徐猛，高自友

(北京交通大學(xué)，軌道交通控制與安全國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，北京100044)

0 引言

城市交通需求管理(Transportation Demand Management，TDM)是指通過各項(xiàng)政策或管理措施引導(dǎo)人們合理有效地使用有限的交通資源，使整個城市交通系統(tǒng)更有效地滿足人們的出行需求[1-2]。具體來說，這些政策或管理措施通過抑制無效或低效交通需求，調(diào)整出行方式，調(diào)節(jié)交通需求在時間、空間上的分布等，達(dá)到提升交通服務(wù)效率的目的。交通需求管理的效果需要通過實(shí)踐檢驗(yàn)，合理的交通需求管理措施，往往產(chǎn)生良好的社會、經(jīng)濟(jì)以及環(huán)境影響；反之，不當(dāng)?shù)慕煌ㄐ枨蠊芾泶胧┎粌H達(dá)不到預(yù)期管理目標(biāo)，還會產(chǎn)生不利影響而受到公眾的詬病。此外，每項(xiàng)交通需求管理措施可能產(chǎn)生管理目標(biāo)之外的影響，各項(xiàng)交通需求管理措施之間也會相互作用。因此，在實(shí)踐中，管理部門可以通過組合、集成多項(xiàng)交通需求管理方案，達(dá)到更好的交通出行服務(wù)效果。

為科學(xué)合理抑制無效或低效的城市交通需求，可交易出行路票可用來對依賴機(jī)動車的出行進(jìn)行管理。城市交通管理部門先確定使用機(jī)動車出行的管理目標(biāo)，再通過發(fā)放和收取出行路票的方式進(jìn)行交通需求管理。一般假設(shè)在一定的時間段內(nèi)，向所有機(jī)動車免費(fèi)發(fā)放一定數(shù)量的可交易出行路票(實(shí)際方案中可根據(jù)機(jī)動車的不同種類、使用年限及管理目標(biāo)等區(qū)別對待)，機(jī)動車使用者通過使用出行路票獲得特定區(qū)域或路段的道路使用通行權(quán)。通過構(gòu)建出行路票交易市場，允許機(jī)動車使用者對出行路票進(jìn)行交易，即機(jī)動車使用者可以在出行路票交易市場自由出售剩余出行路票或者購買所需的額外出行路票。簡而言之，基于可交易出行路票的城市交通需求管理思想，就是“按車發(fā)放，按車收取，市場交易”。

可交易出行路票方案(Tradable Credits Scheme,TCS)①現(xiàn)有英文文獻(xiàn)中，關(guān)于可交易出行路票有多種不同的表達(dá)方式，如tradable credit[10],tradable permit,tradable driving right[7],tradable network permit[32],tradable peak credit[22],tradable mobility permit[9]等等?？偟膩碚f，Tradable Credit和Tradable Permits這兩種方案在較早的研究中還是存在顯著的差別，早期的城市交通管理研究中，大多使用Tradable Permit，強(qiáng)調(diào)出行路票作為一種權(quán)利特許出行者在管理的時間內(nèi)使用某條路段，當(dāng)然，這種權(quán)利也可以通過市場進(jìn)行轉(zhuǎn)移（故也稱之為marketable/transferable permit）。而后面研究所使用的Tradable credit，強(qiáng)調(diào)出行路票作為一種管理手段使用的普遍性，理論上，出行路票方案（tradable credits scheme）[24]可以像最優(yōu)道路收費(fèi)方案一樣，可以在交通網(wǎng)絡(luò)中的每條路段上使用。現(xiàn)有研究趨向于將兩者統(tǒng)一起來，這也是本文中統(tǒng)稱它們?yōu)榭山灰壮鲂新菲钡脑?。，為人們提供一種新穎的城市交通需求管理思路[3]?？山灰壮鲂新菲狈桨钢饕梃b環(huán)境經(jīng)濟(jì)學(xué)領(lǐng)域碳排放交易機(jī)制，其思想可追溯至早期以成本-效益方式達(dá)到給定水質(zhì)量目標(biāo)的環(huán)境治理方案[4]，乃至股票市場中的配股權(quán)證交易機(jī)制。類似的機(jī)制后來也被應(yīng)用于氣候變化和碳排放管理(例如，京都議定書和歐盟排放權(quán)交易[5])。但在城市交通領(lǐng)域，可交易出行路票機(jī)制尚處于研究與探索階段。近年來，可交易出行路票成為城市交通管理領(lǐng)域的前沿問題，被列為《全球工程焦點(diǎn)2017》[3]報(bào)告中工程管理領(lǐng)域Top10 工程研究熱點(diǎn)問題之一。近5年的《北京市交通綜合治理行動計(jì)劃》一直強(qiáng)調(diào)積極探索以交通承載能力為重要約束條件的需求調(diào)控手段，對交通需求進(jìn)行精細(xì)化管理。2020年9月北京市交通委員會、北京市生態(tài)環(huán)境局聯(lián)合高德地圖、百度地圖共同啟動的“MaaS(Mobility as a Service)出行綠動全城”行動，在全國首推以“碳普惠”方式鼓勵市民全方式參與綠色出行[6]。市民選擇公交、地鐵、自行車、步行等綠色出行方式出行時，通過高德地圖、百度地圖APP 綁定“綠色出行-碳普惠”賬號后，即可累積碳能量，兌換公共交通優(yōu)惠券、購物代金券等獎勵。該方案實(shí)際上可以視為可交易出行路票的初步應(yīng)用和嘗試，為交通出行如何實(shí)現(xiàn)碳中和發(fā)展路徑提供了一條有益的探索途徑。但由于問題的復(fù)雜性，相關(guān)的科學(xué)問題尚待進(jìn)一步深入研究。

根據(jù)可交易出行路票的城市交通需求管理方案，一方面，機(jī)動車使用者可通過減少出行或者使用其他交通方式出行等減少機(jī)動車的使用，節(jié)省部分出行路票在路票市場上出售獲利；另一方面，如果機(jī)動車使用者需要更多的出行路票滿足其機(jī)動車的使用，則需要在交易市場上購買額外的出行路票。因此，通過減少機(jī)動車的使用而多余出來的出行路票可以通過市場交易獲得額外的現(xiàn)金補(bǔ)償，而用完出行路票的機(jī)動車使用者想要繼續(xù)使用機(jī)動車，則需通過市場交易支付額外的費(fèi)用購買出行路票。這也體現(xiàn)了交通出行方案的市場公平原則。同時，出行路票的市場價格會隨著供需情況而波動，由此影響機(jī)動車使用者的出行行為，例如，出行決策(是否出行)、出行時間選擇(選擇合適的時間)、路徑選擇(選擇合適的路徑)、出行方式選擇(例如，私家車，自行車，網(wǎng)約車，城軌和公交等方式)等。在整個方案中，城市交通管理部門的角色只是方案的制定者，初始出行路票的發(fā)放者及市場交易的監(jiān)管者，不直接參與或者干涉市場中路票的自由交易，亦不從中獲利。因此，該方案對管理部門的具體經(jīng)濟(jì)收益完全是中性的，但對城市交通需求進(jìn)行精細(xì)化管理、提升交通服務(wù)效率意義重大。

1 主要研究進(jìn)展

可交易出行路票作為一種交通需求管理的新思路，對緩解城市交通擁堵問題，科學(xué)管理城市居民出行具有重要意義。按照管理目標(biāo)的不同，可交易出行路票可形成不同的管理方案，例如，RAUX[7]提出的路票方案管理交通擁擠以及交通相關(guān)的排放；VERHOEF 等[8]提出的基于里程的路票方案。早期的路票方案研究及比較可參考RAUX[7]，VERHOEF等[8]，F(xiàn)AN等[9]。關(guān)于可交易出行路票的研究綜述及相關(guān)代表性研究可參考GRANT-MULLER等[10]、LAHLOU等[11]、DE PALMA等[12](交通供給與需求不確定情形下如何利用可交易出行路票管理交通擁擠)、DOGTEROM 等[13]、LESSAN 等[14]。目前相關(guān)研究主要集中在出行路票交易機(jī)制下的交通網(wǎng)絡(luò)均衡分析以及相關(guān)方案設(shè)計(jì)問題，然而出行路票作為一種新興的交通需求管理手段，無論在方案分析還是價格設(shè)計(jì)上都有待進(jìn)一步研究。近5年來，可交易出行路票在交通需求管理中的研究進(jìn)展，主要可從如下3 方面總結(jié)：可交易出行路票的公眾接受度；可交易出行路票出行管理建模分析；基于組合手段的交通管理機(jī)制研究。

1.1 可交易出行路票的公眾接受度

可交易出行路票的順利實(shí)施離不開公眾的支持，伴隨可交易出行路票的建模研究，在北京、荷蘭以及英國等地開展了關(guān)于可交易出行路票的專門調(diào)查和試驗(yàn)，主要目標(biāo)是研究公眾對可交易出行路票方案的感知和可接受程度。例如，基于北京的調(diào)查數(shù)據(jù)，分析受訪者對可交易出行路票方案的實(shí)際反應(yīng)[15]；基于荷蘭的調(diào)查數(shù)據(jù)，分析可交易出行路票方案對受訪者行為影響以及出行意愿的調(diào)整[16-17]；結(jié)合北京及荷蘭的調(diào)查數(shù)據(jù)，比較兩個地區(qū)的出行者對可交易出行路票的可接受性以及有效性差異[18-19]。通過對荷蘭和北京的數(shù)據(jù)分析，從文化差異、出行環(huán)境、出行偏好等背景下研究可交易出行路票的影響因素。與荷蘭相比，北京的出行受訪者對可交易出行路票計(jì)劃的可接受性要高許多，占比約為67%，荷蘭占比為22%。這一差異與北京的交通高擁堵狀態(tài)和現(xiàn)有的駕駛限制管理措施相關(guān)。相比之下，荷蘭的出行受訪者對可交易出行路票的評價更加謹(jǐn)慎。調(diào)查分析表明，對于北京和荷蘭的出行者，高收入群體對可交易出行路票的可接受程度較高。研究還發(fā)現(xiàn)，在北京，人們認(rèn)為出行公平性因素的影響尤其強(qiáng)烈。通過分析不同可交易出行路票場景對出行者改變汽車使用意愿的影響發(fā)現(xiàn)，北京的出行者面對可交易出行路票政策的實(shí)施愿意改變汽車使用的意愿較荷蘭的出行者更高；而家庭規(guī)模、受訪者使用汽車的態(tài)度和特定的可交易出行路票應(yīng)用場景對改變汽車使用意愿的情況各有差異。

關(guān)于可交易出行路票公眾接受度的研究，目前仍受到學(xué)者的特別關(guān)注?；谠诤商m開展的實(shí)證分析，荷蘭代爾夫特理工大學(xué)KRABBENBORG等[20]表明公眾對可交易出行路票的可接受程度并沒有想象中那么高，與預(yù)期相反，隨著對可交易出行路票的深入認(rèn)識，公眾對可交易出行路票的接受程度可能會降低?；趯商m政府管理部門決策者和研究人員的調(diào)查，KRABBENBORG 等[21]從社會、政治、經(jīng)濟(jì)及技術(shù)可行性等角度調(diào)查可交易出行路票的實(shí)施可行性問題及存在的障礙?；谠O(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)，KRABBENBORG 等[22]進(jìn)一步研究公眾對可交易出行路票的接受程度，以及出行路票方案、個人狀況和態(tài)度對接受程度的影響。

可交易出行路票的實(shí)施對象是出行者，相比于現(xiàn)有的收費(fèi)方案，能夠很好地避免“收費(fèi)”所導(dǎo)致的抵觸。但作為新興的交通需求管理手段，可交易出行路票方案不如車輛限行、道路收費(fèi)等管理手段容易被理解。因?yàn)榭山灰壮鲂新菲鄙婕暗铰菲卑l(fā)放總量的確定以及出行路票的交易，復(fù)雜的交易過程可能導(dǎo)致居民出行負(fù)擔(dān)加重。例如，機(jī)動車使用者的購買量如何不會溢出且正好滿足需求，機(jī)動車使用者將出行路票售出后不會導(dǎo)致自身出行需求無法滿足等。當(dāng)路票不能滿足機(jī)動車使用者日常出行需求時，可能會導(dǎo)致出行路票交易市場的紊亂，公眾抵觸情緒上升，難以接納出行路票方案。同時，出行者的出行需求特征各異，出行者為滿足自身出行需求往往需要使用多種交通工具，在此過程中如何收取出行路票也將直接影響方案實(shí)施效果。此外，LINDSEY 等[23]從經(jīng)濟(jì)學(xué)的視角比較可交易出行路票、道路擁擠收費(fèi)以及稅收等手段管理交通與環(huán)境外部性問題，指出利用可交易出行路票進(jìn)行交通擁擠管理的理論研究進(jìn)展，以及可交易出行路票在交通領(lǐng)域的應(yīng)用現(xiàn)狀。

1.2 可交易出行路票出行管理建模分析

在可交易出行路票出行管理建模方面，YANG等[24]建立可交易出行路票在一般交通網(wǎng)絡(luò)中的數(shù)學(xué)規(guī)劃模型，給出可以使均衡流量達(dá)到系統(tǒng)最優(yōu)(帕累托改進(jìn))的可交易出行路票方案的存在條件。在此研究基礎(chǔ)上，出現(xiàn)了一系列關(guān)于可交易出行路票在交通網(wǎng)絡(luò)中的理論建模研究。

在面向應(yīng)用的建模仿真分析方面，XU 等[25]通過建模分析，率先提出基于行駛里程的可交易出行路票設(shè)計(jì)方案，并基于線性消費(fèi)系統(tǒng)理論進(jìn)行建模研究[26]。同時，結(jié)合北京的交通出行狀況進(jìn)行仿真研究，探討可交易出行路票對個人出行方式(私家車、公共交通)的影響，提出政策分析框架。研究表明，可交易出行路票方案對減少私家車行駛里程有正面影響，出行路票對個人的出行方式選擇具有一定的影響；但從系統(tǒng)的角度，出行路票對每個OD對之間的出行方式的影響效果并不明顯。另外，XU等[27]通過建模分析了以家庭為單位實(shí)施可交易出行路票對出行模式的影響，并基于意大利米蘭的實(shí)際調(diào)查數(shù)據(jù)進(jìn)行分析[28]。通過考慮選擇私家車模式和公共交通模式，研究可交易出行路票方案對個人日常出行模式的影響。為控制私家車出行模式，交通政策的制定者希望采用基于車輛公里數(shù)的可交易出行路票方案，并提出考慮出行時間和出行費(fèi)用約束的家庭出行效用模型。實(shí)證研究基于有、無可交易出行路票方案下出行者的長期影響和短期影響，結(jié)果表明，可交易出行路票方案的實(shí)施對家庭出行時間價值的短期影響不明顯，也未對出行時間約束和出行費(fèi)用約束之間的線性關(guān)系產(chǎn)生長期影響。此外，根據(jù)不同層次的家庭年收入情況，可交易出行路票方案將會影響各出行方式的出行距離。此外，LI等[29]通過設(shè)計(jì)動態(tài)可交易出行路票方案，研究在交通網(wǎng)絡(luò)中如何實(shí)現(xiàn)道路擁擠和機(jī)動車排放管理。XU等[30]基于英國的年度出行統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)，劃分4 類不同的區(qū)域，對基于行駛里程的可交易出行路票方案的環(huán)境潛在影響進(jìn)行仿真建模研究，結(jié)果表明，可交易出行路票方案有助于減少機(jī)動車尾氣排放，降低對環(huán)境的影響。

基于網(wǎng)絡(luò)均衡理論，GUO 等[31]通過建模分析，研究如何通過可交易出行路票使網(wǎng)絡(luò)交通流達(dá)到系統(tǒng)最優(yōu)；AKAMATSU 等[32]研究如何利用可交易出行路票利用交通網(wǎng)絡(luò)能力最有效；GAO等[33]以線性單中心城市為背景，研究如何利用可交易出行路票管理停車換乘服務(wù)；BAO等[34]研究利用可交易出行路票管理擁擠導(dǎo)致的外部性問題；此外，MIRALINAGHI 等[35]提出一種多周期可交易出行路票方案，出行者可以將當(dāng)前周期的出行路票保留到以后使用。結(jié)果表明，多周期的出行路票方案可以抑制出行路票價格的波動，從而得到穩(wěn)定的出行路票價格。MIRALINAGHI 等[36]研究利用魯棒多階段可交易出行路票方案提升零排放機(jī)動車的使用，以及考慮車輛排放限制和出行者異質(zhì)性下的多階段可交易出行路票方案設(shè)計(jì)[37]。此外，也有相關(guān)研究從行為經(jīng)濟(jì)學(xué)角度出發(fā)，分析可交易出行路票環(huán)境下，出行者的非完全理性行為對路徑選擇的影響。例如，出行者對可交易出行路票的風(fēng)險(xiǎn)規(guī)避行為對路徑選擇行為的影響[38]，可交易電子出行路票方案中出行者對于免費(fèi)獲得的出行路票的“?？顚Ｓ谩毙睦?框架效應(yīng))對出行選擇的影響[39]。

1.3 基于組合手段的交通管理機(jī)制研究

每項(xiàng)交通需求管理措施可能產(chǎn)生管理目標(biāo)之外的影響，各項(xiàng)交通需求管理措施之間也會相互作用。在實(shí)踐中，城市交通管理部門可以通過組合、集成不同的交通需求管理方案，達(dá)到更好的管理效果。近年來，圍繞可交易出行路票與其他方式進(jìn)行組合設(shè)計(jì)方案研究，主要包括：可交易出行路票與高承載車道[39-40]，道路網(wǎng)絡(luò)通行能力設(shè)計(jì)[41-44]以及道路收費(fèi)[45-48]等。這些研究均提出了具體的組合設(shè)計(jì)模型，并給出模型求解算法。

高承載車道為有效利用道路資源，緩解交通擁堵提供了一種管理途徑，目前已在許多城市應(yīng)用。應(yīng)用效果表明，高承載車道的有效管理和合理設(shè)置至關(guān)重要。ZANG 等[40]建立了交通常規(guī)場景(非擁擠場景下)和擁擠場景的交通均衡模型，以及可交易出行路票方案下的交通均衡模型，并給出常規(guī)場景下可行方案、有效方案和最優(yōu)方案的定義。在擁擠場景下，允許通勤者選擇合乘方式并使用非高承載車道，分析均衡狀態(tài)下通勤者的選擇行為，給出最優(yōu)狀態(tài)和次優(yōu)狀態(tài)的定義，并分析兩類狀態(tài)的關(guān)系。給出飽和場景下可交易出行路票可行方案、有效方案、次優(yōu)方案及最優(yōu)方案的定義，并分析上述方案的特征和運(yùn)行效果。研究表明，可交易出行路票方案在常規(guī)場景下最優(yōu)方案的存在性及管理意義，以及在飽和場景下最優(yōu)方案存在的條件及管理意義。此外，通過引入可交易出行路票方案提升高占有率車道的管理效果，并研究了高占有率車道設(shè)置最優(yōu)的通行能力問題[41]。通過利用雙層規(guī)劃建模方法，上層規(guī)劃圍繞高速管理部門的決策，下層規(guī)劃遵循固定需求下通勤者的用戶均衡。在此基礎(chǔ)上，進(jìn)一步研究可交易出行路票方案的潛在影響，提出修正遺傳算法求解雙層規(guī)劃模型。結(jié)果表明，結(jié)合高占有率車道和可交易通行路票兩種交通管理策略可以明顯地緩解交通擁堵。

在可交易出行路票方案與道路網(wǎng)絡(luò)通行能力組合設(shè)計(jì)研究方面，WANG等[43]提出兼顧經(jīng)濟(jì)增長和環(huán)境管理的雙層規(guī)劃模型，即通過綜合考慮可交易出行路票和改進(jìn)路段通行能力措施，實(shí)現(xiàn)交通的可持續(xù)性發(fā)展。以實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)效益最大化和交通排放總量最小化為目標(biāo)，確定最優(yōu)的可交易出行路票發(fā)放方案以及路段通行能力改善措施；在給定可交易出行路票方案和路段通行能力改善措施條件下，求解彈性需求下用戶均衡問題，提出基于一系列變換的松弛算法求解提出的雙層規(guī)劃模型，從可持續(xù)發(fā)展角度表明所提出方案的重要意義，并為開展碳中和發(fā)展路徑的可交易出行路票方案設(shè)計(jì)提供基礎(chǔ)。此外，提出組合離散網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)與可交易出行路票方案的優(yōu)化模型[44]，考慮用戶在給定網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)策略需求條件下建立下層用戶均衡模型，以期最小化廣義旅行成本。其次，考慮整體系統(tǒng)性能，從試圖找到最佳車道設(shè)計(jì)和可交易出行路票收取方案的角度，優(yōu)化整個系統(tǒng)的運(yùn)輸性能。最后，提出求解混合整數(shù)非線性雙層規(guī)劃問題的算法，通過仿真實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證模型的有效性。

在可交易出行路票方案與道路收費(fèi)組合設(shè)計(jì)管理機(jī)制研究方面，WANG等[46]圍繞公有道路與私有道路共存的道路交通網(wǎng)絡(luò)，研究彈性需求情況下公、私混合道路網(wǎng)的組合收費(fèi)方案和路票方案，并在此基礎(chǔ)上考慮城市交通管理部門和私營企業(yè)之間的競爭關(guān)系。其中，私營企業(yè)通過在其控制的道路上收取通行費(fèi)實(shí)現(xiàn)利潤最大化；城市交通管理部門則在其控制的道路上通過路票方案實(shí)現(xiàn)社會總福利最大化。通過構(gòu)建帶有均衡約束的數(shù)學(xué)模型研究該組合管理機(jī)制。WANG 等[47]研究在公有道路與私有道路共存的道路交通網(wǎng)絡(luò)中，考慮混合均衡行為下的組合收費(fèi)方案和路票方案設(shè)置。此外，XU 等[48]結(jié)合離散網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)問題，研究道路收費(fèi)與道路通行能力提升的管理機(jī)制。

2 可交易出行路票

近5年來，可交易出行路票持續(xù)受到各國學(xué)者的廣泛關(guān)注和深入研究，基于可交易出行路票的應(yīng)用研究日益受到重視。現(xiàn)有面向可交易出行路票的理論研究強(qiáng)調(diào)對可交易出行路票的機(jī)理及科學(xué)問題的研究，而關(guān)于交易出行路票面向應(yīng)用層面的研究則強(qiáng)調(diào)對可交易出行路票在應(yīng)用中可能出現(xiàn)問題的研究，理論與應(yīng)用研究相互關(guān)聯(lián)，但側(cè)重點(diǎn)各有不同。目前，各國學(xué)者通過研究提出各種不同的可交易出行路票實(shí)施場景，這些場景體現(xiàn)了交通需求管理目標(biāo)以及具體實(shí)施方案上的差異。在這些基于可交易出行路票的交通管理方案研究中，涉及到4 個關(guān)鍵要素：出行路票的發(fā)放總量、初始分配方案、收取方案和市場交易機(jī)制[10]。然而，由于每個研究者研究問題的角度不同，對關(guān)鍵要素的理解也有所不同，甚至出現(xiàn)了認(rèn)識上的差異，對進(jìn)一步利用可交易出行路票進(jìn)行城市交通需求管理的理論研究和實(shí)際應(yīng)用帶來不利影響，因此，有必要從實(shí)際應(yīng)用角度來厘清和重新認(rèn)識4 個關(guān)鍵要素的內(nèi)涵、作用范圍和相互作用關(guān)系。通過對關(guān)鍵要素現(xiàn)有研究成果分析總結(jié)，從基于可交易出行路票的城市交通需求管理方案可實(shí)施角度，提出本文的理解、認(rèn)識和解決思路。

(1)路票發(fā)放總量

作為一種定量控制和限額交易手段，可交易出行路票首先需要根據(jù)管理目標(biāo)確定路票發(fā)放總量?，F(xiàn)有大多數(shù)研究假定路票發(fā)放總量提前給定，而在實(shí)際的路票方案設(shè)計(jì)中，確定路票發(fā)放總量不是簡單的確定性問題。路票發(fā)放總量的確定需要明確出行路票的政策目標(biāo)(例如，減少高峰時段交通擁堵，減少機(jī)動車的行駛里程，減少機(jī)動車排放以及這些目標(biāo)的組合等)、有效期限和應(yīng)用范圍。此外，機(jī)動車使用歷史數(shù)據(jù)為路票發(fā)放總量的確定提供重要基礎(chǔ)。

出行路票的發(fā)放總量直接影響方案的可行性和有效性。發(fā)放總量過高，一旦超過機(jī)動車使用者的實(shí)際出行需求，將無法影響出行者的出行行為(例如，出行方式、出行路徑、出發(fā)時間等)，無法達(dá)到交通需求管理的目的。當(dāng)發(fā)放總量過低時，無法滿足機(jī)動車使用者必要的出行需求，一方面，可能導(dǎo)致過高的出行路票交易價格，提高機(jī)動車使用者的出行成本；另一方面，可能引發(fā)機(jī)動車使用者不合理的出行行為，降低出行效率，同時還會降低人們對出行路票方案的接受程度。出行路票的發(fā)放總量可由管理部門運(yùn)用科學(xué)方法合理制定，出行路票的發(fā)放周期政策也需合理制定。過長的發(fā)放周期可能導(dǎo)致出行路票囤積或某些時間的集中出行，影響交通需求的管理效果且不利于出行路票市場的穩(wěn)定運(yùn)行。過短的發(fā)放周期可能導(dǎo)致發(fā)放任務(wù)繁重和過度頻繁交易。

從出行路票方案的可實(shí)施角度，本文傾向于按照城市交通管理部門的量化目標(biāo)確定路票的發(fā)放總量?，F(xiàn)有的碳排放交易市場中的總量確定方法為路票發(fā)放總量確定提供了思路，但需結(jié)合路票的政策目標(biāo)、有效期限和應(yīng)用范圍等共同確定。

(2)初始發(fā)放方案

現(xiàn)有的可交易出行路票初始發(fā)放方案各有差異，主要包含發(fā)放對象和發(fā)放規(guī)則。對于出行路票的發(fā)放對象(路票接受者)，管理部門在發(fā)放出行路票之前需確定路票接受者。按照不同的路票管理目標(biāo)，路票方案的公平性，路票方案的長、短期影響及路票方案的實(shí)施等角度，關(guān)于如何確定路票接受者還存在不同的看法?，F(xiàn)有文獻(xiàn)中的路票接受者一般包括納稅人、城市居民、機(jī)動車車主和駕照持有人[8-10]。

對于可交易出行路票初始發(fā)放方案的發(fā)放規(guī)則，從是否需要付費(fèi)的角度可分為免費(fèi)發(fā)放和有償發(fā)放。常見的免費(fèi)發(fā)放路票方式是按照均勻分配的方式發(fā)放路票，即路票接受者獲取的初始出行路票數(shù)量是相同的；而典型的有償發(fā)放方式包括通過預(yù)訂或者拍賣的方式[9]。

與路票接收者相同，不同的發(fā)放規(guī)則，對路票的實(shí)施帶來不同程度的影響，實(shí)施難度也不一樣?，F(xiàn)有文獻(xiàn)一般假設(shè)路票免費(fèi)發(fā)放，既可以減少搜集接收者歷史出行信息的成本，也容易獲得公眾對路票的接受。從可交易出行路票實(shí)施的角度看，路票的初始發(fā)放方案需受到進(jìn)一步的重視。

從路票方案的可實(shí)施角度，本文傾向于按照機(jī)動車車主免費(fèi)發(fā)放，因?yàn)闄C(jī)動車車主每年向交管部門繳納機(jī)動車及道路使用的相關(guān)費(fèi)用，法律明確規(guī)定其具有機(jī)動車道路使用權(quán)，因此，每位機(jī)動車車主有資格在發(fā)放周期內(nèi)獲得一定數(shù)量的免費(fèi)出行路票。每位車主得到的出行路票數(shù)量取決于出行路票的發(fā)放總量和總的機(jī)動車數(shù)量等，實(shí)際操作時可根據(jù)機(jī)動車的不同種類及使用年限等區(qū)別對待。

(3)路票收取方案

與出行路票的初始發(fā)放方案相比，出行路票的收取方案相對單一，可直接面向機(jī)動車(例如，車牌號)收取。從操作層面看，可參考現(xiàn)有的道路收費(fèi)方案，根據(jù)機(jī)動車的不同種類等區(qū)別對待。現(xiàn)有文獻(xiàn)中，按照不同的交通管理目標(biāo)，常見的機(jī)動車出行路票收取方式包括：為抑制局部交通擁擠而按照城市交通網(wǎng)絡(luò)中的路段收??；為減少機(jī)動車的行駛里程或降低機(jī)動車排放而按照機(jī)動車使用者的出行里程收??；為減少機(jī)動車的使用而按照機(jī)動車出行次數(shù)收??；為抑制、調(diào)節(jié)高峰時段機(jī)動車的使用而按照機(jī)動車使用者的出發(fā)時間收取等。從出行路票方案的可實(shí)施角度，現(xiàn)有的道路收費(fèi)管理方案，例如，道路擁擠收費(fèi)方案(例如，倫敦，新加坡)，意大利米蘭市的的排污費(fèi)收取以及我國的高速公路收費(fèi)管理等，都為出行路票的收取方案提供了很好的基礎(chǔ)。因此，現(xiàn)有研究基本上假定路票方案的實(shí)施不存在問題，而將重點(diǎn)放在具體的收取方案上。

出行路票的收取方案具有靈活性。如果向機(jī)動車使用者收取過多的出行路票，可能導(dǎo)致城市道路使用率降低，造成資源浪費(fèi)的現(xiàn)象。如果收取數(shù)量偏低，抑制機(jī)動車使用的需求管理效果不明顯。盡管現(xiàn)有文獻(xiàn)關(guān)于收取方案的理論建模和仿真研究很多，但結(jié)合具體城市面向應(yīng)用的路票收取方案還非常少見，許多看起來很有應(yīng)用價值的方案未受到實(shí)際檢驗(yàn)。因此，機(jī)動車出行路票方案中關(guān)于收取數(shù)量的確定是一個重要問題，對于調(diào)節(jié)出行需求起著關(guān)鍵的作用。例如，LAHLOU[11]研究出行路票收取方案對調(diào)節(jié)出行模式選擇的影響，強(qiáng)調(diào)從面向應(yīng)用的角度看，目前還有很大的研究空間，應(yīng)加強(qiáng)結(jié)合具體城市的路票收取方案設(shè)計(jì)和調(diào)查分析。

(4)路票市場交易機(jī)制

與前面3個關(guān)鍵要素相比，路票市場交易機(jī)制的研究更具有挑戰(zhàn)性。與擁擠收費(fèi)不同，路票可以通過城市交通管理部門建立的市場交易平臺進(jìn)行交易。假定存在一個完全自由競爭的市場交易平臺供機(jī)動車使用者進(jìn)行路票交易，城市交通管理部門只充當(dāng)監(jiān)管者的角色，不干預(yù)出行路票的交易過程，可以大大消除人們對于管理部門的質(zhì)疑。在這個市場中，機(jī)動車使用者的出行需求存在差異性，因此，在一定時間段內(nèi)可能出現(xiàn)出行路票不足或者盈余的現(xiàn)象。理論上，出行路票盈余者可以通過出售出行路票的方式獲取部分利益，出行路票不足者可通過購買出行路票獲取更多道路通行權(quán)。

目前關(guān)于可交易出行路票市場交易機(jī)制的研究尚處于探索階段[25]，部分研究強(qiáng)調(diào)借鑒現(xiàn)有的碳排放交易市場[25,30]。目前，歐盟的碳排放交易市場位于世界前列，已經(jīng)制定了在歐盟地區(qū)適用的氣體排放交易方案，通過認(rèn)定一些專門領(lǐng)域的溫室氣體排放量，允許減排補(bǔ)貼進(jìn)入市場交易，實(shí)現(xiàn)減少溫室氣體排放的目標(biāo)。我國2013年6月首個碳排放權(quán)交易平臺在深圳啟動，目前，在北京、天津、上海等地先后啟動7 個碳排放權(quán)交易試點(diǎn)。但不同于企業(yè)間的碳排放交易機(jī)制，可交易出行路票市場的交易是面向全體機(jī)動車使用者的，涉及到眾多交通使用者的出行行為，具有很強(qiáng)的動態(tài)性、隨機(jī)性和復(fù)雜性，其交易機(jī)制與碳排放交易機(jī)制在對象、目標(biāo)、方案設(shè)計(jì)等多方面存在差異，交易機(jī)制設(shè)計(jì)更復(fù)雜，難度更大。因此，從路票方案可交易的實(shí)施角度，本文傾向于構(gòu)建面向機(jī)動車使用者的實(shí)時路票交易市場，允許路票交易價格在一定范圍內(nèi)浮動。同時，為充分保障機(jī)動車使用者的必要出行，健全交易機(jī)制，城市交通管理部門作為第三方的監(jiān)管和保障作用非常關(guān)鍵。值得注意的是，在出行路票方案應(yīng)用初期，可以將出行路票作為一種激勵手段而不實(shí)行市場交易(例如，北京實(shí)施的“碳普惠”方式鼓勵市民參與綠色出行)，對出行路票發(fā)展初期的應(yīng)用、推廣、普及具有重要作用。

通過綜述和分析可交易出行路票的關(guān)鍵要素可以看出，目前關(guān)于可交易出行路票的研究還存在諸多不足。對于與可交易出行路票關(guān)鍵要素相關(guān)的一些基本問題，例如，關(guān)于出行路票總量的確定，初始發(fā)放方案，路票收取方案，市場交易機(jī)制等還存在諸多需要厘清的概念，需要結(jié)合具體城市實(shí)際情況和交通管理目標(biāo)進(jìn)一步研究。在可交易出行路票機(jī)制下，通過科學(xué)的出行路票方案設(shè)計(jì)，城市交通管理部門能夠有效地引導(dǎo)機(jī)動車使用者的行為，管控道路的通行車輛總量，獲得和最優(yōu)擁擠收費(fèi)方案相同的管理效果。出行路票被視為一種可交易的商品，管理部門可以根據(jù)宏觀調(diào)控目標(biāo)向路票接受者免費(fèi)發(fā)放一定數(shù)量的出行路票，機(jī)動車使用者在出行時可通過支付一定數(shù)量的出行路票換取某些道路的使用權(quán)。機(jī)動車使用者可以在市場上自由交易出行路票，當(dāng)機(jī)動車出行路票用完時，通過購買出行路票獲得道路通行權(quán)；當(dāng)出行路票有剩余時，可以將其出售。在社會總財(cái)富不變的情況下，通過出行路票的流通實(shí)現(xiàn)貨幣從高收入群體向低收入群體轉(zhuǎn)移的目的。因此，可交易出行路票交易機(jī)制作為一種數(shù)量控制和限額交易的新興交通需求管理政策，能夠通過市場行為實(shí)現(xiàn)出行路票的流通，在此過程中，城市交通管理部門僅作為宏觀調(diào)控的角色負(fù)責(zé)監(jiān)管交易市場、發(fā)放出行路票但不參與交易過程。同時，擁有出行路票的機(jī)動車使用者通過交易，出行路票的流通再分配僅存在于機(jī)動車使用者內(nèi)部，避免了城市交通管理部門的介入。因此，可交易出行路票提供了一種以經(jīng)濟(jì)手段定量管理交通需求的模式。目前隨著移動互聯(lián)技術(shù)在交通領(lǐng)域的深入，實(shí)施可交易出行路票方案在技術(shù)上不再是障礙。但如何結(jié)合城市交通實(shí)際情況，提高出行路票方案的接受度，落實(shí)可交易出行路票管理方案，還有諸多挑戰(zhàn)?？山灰壮鲂新菲狈桨笝C(jī)制示意如圖1所示。

圖1 可交易出行路票方案機(jī)制示意Fig.1 Diagram of TCS mechanism

3 結(jié)論

本文圍繞利用可交易出行路票進(jìn)行城市交通需求管理，從可交易出行路票的公眾接受度，出行管理建模分析，基于組合手段的交通管理機(jī)制研究等3方面綜述近5年來的研究進(jìn)展。研究表明：5年前的研究主要圍繞可交易出行路票的理論建模或仿真分析展開；近5年來面向可交易出行路票的理論研究更加寬廣和深入，面向應(yīng)用層面的研究更加受到關(guān)注。然而，現(xiàn)有大多數(shù)研究仍缺乏從實(shí)際應(yīng)用的可實(shí)施角度進(jìn)行深入研究和探討，盡管已提出各種可交易出行路票的理論研究及實(shí)施場景，但還需要結(jié)合具體城市實(shí)際情況和交通管理目標(biāo)進(jìn)一步研究。特別地，基于出行者個體行為的可交易出行路票研究相對很少，而基于出行者的心理特性對可交易出行路票在交通管理中的應(yīng)用研究具有重要意義。在綜述和分析可交易出行路票現(xiàn)有研究的基礎(chǔ)上，本文進(jìn)一步對可交易出行路票的定義以及蘊(yùn)含的4 個關(guān)鍵要素：出行路票的發(fā)放總量、初始發(fā)放方案、收取方案和路票市場交易機(jī)制等進(jìn)行綜述和分析，從可交易出行路票定義、4個關(guān)鍵要素以及交易方案層面提出了本文的主觀認(rèn)識，并強(qiáng)調(diào)不僅需從實(shí)際應(yīng)用角度厘清和重新認(rèn)識4 個關(guān)鍵要素的內(nèi)涵、作用范圍和相互作用關(guān)系，還需要結(jié)合具體城市實(shí)際情況和交通管理目標(biāo)進(jìn)一步研究與分析。

出行路票方案作為一種新興的交通需求管理手段，目前尚處于理論研究階段，在具體實(shí)踐推廣過程中仍然存在較多問題。可交易出行路票作為一種特殊商品，在買賣過程中會形成交易市場，存在運(yùn)營、投機(jī)等諸多市場風(fēng)險(xiǎn)。雖然在方案實(shí)施過程中城市交通管理部門僅承擔(dān)發(fā)放的角色，但是對出行路票交易市場的管理必不可少。若出行路票市場為自由交易市場，其復(fù)雜性可能存在更大的交易風(fēng)險(xiǎn)。當(dāng)出現(xiàn)交易投機(jī)行為時，出行路票市場的穩(wěn)定性如何保證有待進(jìn)一步研究。同時，當(dāng)出行路票方案實(shí)施的空間范圍變化時也可能導(dǎo)致路票市場難以保障出行路票賬戶安全，出行路票數(shù)量的宏觀調(diào)控難以達(dá)到預(yù)計(jì)效果等。此外，從應(yīng)用的角度來看，由于可交易出行路票的交易市場建立比較復(fù)雜，而無交易的出行路票方案更加容易實(shí)施，出行路票方案的開展可以考慮從簡易的小規(guī)模方案實(shí)施，逐漸展開。

基于實(shí)際調(diào)查分析，一些學(xué)者對可交易出行路票的應(yīng)用提出質(zhì)疑。從目前的研究看，可交易出行路票還存在許多問題，許多關(guān)鍵科學(xué)問題有待進(jìn)一步研究。特別地，從可交易出行路票市場的角度看，出行路票的市場價格會隨著市場出行路票的供需波動，可以根據(jù)交易平臺發(fā)布的信息獲知可交易出行路票的交易情況。出行路票的可交易性使得一部分機(jī)動車使用者會考慮通過出售自己的出行路票獲利，減少選擇機(jī)動車出行。因此，出行路票價格的波動影響個人出行選擇(例如，出行模式選擇、路徑選擇以及出行取消等)，但這些影響如何通過可交易出行路票方案設(shè)計(jì)進(jìn)行定量分析仍有待研究。此外，初始出行路票發(fā)放方案的制定如何體現(xiàn)公平性，以及可交易出行路票方案的交易機(jī)制如何制定等，表明了可交易出行路票方案應(yīng)用時的復(fù)雜性。

可交易出行路票與環(huán)境經(jīng)濟(jì)學(xué)領(lǐng)域碳排放交易機(jī)制密切相關(guān)，在研究面向全球氣候變化的交通管理新方式以及交通與環(huán)境管理等方面，可交易出行路票具有潛在的應(yīng)用前景。中國在2020年舉行的第75 屆聯(lián)合國大會上承諾，將提高國家自主貢獻(xiàn)力度，采取更加有力的政策和措施，CO2排放力爭于2030年前達(dá)到峰值，努力爭取2060年前實(shí)現(xiàn)碳中和。我國當(dāng)前的綠色交通發(fā)展已取得一定成績，面對新的“碳達(dá)峰”和“碳中和”氣候目標(biāo)，交通運(yùn)輸行業(yè)仍面臨壓力，需從多個視角，例如，從推動運(yùn)輸結(jié)構(gòu)調(diào)整，擴(kuò)展交通消費(fèi)理念，推動交通低碳技術(shù)創(chuàng)新，發(fā)展智慧交通，提高低碳交通治理能力等方面入手，探索交通運(yùn)輸?shù)吞及l(fā)展的實(shí)現(xiàn)途徑。建立低碳交通發(fā)展體系，落實(shí)綠色出行，加快實(shí)現(xiàn)碳中和。從實(shí)施層面看，首先，相關(guān)城市交通管理部門要落實(shí)碳足跡計(jì)算，針對交通領(lǐng)域產(chǎn)生的溫室氣體來源進(jìn)行清查和數(shù)據(jù)搜集，掌握CO2排放量化技術(shù)，是實(shí)現(xiàn)碳中和管理、構(gòu)建低碳交通發(fā)展體系的基礎(chǔ)。其次，通過制定相關(guān)措施和技術(shù)創(chuàng)新，減少交通活動中所產(chǎn)生的碳排放。同時，構(gòu)建碳中和市場，逐步實(shí)現(xiàn)碳中和。交通領(lǐng)域的排放者以自愿為基本原則，通過購買碳減排額的方式實(shí)現(xiàn)碳排放的抵消，通常由買方(排放者)、賣方(減排者)和交易機(jī)構(gòu)(中介)三方共同完成。最后，要建立低碳交通發(fā)展體系。通過碳足跡的定量化，減少碳排放的管理措施，碳中和市場的建立以及相關(guān)評價體系的建立，逐步建立低碳交通發(fā)展體系，實(shí)現(xiàn)碳中和[49]。因此，為推動可交易出行路票的應(yīng)用發(fā)展，熱點(diǎn)科學(xué)問題需進(jìn)一步開展研究，包括：研究面向綜合交通運(yùn)輸體系的碳中和發(fā)展路徑的可交易出行路票量化交易技術(shù)；確定合理的可交易出行路票發(fā)放和使用周期研究；利用可交易出行路票機(jī)制進(jìn)行交通排放管理，及其對機(jī)動車使用選擇的影響研究；通過仿真手段細(xì)致地刻畫電子出行路票價格和道路流量的動態(tài)演化過程等。

致謝：第一作者感謝香港科技大學(xué)楊海教授關(guān)于可交易出行路票概念的指導(dǎo)。