時(shí)間價(jià)值偏好下北京交通擁堵收費(fèi)設(shè)計(jì)研究

朱永中，宗 剛

(1.北京工業(yè)大學(xué) 經(jīng)濟(jì)與管理學(xué)院，北京 100124;2.北京交通發(fā)展研究中心，北京 100073)

一、引言

自從我國(guó)步入城鎮(zhèn)化快速發(fā)展的新階段，城市交通運(yùn)輸無(wú)法滿(mǎn)足交通需求的高速增長(zhǎng)。由于交通總需求量急劇增長(zhǎng)及居民出行需求構(gòu)成的多樣性、復(fù)雜性，交通供需緊張的狀況沒(méi)有得到根本緩解，面臨著越來(lái)越多的機(jī)動(dòng)車(chē)造成的城市交通擁堵問(wèn)題，各大城市都相繼出臺(tái)了緩解交通擁堵的措施，諸如：高密度供給、差別化管理及集約化使用等相關(guān)政策。

數(shù)據(jù)來(lái)源：北京統(tǒng)計(jì)年鑒圖1 北京歷年機(jī)動(dòng)車(chē)保有量(2001—2013)

進(jìn)入21世紀(jì)，北京市機(jī)動(dòng)車(chē)出現(xiàn)了前所未有的快速增長(zhǎng)勢(shì)頭(如圖1所示)，北京開(kāi)始進(jìn)入了汽車(chē)化社會(huì)。機(jī)動(dòng)車(chē)快速增長(zhǎng)的速度遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)道路容量擴(kuò)增的速度，表現(xiàn)為：一方面機(jī)動(dòng)車(chē)“三高現(xiàn)象”較為突出，另一方面人口密度高、人均道路資源緊張難以適應(yīng)快速出行需求，于是出現(xiàn)了單雙號(hào)限行、小汽車(chē)搖號(hào)等行政性交通需求管理政策。然而飛躍式增長(zhǎng)的機(jī)動(dòng)車(chē)形成了畸形的人車(chē)環(huán)境，交通擁堵有持續(xù)惡化的趨勢(shì)，亟需利用價(jià)格機(jī)制來(lái)調(diào)節(jié)居民出行需求，因而交通擁堵收費(fèi)政策也逐漸成為北京市政府新一輪緩堵的舉措*來(lái)源于中國(guó)新聞網(wǎng):http://www.chinanews.com/df/2014/04-09/6040875.shtml。。關(guān)于交通擁堵收費(fèi)，國(guó)內(nèi)專(zhuān)家學(xué)者做了較多的工作，在交通領(lǐng)域頂級(jí)期刊的碩果累累，相關(guān)經(jīng)濟(jì)學(xué)原理、效用影響及可行性分析也逐漸獲得了國(guó)際上的認(rèn)可，主要包括兩個(gè)方面：

第一、擁堵收費(fèi)定價(jià)模型的改進(jìn)。運(yùn)用交通流理論、系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)與經(jīng)濟(jì)學(xué)交叉研究，避免出行路網(wǎng)系統(tǒng)的阻抗，設(shè)計(jì)網(wǎng)絡(luò)容量的最大化[1]，并引入消費(fèi)者剩余、系統(tǒng)最優(yōu)的概念測(cè)度社會(huì)效益[2]，以此達(dá)到帕累托最優(yōu)狀態(tài)[3]。通過(guò)對(duì)路網(wǎng)系統(tǒng)的交通流分析，Yang Hai(1999)[4]、Xiaoning Zhang(2011)[5]等學(xué)者深入研究了擁堵收費(fèi)的定價(jià)模型，如：張華歆(2009)應(yīng)用動(dòng)態(tài)交通分配和隨機(jī)效用理論，研究多用戶(hù)彈性需求下組合方式出行的動(dòng)態(tài)擁擠收費(fèi)[6]；Zhiyuan Liu(2013)研究了邊界處交通流閾值的最優(yōu)擁堵費(fèi)用定價(jià)方式，設(shè)定邊界限制下的隨機(jī)用戶(hù)平衡的路徑選擇行為，從而避免最優(yōu)定價(jià)方式帶來(lái)的社會(huì)總成本增加[7]。

第二，擁堵收費(fèi)的福利分析。從實(shí)際案例而言，以國(guó)外相關(guān)城市實(shí)例進(jìn)行研究[8-9]，總結(jié)各國(guó)案例的成功經(jīng)驗(yàn)與失敗教訓(xùn)[10]，提出實(shí)施擁堵收費(fèi)方案的關(guān)鍵因素，表明擁堵收費(fèi)根本目的在于緩解城市交通擁堵。徐曌(2012)深入探討交通擁堵費(fèi)的理論依據(jù)，制定收費(fèi)政策并對(duì)公共交通進(jìn)行補(bǔ)貼，是有利于高時(shí)間價(jià)值出行者和低時(shí)間價(jià)值出行者[11]。由于收費(fèi)成本的無(wú)差異性，不同時(shí)間價(jià)值的出行者與其支付的擁堵費(fèi)用不成比例[12]，造成了隱形的不公平。鑒于國(guó)內(nèi)案例的缺少以及國(guó)外決策數(shù)據(jù)的獲取性較為困難，擁堵收費(fèi)的效果評(píng)估局限于經(jīng)濟(jì)和社會(huì)視角的定性描述，缺乏更深入的實(shí)際分析。

相較于國(guó)外擁堵收費(fèi)的研究，國(guó)內(nèi)擁堵收費(fèi)理論偏重于運(yùn)用數(shù)量方法改進(jìn)與完善收費(fèi)定價(jià)模型，無(wú)可靠案例加以推進(jìn)使得理論效果評(píng)估較為薄弱；部分學(xué)者只能著重于擁堵收費(fèi)的策略建議。石瓊(2004)[13]等論證了擁堵收費(fèi)的可行性，為著手研究制度布局提供了基礎(chǔ)，但需進(jìn)一步以可行性和實(shí)踐性相結(jié)合，漸進(jìn)式地推出可操作性的方案[14]。然而，以滿(mǎn)足社會(huì)剩余最大化原則[15]，還是確定多方式交通網(wǎng)絡(luò)下收費(fèi)定價(jià)模型[16]，凸顯了目標(biāo)前提的重要性；以環(huán)境保護(hù)[17]、提高公交服務(wù)水平[18]或增強(qiáng)公平性[19]等關(guān)鍵因素為準(zhǔn)則，通過(guò)調(diào)整變量、參數(shù)等使得理論推導(dǎo)扎根于實(shí)際的土壤中，為擁堵收費(fèi)方案贏得社會(huì)認(rèn)可提供基礎(chǔ)。

基于前人對(duì)擁堵收費(fèi)的理論研究，本文以北京交通擁堵收費(fèi)為研究對(duì)象，從居民出行時(shí)間價(jià)值偏好的角度，探討交通擁堵收費(fèi)的方案設(shè)計(jì)問(wèn)題。通過(guò)合理的市場(chǎng)收費(fèi)策略引導(dǎo)居民交通出行方式，確保有限容量下交通路網(wǎng)的配置效率和運(yùn)行效率，最大程度地降低交通擁堵對(duì)城市交通造成的不利影響，利用經(jīng)濟(jì)杠桿調(diào)節(jié)城市中心區(qū)與主要干道的交通流量，力爭(zhēng)改變居民出行的選擇行為，以期為相關(guān)部門(mén)實(shí)施擁堵收費(fèi)政策提供策略建議。鑒于此，第二部分概述北京交通擁堵特征，以時(shí)間和空間兩個(gè)維度闡述道路擁堵?tīng)顩r，從而為實(shí)施交通擁堵收費(fèi)政策的可行性奠定基礎(chǔ)；第三部分，利用北京市第四次交通大調(diào)查數(shù)據(jù)進(jìn)行樣本的描述，并從居民收入、出行方式及出行距離分布來(lái)分析居民出行特性；第四部分，分析時(shí)間價(jià)值偏好下的擁堵收費(fèi)機(jī)理，利用相關(guān)研究的時(shí)間價(jià)值核算方法計(jì)算北京居民出行的時(shí)間價(jià)值，為設(shè)計(jì)擁堵收費(fèi)方案提供理論支撐；第五部分著重設(shè)計(jì)時(shí)間價(jià)值偏好下的擁堵收費(fèi)方案，充分考慮不同居民出行方式的費(fèi)用分擔(dān)，兼顧出行者、收費(fèi)管理者及社會(huì)三者關(guān)系，從收費(fèi)群體、收費(fèi)區(qū)域、基準(zhǔn)費(fèi)率及技術(shù)支撐著手，探討交通擁堵收費(fèi)的關(guān)鍵因素，設(shè)計(jì)收費(fèi)方案的政策體系；最后為結(jié)論與展望。

二、北京交通擁堵時(shí)空特征分析

隨著北京經(jīng)濟(jì)及機(jī)動(dòng)化的不斷發(fā)展，小汽車(chē)的高強(qiáng)度、低效率使用加大了路網(wǎng)的交通流，道路交通擁堵也提前發(fā)生，導(dǎo)致早、晚高峰時(shí)段路網(wǎng)車(chē)輛消散速度變慢，延長(zhǎng)了擁堵?tīng)顟B(tài)的時(shí)間。與此同時(shí)，機(jī)動(dòng)車(chē)輛大量涌向街頭，占據(jù)了大量道路資源，無(wú)形中形成了“天然的停車(chē)場(chǎng)”，擁堵程度進(jìn)一步惡化，呈現(xiàn)出蔓延的趨勢(shì)，降低了車(chē)輛正常行駛速度。

(一)北京交通擁堵時(shí)間分布特征

北京市道路布局呈現(xiàn)出“單中心+環(huán)線”的聚焦模式，職住空間錯(cuò)位嚴(yán)重阻礙了居民通勤[20]，就業(yè)規(guī)模擴(kuò)張?jiān)黾恿送ㄇ诰嚯x和時(shí)間，必然提高了通勤交通需求量[21]，道路擁堵現(xiàn)象不可避免。職住分離的矛盾導(dǎo)致全天交通流呈現(xiàn)潮汐特征：在早高峰時(shí)段，同一時(shí)段各方向車(chē)流聚集于城市中心，在進(jìn)城主要干道上比較擁堵，出城方向則較為通暢。中午時(shí)段道路擁堵程度有所緩解，交通擁堵指數(shù)逐漸下降，早高峰的集聚現(xiàn)象逐漸消散，車(chē)流行駛的方向性慢慢趨向不確定化、分散化，各時(shí)段車(chē)流向不同方向行駛，在一定程度上起到了疏散交通流的作用。進(jìn)入下午16:00后，生活類(lèi)等其它出行需求亦不斷增加，交通擁堵指數(shù)逐漸上升；使得進(jìn)入晚高峰時(shí)段，通勤下班時(shí)間集中又帶來(lái)了新一輪的交通擁堵，車(chē)流量向城市外圍發(fā)散，再連同下午其它出行需求的交通流，催發(fā)更加擁堵的晚高峰集合效應(yīng)，成為了一天中最為擁堵的路段(晚高峰擁堵指數(shù)高于早高峰)，且較長(zhǎng)的時(shí)間催生了擁堵的持續(xù)性，使得晚高峰擁堵時(shí)間多于早高峰。

(二)北京交通擁堵空間分布特征

由于北京區(qū)域經(jīng)濟(jì)發(fā)展的不平衡和早期路網(wǎng)規(guī)劃的不合理，道路的定位功能不明顯，部分道路承擔(dān)主干道的運(yùn)輸功能，缺乏可以分流的輔路，使得路段嚴(yán)重?fù)矶?。以環(huán)路為主的道路格局加劇城市“攤大餅”式的擴(kuò)張[22]，造成了高峰時(shí)段路網(wǎng)擁堵的延展性和復(fù)雜性。

從圖3可知，空間擁堵集中分布在三環(huán)以?xún)?nèi)的城區(qū)，主要以西城區(qū)和東城區(qū)為主，宏觀區(qū)位上高度集中在三環(huán)以?xún)?nèi)、長(zhǎng)安街以北區(qū)域，更多分布在金融街、CBD、國(guó)貿(mào)及中關(guān)村區(qū)域，商務(wù)區(qū)功能主要以朝陽(yáng)區(qū)和海淀區(qū)的空間集聚較為明顯。除中軸線外，大型文化、機(jī)關(guān)及事業(yè)單位多集中在西北二環(huán)和三環(huán)之間，政治、經(jīng)濟(jì)分布密集導(dǎo)致早晚高峰的交通流量過(guò)大。相比之下，新經(jīng)濟(jì)集中帶的發(fā)展主要偏向于經(jīng)濟(jì)與文化建設(shè)的共同集聚，不斷向東部和北部轉(zhuǎn)移，延長(zhǎng)了泛CBD就業(yè)者的平均通勤距離和時(shí)間[21]，城市通勤圈的擴(kuò)張使得交通向五環(huán)外擴(kuò)散，甚至逐步向六環(huán)靠攏?？v觀北京路網(wǎng)分布格局，貫穿南北干道較少，東西干道較多，因而南北的擁堵程度明顯高于東西方向。道路的交通流量幾乎集中在主干道和環(huán)路上，嚴(yán)重?fù)矶碌穆范稳狈ζ渌胃傻篮椭返姆至?，道路?fù)荷較為嚴(yán)重；而環(huán)路承載的交通流量更為突出，大量的車(chē)流在高峰時(shí)段進(jìn)入，致使擁堵路段和里程更加嚴(yán)重。

數(shù)據(jù)來(lái)源：《2011北京市交通發(fā)展年度報(bào)告》圖2 不同時(shí)段交通擁堵指數(shù)(2009、2010)

a)早高峰 b)晚高峰數(shù)據(jù)來(lái)源：同上圖3 常發(fā)擁堵路段的空間分布(2010年12月)

三、數(shù)據(jù)的描述與統(tǒng)計(jì)

(一)樣本的選取與描述

利用北京市第四次交通綜合調(diào)查的46900戶(hù)居民的出行數(shù)據(jù)(具體分布如圖4所示)，調(diào)查群體包括北京市各階層的出行群體，具有很好的層次代表性，分別按照不同戶(hù)主信息采集了城區(qū)代碼、機(jī)動(dòng)車(chē)擁有量、住房信息、居民收入及居民出行特征等信息，匯總了家庭背景調(diào)查、家庭成員出行及機(jī)動(dòng)車(chē)使用情況的數(shù)據(jù)庫(kù)。

圖4 北京行政區(qū)域調(diào)查用戶(hù)及機(jī)動(dòng)車(chē)分布情況

從圖4可以看出，依據(jù)不同行政區(qū)域人口分布密度，大調(diào)查數(shù)據(jù)采取相同比例的樣本數(shù)，顏色越深的行政區(qū)域調(diào)查的樣本用戶(hù)數(shù)較多，紅點(diǎn)表示機(jī)動(dòng)車(chē)分布點(diǎn)密度情況。按照紅點(diǎn)的聚集區(qū)域，中心區(qū)域密度遠(yuǎn)高于周邊區(qū)域，且密度向外圍呈下降趨勢(shì)，正好與北京人口密度分布相吻合，這意味著人口密度高的機(jī)動(dòng)車(chē)保有量高；機(jī)動(dòng)車(chē)主要集中在城六區(qū)，分布密度最高的是西城區(qū)與東城區(qū)。為了清晰地分辨樣本信息，我們考慮從以下幾點(diǎn)加以分析討論：

(1)以家庭為單位的樣本分類(lèi)

在調(diào)查過(guò)程中，調(diào)查內(nèi)容包涵11個(gè)大項(xiàng)與16個(gè)分項(xiàng)，數(shù)據(jù)繁多。為了確保對(duì)居民出行數(shù)據(jù)進(jìn)行歸類(lèi)，以便于利用浮動(dòng)車(chē)數(shù)據(jù)分析，了解機(jī)動(dòng)車(chē)出行用戶(hù)時(shí)間價(jià)值的測(cè)算，從而有限地設(shè)定擁堵費(fèi)率。為了突出通勤擁堵的用戶(hù)，我們從數(shù)據(jù)中挑選出在早高峰(7：00～9:00)與晚高峰(17：00～19：00)出行的家庭樣本，闡明核心通勤群體的時(shí)間價(jià)值。

(2)對(duì)比分析出行指標(biāo)的變化

以往年年報(bào)的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)結(jié)合《北京市數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)年鑒》，對(duì)出行數(shù)據(jù)進(jìn)行對(duì)比分析，以確定居民交通出行行為的持續(xù)性；對(duì)于在早、晚高峰出行的群體，通過(guò)交通擁堵指數(shù)的變化校核調(diào)查出行人員的樣本準(zhǔn)確性，以免出行由于調(diào)查時(shí)間引起樣本精確度不高，篩選最終可利用的樣本。

(3)支付意愿調(diào)查分析法

交通綜合調(diào)查以SP調(diào)查獲取少數(shù)通勤人員的主觀支付意愿，以二階抽樣最小控制法獲取代表性樣本，計(jì)算得出實(shí)際時(shí)間價(jià)值。然而樣本選取的范圍僅局限于交通調(diào)查的部分群體，無(wú)法區(qū)分不同階層支付的時(shí)間價(jià)值，這不能較好地對(duì)時(shí)間價(jià)值進(jìn)行直接計(jì)算。鑒于時(shí)間價(jià)值的測(cè)算方法，我們將大調(diào)查的通勤用戶(hù)抽樣分類(lèi)，綜合比較不同核算方法得到的時(shí)間價(jià)值，以便于調(diào)整目標(biāo)通勤群體的時(shí)間價(jià)值波動(dòng)幅度。

(二)樣本數(shù)據(jù)的分析

(1)收入分布

從調(diào)查獲得的居民信息(至少擁有1輛小汽車(chē))，由于14戶(hù)居民未填家庭收入情況，實(shí)際獲得有效樣本數(shù)為46886戶(hù)，依據(jù)家庭年收入等級(jí)分組，如表1所示：

表1 不同收入群體的比例

從數(shù)據(jù)可知，對(duì)于低收入者，年收入低于5萬(wàn)元的家庭占65.0%,5—10萬(wàn)元的家庭占27.6%，10—15萬(wàn)元占總樣本數(shù)5.0%，超過(guò)15萬(wàn)元的中產(chǎn)者的比例為2.4%。由此可見(jiàn)，北京的有車(chē)用戶(hù)并非集中在富裕階層，多數(shù)中低收入家庭至少擁有1輛小汽車(chē)。更多小汽車(chē)的出行加劇了交通擁堵，使得出行效率不斷下降，因而，經(jīng)濟(jì)成本的提高會(huì)抑制部分收入群體的小汽車(chē)出行。

(2)出行方式分布

為了明確有車(chē)用戶(hù)小汽車(chē)的使用率，進(jìn)一步對(duì)居民的出行方式的差異進(jìn)行分析，得到如表2所示的出行結(jié)構(gòu)：

表2 不同出行方式的構(gòu)成

在調(diào)查家庭用戶(hù)中，小汽車(chē)的使用率為34.1%，是所有交通方式選擇中比例最高的，小汽車(chē)出行比例遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于其它世界城市(東京出行比例為13%，倫敦23%，巴黎25%，紐約26%*數(shù)據(jù)來(lái)源于:李春利，北京治堵不能光靠限購(gòu)限行(http://ihl.cankaoxiaoxi.com/2014/0120/334008.shtml)。)，說(shuō)明小汽車(chē)用戶(hù)傾向于使用小汽車(chē)出行。地鐵與公交的出行比例為39.4%，也是遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于世界大城市，“公交優(yōu)先”的舉措尚未得到全部落實(shí)。

(3)出行距離分布

隨著北京城市規(guī)模的向外擴(kuò)展及軌道交通網(wǎng)絡(luò)的初步形成，出行距離增長(zhǎng)的態(tài)勢(shì)亦愈發(fā)明顯，在此次大調(diào)查中，不同通勤出行距離的比例如下：

表3 不同通勤出行距離的比例構(gòu)成

在居民出行距離小于5公里的比例占總?cè)藬?shù)56.3%，說(shuō)明大部分居民住宅區(qū)靠近就業(yè)地，通勤超過(guò)15公里的比例為17.3%，這部分群體得益于日益發(fā)達(dá)的軌道交通網(wǎng)絡(luò)，延長(zhǎng)了通勤出行距離。可以預(yù)見(jiàn)，若出行費(fèi)用成本始終維持在較低的水平，遠(yuǎn)距離通勤比例將會(huì)逐漸增加，加劇職住分離的矛盾[23]。

四、機(jī)理分析與測(cè)算方法

(一)交通擁堵收費(fèi)的機(jī)理分析

由于居民出行受到時(shí)空約束，造成時(shí)空集聚和運(yùn)動(dòng)型時(shí)空共存，“同心圓”空間結(jié)構(gòu)和環(huán)狀路網(wǎng)結(jié)構(gòu)進(jìn)一步強(qiáng)化其集聚效應(yīng)，從而形成出行路徑的時(shí)空共存，并引發(fā)交通擁堵[24]。我們從時(shí)間價(jià)值和時(shí)空延誤的角度分析交通擁堵收費(fèi)的機(jī)理，時(shí)間價(jià)值越高的居民對(duì)應(yīng)的出行效用越高，通過(guò)設(shè)定擁堵收費(fèi)提高居民的價(jià)格成本，從而改變居民的出行結(jié)構(gòu)。

在不同時(shí)間價(jià)值的前提下，居民的出行偏好存有差別，很大程度上決定了居民的出行選擇。一方面，居民在出行過(guò)程中，以自身時(shí)間價(jià)值為中心，選擇最優(yōu)出行路徑，降低出行時(shí)間損耗。假設(shè)居民出行分為小汽車(chē)出行和公交出行，在沒(méi)有擁堵的情形下，居民出行時(shí)間成本函數(shù)為：

在居民選擇出行方式時(shí)，有部分公交車(chē)群體由于自身?xiàng)l件改善，購(gòu)置了小汽車(chē)，轉(zhuǎn)向小汽車(chē)出行，使得道路存有輕度擁堵，此時(shí)居民出行時(shí)間成本函數(shù)為：

其中，l2t為道路擁堵增加的公交車(chē)出行時(shí)間成本，k3t,k4d是小汽車(chē)增加的額外擁堵時(shí)間成本、費(fèi)用成本。

按照此種情況，最優(yōu)化的邊際成本

+(1-p)(k3t+k4d)

(二)時(shí)間價(jià)值的測(cè)算方法

相關(guān)研究總結(jié)出行時(shí)間價(jià)值的測(cè)算方法，主要有三種：GDP法、收入法和支付意愿法[26]：

(1)GDP法

從國(guó)民經(jīng)濟(jì)的角度衡量，一國(guó)公民在出行所消耗的時(shí)間，用于創(chuàng)造生產(chǎn)產(chǎn)生的價(jià)值，時(shí)間價(jià)值的計(jì)算公式為：

其中，GDP為國(guó)民生產(chǎn)總值，N為年均就業(yè)人數(shù)；T為個(gè)體年平均工作的小時(shí)數(shù)。對(duì)于生產(chǎn)法測(cè)算時(shí)間價(jià)值，主要計(jì)算對(duì)象為固定職業(yè)出行者，適用于城市道路中通勤導(dǎo)致高峰期擁堵的出行者。

(2)收入法

出行者收入得到時(shí)間價(jià)值在國(guó)外應(yīng)用較為廣泛，通勤者的時(shí)間價(jià)值是工資收入與出行損耗的時(shí)間乘積，非通勤出行按照支付者意愿計(jì)算，則時(shí)間價(jià)值為：

VOT=w×(1+r)

其中，w為出行者工資收入，r為出行者相關(guān)福利的比率。

一般而言，在步行和等待時(shí)間的沉沒(méi)成本中，其時(shí)間價(jià)值要高于乘車(chē)時(shí)間價(jià)值的1/3—2/3，因而依據(jù)收入而估算時(shí)間價(jià)值具有較好的透徹性，但調(diào)查數(shù)據(jù)的獲得是較為關(guān)鍵的問(wèn)題，且無(wú)法保證目標(biāo)群體的出行比例。

(3)支付意愿法

依托于交通方式選擇行為的預(yù)測(cè)模型，對(duì)運(yùn)輸效用函數(shù)進(jìn)行回歸分析，影響出行者效用的主要兩個(gè)因素分別是時(shí)間費(fèi)用和成本費(fèi)用，那么效用表達(dá)式為：

Ui=Vi+εi

其中，Ui為出行者選擇第i種交通方式的效用，Vi指該種交通方式的出行時(shí)耗和出行費(fèi)用可量測(cè)的因素，εi為運(yùn)輸方式的無(wú)法測(cè)量因素，可得時(shí)間價(jià)值為：

其中，λ1,λ2為出行時(shí)耗Vi1和出行費(fèi)用Vi2的系數(shù)。

基于以上出行時(shí)間價(jià)值的測(cè)算方法，得到的居民出行時(shí)間價(jià)值如表4所示。

表4不同方式計(jì)算得到的時(shí)間價(jià)值

(單位：元/h)

通過(guò)不同計(jì)算方法所得的時(shí)間價(jià)值不一樣，按照GDP測(cè)算得到的時(shí)間價(jià)值要高于居民收入法和支付意愿法。由于GDP中涉及的出行人群較為廣泛，且不具針對(duì)性，從調(diào)查結(jié)果來(lái)看遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于人均可支配收入，計(jì)算得到的時(shí)間價(jià)值作為費(fèi)率設(shè)置的參考依據(jù)。交通支出作為人均可支配收入的一部分，收入法能較好地凸顯人們的實(shí)際支付能力。就不同距離出行而言，時(shí)間價(jià)值與距離長(zhǎng)度成正比，表現(xiàn)為人們?cè)敢鉃榱双@得時(shí)間價(jià)值而支付更高的成本，這意味著長(zhǎng)距離的出行時(shí)間價(jià)值也越高。由于長(zhǎng)距離通勤出行需承受擁堵等一系列問(wèn)題，距離越長(zhǎng)使得居民的焦慮程度越高，考慮到出行受到時(shí)間和費(fèi)用的影響[12]，在剛性出行需求下，時(shí)間和費(fèi)用有著替代關(guān)系。因而在考慮居民承受能力及支付意愿的基礎(chǔ)上，得出出行時(shí)間價(jià)值為24.3元。

五、北京交通擁堵收費(fèi)實(shí)證研究

在系統(tǒng)分析、深入挖掘擁堵收費(fèi)機(jī)理的前提條件下，以北京的擁堵情況進(jìn)行收費(fèi)方案設(shè)計(jì)研究，著重從收費(fèi)群體、收費(fèi)區(qū)域、基準(zhǔn)利率及技術(shù)支持四個(gè)方面入手，從而形成整套的政策實(shí)施方案和保障體系。

(一)收費(fèi)群體

根據(jù)早晚高峰二環(huán)斷面車(chē)流量構(gòu)成可知(見(jiàn)表5)，早高峰時(shí)，小客車(chē)、出租車(chē)、大客車(chē)為主要的車(chē)流量構(gòu)成，三種車(chē)的總流量占北二環(huán)總流量的98.3%、占西二環(huán)總流量的96.7%，占南二環(huán)的98.5%，東二環(huán)的98.5%；晚高峰時(shí)，小客車(chē)、出租車(chē)、大客車(chē)同樣為主要的車(chē)流量構(gòu)成。三種車(chē)的流量占北二環(huán)總流量的98.4%、占西二環(huán)總流量的96.3%，占南二環(huán)的97.3%，東二環(huán)的98.7%。

表5 早、晚高峰二環(huán)斷面車(chē)流量構(gòu)成(2012)

數(shù)據(jù)來(lái)源：北京交通發(fā)展研究中心

綜合以上因素，得出如表6所示的車(chē)輛收費(fèi)情況：針對(duì)北京鼓勵(lì)出租車(chē)司機(jī)在早、晚高峰擁堵時(shí)段出車(chē)，及部分大客車(chē)具有公益性，因而以小客車(chē)及非公共交通大客車(chē)為北京收費(fèi)政策的主要對(duì)象，不享受任何優(yōu)惠折扣；公交車(chē)、班車(chē)、校車(chē)、機(jī)場(chǎng)大巴、自行車(chē)、摩托車(chē)、軍車(chē)、警車(chē)、救護(hù)車(chē)搶險(xiǎn)車(chē)輛等社會(huì)保障車(chē)輛為豁免車(chē)輛。考慮到收費(fèi)區(qū)域內(nèi)居民出行費(fèi)用不可避免地高于非收費(fèi)區(qū)域居民，可以參考倫敦優(yōu)惠方案(居民車(chē)輛每年繳納一定數(shù)量注冊(cè)費(fèi)，享受90%的折扣)。

(二)收費(fèi)區(qū)域

基于浮動(dòng)車(chē)系統(tǒng)分析當(dāng)日路段擁堵情況，早高峰路網(wǎng)速度低于20公里/小時(shí)的路段占二環(huán)內(nèi)區(qū)域、三環(huán)內(nèi)區(qū)域、四環(huán)內(nèi)區(qū)域總路段的比例分別占25.7%、20.45%、25.25%，四個(gè)區(qū)域所占比例均高于全路網(wǎng)平均比例18.75%，其中二環(huán)流量所占比例最高。從核查的2012年路段平均流量可知，二環(huán)、三環(huán)、四環(huán)及五環(huán)的全天流量分別為799559輛、888656輛、1055230輛及643049輛，高峰小時(shí)平均流量為51288輛、53324輛、69508輛及36899輛，主要交通流量集中在二環(huán)、三環(huán)及四環(huán)之間，常發(fā)擁堵路段也集中在此區(qū)域內(nèi)，且具有較好的封閉性和相對(duì)明顯的邊界線區(qū)域。因而，確定擁堵收費(fèi)的區(qū)域就是四環(huán)以?xún)?nèi)中心城區(qū)。

表6 征收擁堵費(fèi)的車(chē)輛概況

表7 道路核查線交通流量數(shù)據(jù)(2012)

數(shù)據(jù)來(lái)源：《2013年北京交通發(fā)展年報(bào)》

(三)基準(zhǔn)費(fèi)率

考慮不同收入群體的收入及時(shí)間價(jià)值不同，為了調(diào)整機(jī)動(dòng)車(chē)出行及緩解交通，還要考慮替代限行政策。如果擁堵費(fèi)率較低可能達(dá)不到預(yù)期效果，費(fèi)率過(guò)高則會(huì)導(dǎo)致太多的小汽車(chē)用戶(hù)轉(zhuǎn)向公共交通方式，造成道路資源的浪費(fèi)[11]。為了促進(jìn)整個(gè)交通系統(tǒng)的順利運(yùn)行，在初期階段交通擁堵費(fèi)費(fèi)率應(yīng)設(shè)置在較高的水平，主要有兩個(gè)方面的度量：第一，較高的費(fèi)用更加徹底地緩解交通擁堵；第二，留出后期收費(fèi)的變動(dòng)空間(頻繁地漲價(jià)容易引起大眾的不滿(mǎn))。因此在不同通行區(qū)域內(nèi)征收三種擁堵費(fèi)用價(jià)格(時(shí)間價(jià)值24.3元/h為依據(jù))，以交通擁堵指數(shù)為參考，超過(guò)警戒值收取可變費(fèi)率的擁堵費(fèi)為：

對(duì)于在同一區(qū)域內(nèi)通行時(shí)間低于1小時(shí)按1小時(shí)收費(fèi)，跨區(qū)域通行的按照區(qū)域費(fèi)率較高的收費(fèi)標(biāo)準(zhǔn)執(zhí)行。

(四)技術(shù)支持

目前，可以采用的區(qū)域通行證、技術(shù)牌照識(shí)別、ETC、電子車(chē)牌及北斗導(dǎo)航系統(tǒng)，其中，如表8所示，區(qū)域通行證人工費(fèi)用較好，技術(shù)要求較小，短期可作為替代品加以實(shí)施；自動(dòng)車(chē)牌識(shí)別技術(shù)是成本最低的方式，也是應(yīng)用最廣泛的方式，但自動(dòng)校驗(yàn)功能，必須要進(jìn)行人工核對(duì)，工作量非常大；ETC、電子車(chē)牌成本高，并且違法造假的方法也很多，需要額外配套執(zhí)法系統(tǒng)；北斗導(dǎo)航系統(tǒng)的成本最高，但實(shí)時(shí)定位調(diào)度監(jiān)控、靈活度好。

表8 擁堵收費(fèi)技術(shù)的比較分析

數(shù)據(jù)來(lái)源：北京交通發(fā)展研究中心

六、結(jié)論與展望

面對(duì)越來(lái)越嚴(yán)重的交通擁堵問(wèn)題，交通擁堵收費(fèi)作為經(jīng)濟(jì)需求管理手段成為北京出臺(tái)的舉措之一。然而擁堵收費(fèi)是一個(gè)復(fù)雜的系統(tǒng)工程，涉及到居民生活的方方面面，勢(shì)必對(duì)北京的交通出行結(jié)構(gòu)產(chǎn)生重大影響。本文依托于北京市第四次交通大調(diào)查的數(shù)據(jù)，從收費(fèi)群體、收費(fèi)區(qū)域、基準(zhǔn)費(fèi)率及技術(shù)支持關(guān)鍵因素進(jìn)行制度探討，設(shè)計(jì)了時(shí)間價(jià)值偏好下交通擁堵收費(fèi)方案，以期在固定交通供給的前提下達(dá)到有限道路網(wǎng)通行效率的福利最大化，從而形成帕累托最優(yōu)。針對(duì)即將出臺(tái)的擁堵收費(fèi)政策，具體的策略建議如下：

(1)在早、晚高峰出行時(shí)段，出租車(chē)與大客車(chē)占據(jù)了較高的比例，囿于北京出租車(chē)的功能定位，故暫不收取擁堵費(fèi)用；且部分大客車(chē)兼有公益屬性，也不適宜作為擁堵的主要對(duì)象。為了落實(shí)緩堵與“公交優(yōu)先”的理念，對(duì)小客車(chē)、非公共交通大客車(chē)為主要擁堵收費(fèi)對(duì)象，公益性車(chē)輛免收擁堵費(fèi)用，適度降低區(qū)域內(nèi)居民的收費(fèi)標(biāo)準(zhǔn)，以緩和擁堵收費(fèi)的阻礙。

(2)環(huán)路區(qū)域的車(chē)流量從內(nèi)到外呈遞減趨勢(shì)，四環(huán)以?xún)?nèi)區(qū)域車(chē)流量分布遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)其道路承載力，且人口分布密度高、出行需求量大，在高峰時(shí)段交通擁堵指數(shù)居高不下，常發(fā)擁堵路段主要集中在四環(huán)內(nèi)區(qū)域，這不但增加了居民的額外擁堵時(shí)間成本，且容易造成事故、惡化出行環(huán)境，因此以四環(huán)以?xún)?nèi)的城市中心區(qū)作為收費(fèi)區(qū)域。

(3)以居民收入、出行方式及出行距離的異質(zhì)性，不同時(shí)間價(jià)值偏好下的費(fèi)率不一樣，居民承受能力及支付意愿約束了擁堵費(fèi)率的上限，緩堵目標(biāo)設(shè)定了費(fèi)率的下限。為了確保政策后期的可調(diào)整性，且提高道路資源利用效率，費(fèi)率需依據(jù)不同區(qū)域設(shè)置在合理的區(qū)間，建議二環(huán)以?xún)?nèi)區(qū)域?yàn)?0元/h，二環(huán)與三環(huán)之間區(qū)域?yàn)?0元/h，三環(huán)與四環(huán)之間區(qū)域?yàn)?0元/h。

(4)各種擁堵收費(fèi)技術(shù)各有利弊，利用北京現(xiàn)有的技術(shù)設(shè)備，短期內(nèi)利用區(qū)域通行證進(jìn)行人工收費(fèi)；待相關(guān)技術(shù)設(shè)施完善后，利用ETC或電子車(chē)牌加以自動(dòng)識(shí)別，且通過(guò)居民一卡通充值繳納擁堵費(fèi)用，降低人工違規(guī)行為，規(guī)范化擁堵收費(fèi)的執(zhí)行程序。

鑒于北京交通擁堵收費(fèi)政策尚未實(shí)施，前期的機(jī)理分析與收費(fèi)制度有著定量研究，論證了時(shí)間偏好下?lián)矶率召M(fèi)的可行性，探討制度層面的關(guān)鍵因素；后期的效果評(píng)估需進(jìn)一步等政策出臺(tái)后，利用相關(guān)調(diào)查數(shù)據(jù)加以分析，以便于從交通及經(jīng)濟(jì)層面分析更具說(shuō)服力。

參考文獻(xiàn)：

[1]Ziyou Gao,Yifan Song.A reserve capacity model of optimal signal control with user-equilibrium route choice[J].Transportation Research Part B:Methodological,2002,36(4):313-323.

[2]Yang Hai.System optimum,stochastic user equilibrium and optimal link tolls[J].Transportation Science,1999,33(4):354-360.

[3]Nie Yu,Liu Yang.Existence of self-financing and Pareto-improving congestion pricing:Impact of value of time distribution[J].Transportation Research Part A:Policy and Practice,2010,44(1):39-51

[4]Hai Yang,Hai-Jun Huang.Carpooling and congestion pricing in a multilane highway with high-occupancy-vehicle lanes[J].Transportation Research Part A:Policy and Practice,1999,33(2):139-155.

[5]Xiaoning Zhang,H M Zhang,Hai-Jun Huang,et al.Competitive,cooperative and Stackelberg congestion pricing for multipleregions in transportation networks[J].Transportmetrica,2011,7(4):297-320.

[6]張華歆.多用戶(hù)彈性需求下組合出行動(dòng)態(tài)擁擠收費(fèi)模型[J].交通運(yùn)輸工程學(xué)報(bào),2009,9(5):99-105.

[7]Zhiyuan Liu,Qiang Meng,Shuaian Wang.Variational inequality model for cordon-based congestion pricing underside constrained stochastic user equilibrium conditions[J].Transportmetrica A:Transport Science,2013,1(9):1-12.

[8]劉明君,朱錦,毛保華.倫敦?fù)矶率召M(fèi)政策、效果與啟示[J].交通運(yùn)輸系統(tǒng)工程與信息,2011,11(S1):146-151.

[9]馬祖琦,馮蘇葦,余凱.斯德哥爾摩內(nèi)城交通擁擠收費(fèi)政策述評(píng)[J].城市問(wèn)題,2011,193(8):2-9.

[10]周江評(píng).交通擁擠收費(fèi)——最新國(guó)際研究進(jìn)展和案例[J].城市規(guī)劃,2010(11):47-54.

[11]徐曌,歐國(guó)立.交通擁堵收費(fèi)的理論依據(jù)和政策分析[J].中國(guó)工業(yè)經(jīng)濟(jì),2012(12):18-30.

[12]張小寧,曹津.交通擁擠收費(fèi)的社會(huì)公平性分析[J].同濟(jì)大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版),2010,38(11):1605-1609.

[13]石瓊,吳群琪.擁擠收費(fèi)為主導(dǎo)緩解城市交通擁擠可行性研究[J].長(zhǎng)安大學(xué)學(xué)報(bào)(社會(huì)科學(xué)版),2004,6(3):38-42.

[14]張嵐,榮建,陳來(lái)榮,等.北京城市道路擁擠收費(fèi)可行性分析[J].交通運(yùn)輸系統(tǒng)工程與信息,2006,6(2):124-128.

[15]程琳,王煒,邵昀泓.社會(huì)剩余最大化條件下的道路擁擠收費(fèi)研究[J].交通運(yùn)輸系統(tǒng)工程與信息,2003,3(2):47-56.

[16]張華歆,周溪召.多模式交通網(wǎng)絡(luò)的擁擠道路收費(fèi)雙層規(guī)劃模型[J].系統(tǒng)工程理論方法應(yīng)用,2005,14(6):546-551.

[17]王健,田禹,安實(shí).基于環(huán)境保護(hù)的擁擠定價(jià)下公交收費(fèi)策略研究[J].系統(tǒng)工程學(xué)報(bào),2006,21(2):211-215.

[18]趙澤斌,陳穎,安實(shí).基于公交服務(wù)水平提高的道路擁擠定價(jià)收入再分配[J].中國(guó)鐵道科學(xué),2009,30(2):131-136.

[19]劉南,陳達(dá)強(qiáng),吳兆峰.帶公平限制的多時(shí)段次優(yōu)擁擠定價(jià)模型[J].管理科學(xué)學(xué)報(bào),2008,11(5):85-93.

[20]劉志林,王茂軍.北京市職住空間錯(cuò)位對(duì)居民通勤行為的影響分析——基于就業(yè)可達(dá)性與通勤時(shí)間的討論[J].地理學(xué)報(bào),2011,66(4):457-467.

[21]趙暉,楊開(kāi)忠,魏海濤,等.北京城市職住空間重構(gòu)及其通勤模式演化研究[J].城市規(guī)劃,2013(8):33-39.

[22]孟斌.北京城市居民職住分離的空間組織特征[J].地理學(xué)報(bào),2009,64(12):1457-1466.

[23]趙暉,楊軍,劉常平,等.職住分離的度量方法與空間組織特征——以北京市軌道交通對(duì)職住分離的影響為例[J].地理科學(xué)進(jìn)展,2011,30(2):198-204.

[24]古杰,周素紅,閆小培,等.居民日常出行時(shí)空集聚視角下的城市交通擁堵形成機(jī)制研究——以廣州為例[J].地理科學(xué),2012,32(8):921-927.

[25]John Calfeea,Clifford Winston.The value of automobile travel time:implications for congestion policy[J].Journal of Public Economics,1998,69(1):83-102.

[26]宗芳,雋志才,張慧永,等.出行時(shí)間價(jià)值計(jì)算及應(yīng)用研究[J].交通運(yùn)輸系統(tǒng)工程與信息,2009,9(3):114-119.