劉 娜 張 平 曹劍東

(交通運(yùn)輸部科學(xué)研究院交通信息中心 北京 100029)

0 引 言

廣州物聯(lián)網(wǎng)示范工程是“十二五”時(shí)期由國(guó)家發(fā)改委指導(dǎo)的國(guó)家級(jí)物聯(lián)網(wǎng)示范工程.項(xiàng)目總投資9 522.88萬(wàn)元，由國(guó)家發(fā)改委高技術(shù)產(chǎn)業(yè)化項(xiàng)目資金以及交通運(yùn)輸部、廣東省和廣州市配套資金和企業(yè)自籌資金構(gòu)成.建設(shè)內(nèi)容涉及感知設(shè)備研發(fā)與布設(shè)、傳感技術(shù)攻關(guān)與傳感網(wǎng)絡(luò)建設(shè)、應(yīng)用系統(tǒng)研發(fā)與應(yīng)用等，覆蓋城市公交、出租、停車、智能交通誘導(dǎo)、公共信息服務(wù)等眾多領(lǐng)域，重點(diǎn)緩解城市交通擁堵、公交出行比例低、出租車服務(wù)監(jiān)管不足等問(wèn)題，以提高城市交通運(yùn)行效率和服務(wù)水平.

與以往交通信息化建設(shè)項(xiàng)目不同，本工程具有投資總額大、投資主體多、建設(shè)內(nèi)容多、建設(shè)目標(biāo)多等特征，其應(yīng)用效果尤其超越交通行業(yè)管理和服務(wù)的社會(huì)經(jīng)濟(jì)效益?zhèn)涫荜P(guān)注.同時(shí)，信息化系統(tǒng)同樣屬于基礎(chǔ)性項(xiàng)目建設(shè)，具有城市公共產(chǎn)品屬性，創(chuàng)造的宏觀效益遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)微觀經(jīng)濟(jì)效益[1].因此，評(píng)估本工程的社會(huì)經(jīng)濟(jì)效益具有重要意義.

目前，國(guó)內(nèi)外對(duì)于智能交通系統(tǒng)的社會(huì)經(jīng)濟(jì)效益評(píng)價(jià)已開(kāi)展相關(guān)研究，如美國(guó)的ITS 體系結(jié)構(gòu)等[2-4]專家學(xué)者重點(diǎn)從理論上進(jìn)行了探索；梁玉慶等[5-6]則以北京城市智能交通管理系統(tǒng)(ITMS)的社會(huì)經(jīng)濟(jì)效益為評(píng)價(jià)對(duì)象，開(kāi)展了實(shí)際評(píng)價(jià)工作.從現(xiàn)有理論研究和實(shí)踐來(lái)看，智能交通系統(tǒng)社會(huì)經(jīng)濟(jì)效益評(píng)價(jià)尚無(wú)統(tǒng)一的指標(biāo)和方法，如何利用現(xiàn)有成果，構(gòu)建適合廣州物聯(lián)網(wǎng)示范工程的社會(huì)經(jīng)濟(jì)效益評(píng)價(jià)體系，對(duì)城市交通物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的應(yīng)用推廣具有重要意義.

1 評(píng)價(jià)指標(biāo)體系

1.1 構(gòu)建原則

1) 以示范工程特征為導(dǎo)向 以示范工程建設(shè)內(nèi)容、各系統(tǒng)功能為導(dǎo)向，通過(guò)系統(tǒng)作用機(jī)理分析推理各分系統(tǒng)及示范工程總體的應(yīng)用效果，構(gòu)建適宜的評(píng)價(jià)指標(biāo)體系.

2) 以可用性為重點(diǎn) 與示范工程應(yīng)用領(lǐng)域運(yùn)行與管理實(shí)際相結(jié)合，以指標(biāo)計(jì)算所需基礎(chǔ)數(shù)據(jù)的獲取為重要考慮因素，保證指標(biāo)的可用性和能用性.

3) 以普適性為落腳點(diǎn) 立足示范工程和廣州實(shí)際，同時(shí)兼顧其他城市交通發(fā)展水平和特征，提高成果普適性，以便推廣應(yīng)用.

1.2 評(píng)價(jià)指標(biāo)體系

對(duì)公交智能管理與服務(wù)系統(tǒng)(簡(jiǎn)稱公交系統(tǒng))、出租車管理與服務(wù)系統(tǒng)(簡(jiǎn)稱出租系統(tǒng))、智能交通誘導(dǎo)系統(tǒng)等工程建設(shè)內(nèi)容進(jìn)行應(yīng)用效果分析可知，示范工程將在便捷居民出行、節(jié)約出行時(shí)間、優(yōu)化城市交通結(jié)構(gòu)、提高交通運(yùn)行效率等方面發(fā)揮重要作用，進(jìn)而降低行車能源消耗、減少尾氣排放.同時(shí)，結(jié)合智能交通系統(tǒng)社會(huì)經(jīng)濟(jì)效益評(píng)價(jià)現(xiàn)狀，重點(diǎn)從節(jié)約出行時(shí)間、降低能源消耗以及減少碳排放污染3個(gè)角度構(gòu)建社會(huì)經(jīng)濟(jì)效益評(píng)價(jià)指標(biāo).

2 評(píng)價(jià)方法

2.1 出行時(shí)間節(jié)約效益

出行時(shí)間節(jié)約主要體現(xiàn)在公交乘客出行時(shí)間節(jié)約上，同時(shí)包含部分出租車乘客和私家車出行者，即

(1)

2.1.1公交乘客出行時(shí)間節(jié)約效益

根據(jù)工程建設(shè)內(nèi)容，公交系統(tǒng)包括出行信息服務(wù)平臺(tái)、公交優(yōu)先保障平臺(tái),以及企業(yè)運(yùn)營(yíng)調(diào)度平臺(tái).通過(guò)應(yīng)用效果分析，出行信息服務(wù)平臺(tái)和運(yùn)營(yíng)調(diào)度平臺(tái)將帶來(lái)公交乘客平均候車時(shí)間的縮短，公交優(yōu)先保障平臺(tái)將通過(guò)公交路權(quán)保障提高公交運(yùn)行速度進(jìn)而縮短公交在途運(yùn)行時(shí)間，兩者的降低都將帶來(lái)公交出行時(shí)間的縮短.

借鑒通過(guò)“個(gè)人單位時(shí)間創(chuàng)造的社會(huì)價(jià)值量”將節(jié)約的出行時(shí)間轉(zhuǎn)換為經(jīng)濟(jì)量化效益的思路，從運(yùn)行時(shí)間和候車時(shí)間兩個(gè)方面綜合考慮出行時(shí)間節(jié)約效益，得指標(biāo)計(jì)算方法為

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2.1.2出租車乘客出行時(shí)間節(jié)約效益

包括候車時(shí)間和運(yùn)行時(shí)間兩部分.候車時(shí)間方面，出租系統(tǒng)所采用的基于LBS技術(shù)的自主電召服務(wù)能夠精準(zhǔn)感知乘客位置，就近調(diào)配服務(wù)車輛，從而縮短乘客等待時(shí)間.運(yùn)行時(shí)間方面，出租車的道路運(yùn)行環(huán)境與私家車相同，其運(yùn)行車速與城市交通總體運(yùn)行車速基本一致；關(guān)于運(yùn)行距離，出租系統(tǒng)的重要任務(wù)在于提高里程利用率、降低空駛率，進(jìn)而提高運(yùn)營(yíng)效率，為充分體現(xiàn)示范工程效果，選擇出租車載客里程計(jì)算出租車乘客出行時(shí)間節(jié)約效益.

綜上，形成基于城市交通整體運(yùn)行效率提升的、以出租車載客里程和電召乘客等待時(shí)間為核心參數(shù)的出租車出行時(shí)間節(jié)約效益計(jì)算方法為

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2.1.3私家車出行時(shí)間節(jié)約效益

私家車出行時(shí)間節(jié)約效益源于示范工程建設(shè)對(duì)城市交通擁堵的改善，據(jù)此形成基于城市交通整體運(yùn)行效率提升，以私家車的平均出行距離、保有量和日均出行次數(shù)為核心參數(shù)的效益計(jì)算方法為

(4)

2.2 能源消耗降低效益

與出行時(shí)間節(jié)約效益相似，能源消耗降低效益也可分解為公交、出租、私家車三種出行方式的能源消耗降低效益，即

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2.2.1公交系統(tǒng)能源消耗降低效益

根據(jù)2010—2014年廣州常規(guī)公交能耗量與運(yùn)營(yíng)里程、客運(yùn)量之間的量化關(guān)系，見(jiàn)圖1.

圖1 廣州市常規(guī)公交車能耗量與運(yùn)營(yíng)里程、客運(yùn)量之間的相關(guān)性分析

借鑒“單位行車能耗量”及文獻(xiàn)[1]中行車成本計(jì)算思路，形成基于“單位人公里能耗變化量”的能源消耗降低效益指標(biāo)計(jì)算方法為

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2.2.2出租系統(tǒng)能源消耗降低效益

出租車由于自身車型限制，載客量基本在1～4人，單程運(yùn)量規(guī)模很小且較為穩(wěn)定，對(duì)出租車能耗的影響較小，同時(shí)，相比運(yùn)營(yíng)里程，空駛里程與能耗的相關(guān)性更大些，見(jiàn)圖2.

表1 國(guó)家統(tǒng)計(jì)局標(biāo)準(zhǔn)煤換算系數(shù)表

圖2 廣州市出租車能耗量與客運(yùn)量間、運(yùn)營(yíng)里程、空駛里程間的相關(guān)性分析

由圖2可知，降低空駛率、提高里程利用率是出租系統(tǒng)的主要目標(biāo)之一，所以形成以出租車空駛率為核心參數(shù)的出租車節(jié)能效益指標(biāo)計(jì)算方法，為

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2.2.3私家車系統(tǒng)能源消耗降低效益

基于私家車出行時(shí)間節(jié)約值計(jì)算私家車能耗節(jié)約效益，具體將節(jié)約的出行時(shí)間視為怠速狀態(tài)下行駛的時(shí)間，借助怠速狀態(tài)下單位時(shí)間內(nèi)能源消耗量求得能耗節(jié)約量.

(8)

2.3 碳排放降低效益

鑒于能源消耗與CO2排放之間的關(guān)聯(lián)性，碳排放降低效益可以節(jié)能效益為基礎(chǔ)，通過(guò)包括公交、出租、私家車三種出行方式共同節(jié)約的各種燃料能源量與碳排放因子作乘積計(jì)算.

(9)

表2 各種燃料的CO2排放因子

3 廣州物聯(lián)網(wǎng)示范工程社會(huì)經(jīng)濟(jì)效益實(shí)際測(cè)算

3.1 基礎(chǔ)數(shù)據(jù)采集

基于公交系統(tǒng)、出租系統(tǒng)等單系統(tǒng)效果評(píng)價(jià)結(jié)果，以廣州亞運(yùn)會(huì)后第一年，即2011年為評(píng)價(jià)基期，以2014年為評(píng)價(jià)期，通過(guò)查閱廣州市城市客運(yùn)統(tǒng)計(jì)報(bào)表、廣州市城市統(tǒng)計(jì)年鑒、Wind資訊、廣州市歷次居民出行調(diào)查等資料，形成效益測(cè)算所需基礎(chǔ)數(shù)據(jù)見(jiàn)表3～4.

其中，私家車系統(tǒng)每天的出行時(shí)間節(jié)約值直接取用出行時(shí)間節(jié)約效益計(jì)算的過(guò)程數(shù)據(jù)，碳排放減少效益可直接采用能源消耗降低效益指標(biāo)計(jì)算的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)及過(guò)程數(shù)據(jù)進(jìn)行計(jì)算.

表3 出行時(shí)間節(jié)約效益指標(biāo)計(jì)算所需基礎(chǔ)數(shù)據(jù)采集結(jié)果

表4 能源消耗降低效益指標(biāo)計(jì)算所需基礎(chǔ)數(shù)據(jù)采集結(jié)果

3.2 計(jì)算結(jié)果

經(jīng)測(cè)算，示范工程建設(shè)應(yīng)用帶來(lái)廣州市城市交通出行時(shí)間節(jié)約總效益148.684 7億元，能源標(biāo)準(zhǔn)煤消耗降低總效益25 246.49 t/年，碳排放減少效益44 396.28 t/年，見(jiàn)表5.

表5 示范工程應(yīng)用效果測(cè)算結(jié)果

4 結(jié) 束 語(yǔ)

本文立足廣州實(shí)際，從示范工程建設(shè)內(nèi)容和作用機(jī)理出發(fā)，構(gòu)建了包括出行時(shí)間節(jié)約、能源消耗降低、碳排放減少三方面的社會(huì)經(jīng)濟(jì)效益評(píng)價(jià)指標(biāo)體系，形成了各指標(biāo)的計(jì)算方法，并進(jìn)行了實(shí)際測(cè)算，可為城市智能交通系統(tǒng)評(píng)價(jià)和投資決策提供參考.

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