高停車費，進(jìn)行停車限時等來增加私家車出行的其他成本，使其邊際出行成本仍然維持在較高的水平.

圖3 調(diào)整固定成本后的時間成本曲線圖（以廣州擁有小汽車的人群為例）

3 結(jié) 論

本文通過“是否擁有小汽車”這一屬性對城市職工進(jìn)行分類討論，將居民分類為平均收入人群與較高收入人群，并分別建立個人出行的邊際成本模型.對不同群體的廣州市及東京市居民出行的邊際成本進(jìn)行了計算，并繪制了居民出行的“編輯出行成本-乘車時間”曲線，利用該曲線對兩地居民出行成本進(jìn)行了對比，并討論了兩地交通分擔(dān)率現(xiàn)狀的成因與擁堵對策分析.本文得出以下結(jié)論：（1）對于城市內(nèi)較高收入的人群，廣州目前公共交通出行邊際成本過高，而私人成本相對較低，東京私人交通出行成本較高，軌道交通成本最低；（2）公共交通出邊邊際成本高的關(guān)鍵在于其時間成本，而不是費用成本；（3）提高公共交通的吸引力在于減少其時間成本，增加覆蓋率，減少集散成本，進(jìn)行提速，減少乘車時間，建快捷方便的換乘樞紐，減少換乘時間；（4）誘導(dǎo)人們放棄私人交通出行需增加其費用成本，最直接的辦法是增加其固定成本；（5）應(yīng)當(dāng)根據(jù)公共交通基礎(chǔ)設(shè)施的不同發(fā)展階段采取不同的擁堵緩解對策.

［1］DOCHERTY I，SHAW J.TRAFFIC Jam.Ten years of sustainable transport in the UK［M］.UK Bristol：The Policy Press，2008.

［2］曹 靜，宮 建，楊孝寬.解決北京市潮汐性交通擁堵的措施研究［J］.武漢理工大學(xué)學(xué)報：交通科學(xué)與工程版，2009，33（6）：1116-1119.

［3］鄭憲強(qiáng).出行成本對私車交通需求的影響極其政策選擇［J］.北京交通大學(xué)學(xué)報：社會科學(xué)版.2012，11（1）：5-11.

［4］JENSENA S S，WILLUMSENB E，Evaluation of exposure factors applied in marginal external cost analysis of transportation related air pollution［J］.Transportation Research Part D，2008，13（4）：255-273.

［5］ANDERSSON H，?GREN M.Noise charges in railway infrastructure：apricing schedule based on the marginal cost principle［J］.Transport Policy，2007，14（3）：204-21.

［6］楊忠偉，劉小明.城市交通出行成本對出行結(jié)構(gòu)的影響［J］.交通運輸系統(tǒng)工程與信息，2012，12（2）：21-26.

［7］OZBAY K，BARTIN B.Alternative methods for estimating full marginal costs of highway transportation［J］.Transportation Research Part A，2007，41（8）：768-786.

［8］薛行健.城市軌道交通接運公交線網(wǎng)優(yōu)化研究［D］.長沙：長沙理工大學(xué).2008.

［9］DEVARASETTY P C，BURRIS M.The value of travel time and reliability-evidence from a stated pref-erence survey and actual usage.Transportation Research Part A，2012，46（8）：1227-1240.

［10］CARRION C，LEVINSON D.Value of travel time reliability：a review of current evidence［J］.Trans portation Research Part A，2012，46（4）：720-741.

［11］Transportation Research Board of the National Academic.Transit capacity and quality of service manual［M］.Transportation Research Board，Washington DC，2003.

［12］黃新民，吳 曉，施俊慶.東京、上海和中京三都市圈軌道交通的比較與啟示［J］.交通運輸工程與信息學(xué)報，2008（2）：31-36.

［13］日野正輝，劉云剛.1990年代以來日本大都市圈的結(jié)構(gòu)變化［J］.地理科學(xué)，2011，3（12）：302-308.

［14］錢衛(wèi)力，葉霞飛，陶志祥.東京：大阪：上海城市軌道交通高峰小時最大客流斷面高峰系數(shù)對比分析［J］.城市軌道交通研究，2012（1）50-58，2011（12）：302-308.