城市中心区拥挤收费的发展与分析.docx
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城市中心区拥挤收费的发展与分析
市中心区拥挤收费的发展与应用分析
吕斌
（同济大学交通运输工程学院，上海201804）
摘要：
拥挤收费是解决城市交通问题的有效手段。
首先对拥挤收费的发展状况及趋势进行了分析；归纳了拥挤收费的一般方案及其影响；结合三个案例对拥挤收费进行了说明；提出了实施拥挤收费时的重点和原则；最后对拥挤收费效果的评价方法及步骤设计。
关键词：
城市交通；拥挤收费；效果评价
DevelopmentandapplicationanalysisofCongestionPricingofurbancenters
LVBin
（CollegeofTransportationEngineering,TongjiUniversity,Shanghai,201804,China）
Abstract:
Congestionpricingisaneffectivemeanstosolvetheurbantrafficproblem.Firstly,thepapertellsthedevelopmentstatusandtrendsofcongestionpricing;Then,itsummarizesthegeneralprogramanditsimpactofcongestionpricing;combinationofthethreecasesofcongestionpricingaregiven;prioritiesandprinciplesoftheimplementationofcongestionpricingarelisted;Finally,congestionpricingeffectevaluationmethodandthedesignprocedureareputforward.
Keywords:
urbantraffic;congestionpricing;effectevaluation
引言
交通拥挤问题是经济与机动化发展到一定阶段，世界各国城市普遍面临的重大问题之一。
再通过修路或改善交通控制手段来增加道路容量也难以满足日益增加的交通需求时，加强交通需求管理，以有限的供给满足日益迅速增长的交通需求成为交通发展的一大趋势。
而城市道路拥堵收费作为最根本的的需求管理措施，受到国内外专家学者的广泛关注。
世界范围内的交通系统正从技术角度的增加供给，转变为对交通需求进行有效管理和引导。
因为不可能无限制满足小汽车增长所需的空间，需要对交通出行的需求进行有效管理来解决拥堵问题。
拥挤收费被应用于任何需要鼓励减少小汽车出行和停车时间的地段。
这一概念是对道路的使用者收取固定或基于不同时段的费用。
收取来的费用将会被投入到道路、公共交通以及减少拥堵和环境的影响等方面。
以期建设更加高效的交通系统。
本文章包含了拥挤收费的理论和应用发展状况和未来的发展趋势；拥挤收费的一般方案及其带来的影响；详细举例讲述拥挤收费可能取得的效果；拥挤收费措施的实施需要重点关注的方面；对拥堵收费效果评价的方案和步骤进行设计。
希望此报告对交通管理人员的决策起到积极影响。
1拥挤收费的发展状况及趋势
1.1拥挤收费的理论发展阶段
拥挤收费是对小汽车在高峰拥堵时段使用城市道路、桥梁、隧道和停车场收取额外费用的措施。
该理念由诺贝尔奖获得者纽约经济学家WilliamVickrey最先提出[1]。
其后在理论上不断完善，国外拥挤收费理论发展历程如下表1-1[2]：
表1-1拥挤收费理论发展进程表
时间
代表人物
主要成果
20世纪20年代
Pigou（1920）
Knight（1924）
提出拥堵收费是缓解交通拥堵较为有效的经济手段
20世纪60年代
Walters（1961）
Smeed（1964）
Sharp（1966）
推动拥堵收费理论成为研究热点和前沿
20世纪60年代初
Smeed（1964）
单模式模型
20世纪60年代末
FreemanFox、
WilburSmith、
Associates、
Webster（1968）
初步多模式模型，将地铁和公共汽车出行时间作为常数引入交通规划
20世纪70年代
Fairhurst、
Smith（1976）
STEM模型，可用于分析拥堵收费的影响
20世纪80年代
Blase（1980）
GLTS模型，提出最大化社会效益目标
20世纪90年代
MEP
LASER模型，分析交通变化对土地利用的影响
1.2拥挤收费的实践发展阶段
20世纪70年代新加坡的区域收费，1996年实现完全电子收费；1986年挪威卑尔根的道路收费；1990-2003年，奥斯陆、特隆赫姆和其他挪威城市的道路收费；1995—1996年，南加州高承载率收费（HOT）车道（I一15，SR一91）；2000年纽约桥的拥挤收费；2004年伦敦的城市拥挤收费；2006年斯德哥尔摩拥挤收费；2005年美国明尼苏达州和科罗拉多州的HOT车道。
这其中，新加坡和伦敦的实践比较成功[3]。
具体案例将在第三部分进行阐述。
1.3拥挤收费理论与方法的发展趋势：
（1）拥挤收费的理论研究已比较成熟，但随着拥挤收费实践的需要，很多在实践中面临的各类问题已经成为目前研究的热点。
伦敦实施拥挤收费以后，拥挤收费的实践应用受到普遍关注。
拥挤收费的研究热点也从单纯的理论研究转交为实践应用。
如拥挤收费对交通需求的影响、对交通网络运行效能的影响以及对城市交通结构的影响、拥挤收费的实旋策略等已经成为拥挤收费研究的热点。
（2）目前关于拥挤收费的研究一般是共性研究，就是把城市交通方式单一化。
用市场均衡的方法虽然可以很好解释拥挤收费的基本原理，但是城市交通与普通意义上的市场有很大的不同。
具体表现为总体需求的刚性、各种交通方式的差异性以及可替代性，这些领域在目前的研究中还很少涉及。
（3）国内有关拥挤收费的研究内容一般停留在模型本身的完善与修订上。
很多现实的与拥挤收费关联的问题定量研究还很少。
如城市交通负外部性是拥挤收费的基础，但是对城市交通外部性具体的定量研究几乎是一个空白。
研究中建立的模型大多数基于各种假设条件下，但大多数假设条件在现实中几乎是不成立的。
如何使拥挤收费理论与国内交通现实的切入是目前国内拥挤收费研究急需解决的问题。
2拥挤收费的一般方案及其影响
2.1拥挤收费的一般方案（管理措施）
拥挤收费的实施方案主要由收费区域、收费车辆、收费时间、收费费率、收费系统、监管系统等多方面内容组成。
国外相关城市在实施拥挤收费的过程中，都充分考虑了城市自身的交通特征、技术经济条件、行政体制等多方面因素，本着实用、稳定、低成本的原则独立开发了各自系统，收费系统的先进性也根据城市自身技术能力逐步升级。
下面是拥挤收费方案的构成要素。
（1）收费方式。
根据收费方式的不同，收费方案可分为区域境界线收费（CondonCharging）、区域通行证收费（Arealicensing）、基于出行距离的收费（Distance-BasedCharging）、基于出行时间的收费（Time-BasedCharging）、基于路段的收费（Link-BasedCharging）等多种形式。
不同的收费方式会对应不同的收费技术和收费系统。
伦敦属于区域境界线收费，而新加坡属于区域通行证收费。
（2）收费区域。
根据拥挤收费静态理论，城市道路拥挤收费的区域应包含每一条拥挤道路，但现实中没有可行性。
收费区域可以是某条拥挤干道也可以是某个交通拥挤带。
伦敦2003年的拥挤收费区域为含有113条道路和8座穿越边界桥梁，总面积约21平方公里的内环区域。
新加坡1975年的收费范围为市中心最拥挤的6平方公里区域；1998年又对东海岸公园大道施行道路拥挤收费。
（3）收费车辆。
理论上拥挤路段的每一辆车都加剧了拥挤的程度，但实际实施非常困难。
为了调节出行需求、优化出行结构，收费对象一般都是单人时空资源消耗更大、单位拥挤外部成本更大的出行车辆，并且每个城市根据收费目的的不同会针对不同车辆实施拥挤收费。
伦敦拥挤收费方案中除公交车、出租车、急救抢险专用车和残疾车辆外都收费；新加坡收费方案中除公交车外都收费。
（4）收费时间。
拥挤收费的目的主要是减少高峰时段的交通量，所以收费时间一般为工作日的早晚高峰。
新加坡最早只在早高峰收费，后来增加了晚高峰收费，目前是工作日早7:
30-晚6:
30，周六早7:
30-下午2:
00。
伦敦则是工作日白天12小时。
（5）收费费率。
理论上的费率应严格按照边际成本定价确定，事实上收费费率会根据收费目的、地区收入水平等制定，并且可以针对不同污染程度、不同需求弹性等差别定价。
伦敦2003年每车每天5英镑，2005年提高到8英镑。
新加坡全天和半天通行证分别为3新元和2新元。
（6）收费系统。
最早的拥挤收费由人工完成，目前基本采用电子收费系统，其技术模式包括基于车辆身份识别和车牌识别两种。
新加坡一开始是人工收费，后改为基于车辆身份识别的电子收费系统；伦敦采用的是基于车牌识别的电子收费系统。
此外，其它城市也有采用基于GPS和GSM的电子收费系统。
2.2拥挤收费的实施影响
城市道路拥挤收费的实施影响是多方面的，既包括拥挤收费带来的交通出行行为、交通流量、交通结构等的变化，又包括社会福利、区域商业活动、环境与安全事故等的变化；既包括拥挤收费对象出行选择的变化，又包括非拥挤收费对象出行选择的变化；既包括拥挤收费区域内的变化，又包括拥挤收费周边区域的变化。
将这一系列的影响归纳为两大类：
交通影响和社会影响，如表2-1所示：
表2-1拥挤收费的影响
影响分类
影响细化
内涵解释
关键指标
交通影响
拥挤程度
收费区域内拥挤改善程度
区域交通拥挤水平
交通量
收费区域内外车辆数的增减
区域交通流量变化量区域外交通流量变化量
交通结构
公交车、小汽车及其他方式的出行分担变化
各方式出行分担率
出行成本
各种出行方式出行费用的改变
个方式出行成本变化量
出行行为
出行者选择不同时间、线路出行
高峰小时出行量变化量
停车需求
收费区域内停车需求量的增减
区域停车需求变化量
社会影响
经济效益
拥挤收费带来的净收益
经济净收益
社会福利
不同群体获得社会福利的改变
不同群体社会福利变化量
商业活动
收费区域内商业活动的增减
商业活动提供就业数变化量
环境质量
收费区域内环境质量的变化
单位体积大气污染含量变化量
安全事故
收费区域内交通安全事故变化
安全事故次数变化量
公平性
收费区域内的交通公平性改变
公平性改善程度
3交通拥挤收费城市案例分析
道路拥挤收费的效果可以归纳为这几个方面：
减少交通量，缓解交通拥堵，提高道路服务水平；减少城市停车需求，缓解停车难的问题；改善公交运输设施和服务水平，增加公交出行承担率，从而改善居民出行结构；减少污染气体排放，节约能源，改善居住环境。
下面以世界上实施了拥挤收费并且效果良好的三个城市，新加坡、伦敦和斯德哥尔摩进行分析。
3.1新加坡
新加坡是世界上首个实施拥挤收费的国家。
新加坡拥挤收费的目的非常单一，就是为了控制交通拥挤现象，同时辅以高达130%的小汽车牌照税进一步限制小汽车的保有，削弱了拥挤收费政策的负面影响，增强了拥挤收费实施的效果。
新加坡拥挤收费系统的特点主要有：
1975年6月开始实行CBD区域的行驶牌照和区域限制，牌照费为3美元/天或60美元/月；共乘、出租汽车、摩托车、公交车和货运车辆免费；1990年将行驶牌照区域扩大到高速公路；需要大量的人力；道路收费变化不大；费用支付不太方便。
拥挤收费标准每三个月修订一次以期达到预期效果，确保道路空间的优化使用。
费用随着拥堵程度增加而增加，随车速增加而降低。
实行拥挤收费获得的收益主要有：
高峰时段小汽车出行减少24700辆，车速增加22%；在整个收费时段，收费区域内小汽车出行减少13%交通量，由27万辆降至23.5万辆；单独驾驶小汽车出行减少；机动车出行由高峰时段向非高峰时段转移[4]。
（2007年）
3.2伦敦
伦敦采取的拥挤收费是一种车辆按工作日一次性收费的拥挤收费制度，有点类似于新加坡的ALP收费方式，每天只要购买当日的通行凭证，就可以不限次数的进出收费区域。
对收费区内和少数周边地区内的居民和公司车辆减免90%的通行费，环保汽车、公共汽车、出租车和摩托车和各种特种车辆则全部免费。
从2003年实施交通拥挤收费以来，伦敦收费区的交通总量降低了18%（其中小汽车降低了35%），后来的费率调整也没有改变这一趋势；平均延误时间降低了30%；车速提高了17km/h；公交利用率提高了38%，同时显著提高了公交车的运行速度和服务水平，促进了公交系统的进一步完善和发展；明显改善了收费区的环境[5]。
（2008年）
3.3斯德哥尔摩
瑞典的斯德哥尔摩于2005年在市区道路进行了试收费，又于2006年1月至7月试运行了道路拥挤收费系统。
中间由于公民投票的波折耽误了一段时间，最终于2007年8月开始正式运营该收费系统。
收费的目的也比较多样，包括：
减少交通拥挤程度；促进交通畅通和环境改善；增进公共交通服务水平等。
斯德哥尔摩的收费区域位于内城，涵盖水陆面积大约48km2。
系统采用车载电子装置自动支付、银行转账和通过7/11便利店缴费等多种方式。
付费时间比较宽松，通行后10---12天内支付即可。
斯德哥尔摩采用了收费站点架设摄像机和车牌自动识别系统（ANPR）相结合的方法来确定收费对象。
斯德哥尔摩拥挤收费使穿越收费区域的交通量减少了22%，降低交通事故5%一10%。
与此相反，却导致了周边地区交通量上升了10%，出行时间最大也上升了15%，对此负面影响还需要综合评价和长期观察才能下结论。
拥挤收费也促进了公共交通的发展，增加了200多辆公交车和16条新线路[3]。
（2008年）
4拥堵收费措施的实施需重点关注的方面及原则
4.1拥堵收费措施的实施需重点关注的方面
拥堵收费政策的提出和实旋，关系到城市交通、社会经济、公共利益各个方面。
既要考虑到运输效率与经济效益，又要兼顾社会公平。
因此在实施这一措施时，需要重点关注以下几个方面：
4.1.1城市交通
在大城市中心区实施拥堵收费措施，需要考虑的城市交通问题，主要包括两个方面：
（1）现状交通是否满足实施拥堵收费措施的条件
1）中心区交通拥堵严重，已经按照城市交通发展战略制定并实施了系统的交通需求管理措施，且效果不明显；
2）城市公共交通系统能够提供良好的服务，城市政府制定了优先发展公共交通的具体措施，可以满足拥堵收费之后，由小汽车出行转移到公共交通方式的需求；
3）收费区域外围路网容量不饱和，或者有替代性道路，保证过境交通能够顺利转移行驶路线，避免穿越市中心；
4）有较明显而独立的拥堵区域，具备实施封闭性区域收费的技术可行性。
（2）实施拥堵收费措施后对城市交通的影响
实施拥堵收费措施后会对现有交通产生很大的影响，我们需考虑的包括：
1）对交通量的影响：
中心区交通量变化、中心区边界进出交通量变化、内环路及主要放射路上的交通量变化、轨道交通客运量变化、内环路主要交叉口的流量变化、收费区域的交通转移量、不同的交通方式承担客流比例、机动车运行里程及数量统计；
2）对交通拥堵的改善：
平均出行时间和速度、出行时间的可靠性、交通拥堵延误组成的变化、交通系统总出行时间；
3）对小汽车交通的影响：
对特殊社会群体的影响、对小汽车交通出行行为的影响、监控人群对计划的接受及反馈意见；
4）对其他交通方式的影响：
公共交通供给、运行和服务水平数据、公共交通乘客变化、关于轨道交通在运营时间、发车频率和服务覆盖范围方面的对比分析、对步行交通量、出行范围和分布的影响、对自行车交通量、出行方位和分布的影响、道路交通事故变化、对停车供给和停车方式的影响。
4.1.2社会经济
拥堵收费不仅是一项交通措施，也是一项经济举措，实施拥堵收费措施会对社会经济产生一定的影响，需重点考虑一下几个方面：
（1）评价收费计划对中心区商业的运营和财政方面的影响，包括主要的城市功能、基本服务、主要的公共机构、小商户；
（2）监控商影机构对拥堵收费计划的认知，以及对他们的运营、员工和顾客的影响；
（3）对进入收费区域及周边的运营车辆的效率的影响；
（4）商家、机构对收费计划的反应；
（5）追踪城市的经济发展状况；
（6）拥堵收费在宏观经济发展趋势方面的影响；
（7）拥堵收费造成的整个经济网络收效的定量分析。
4.1.3公共利益
人是交通系统中的重要组成部分，公众更是拥堵收费措施实施的直接主体，因此需重点考虑该措施实施对公众利益的影响。
保障公平性，城市中心区拥堵收费的价格水平应该是公平的和可承受的。
公平的定价需要在一定程度上反映各种交通方式的用户的真实的边际成本，通过收费，使收费对象支付的费用相当于（或小于）其由于城市中心区拥堵的改善而节省的出行时间费用和车辆运行成本，抑制个体化机动化的出行方式，并以各种方式鼓励大众化的公共交通方式。
此外，面对公众的不满和反对意见，拥堵收费计划的制定者必须制定有针对性配套政策和回应方案，以争取公众的支持，为拥堵收费的实施争取更多的公众支持。
倾听公众的意见需要有一个度的把握和清晰的判断。
在面对小汽车用户和公共交通用户，以及大部分潜在的小汽车用户，拥堵收费政策不可能满足每一个人对个人利益的诉求。
因此，公众参与的目标必须明确，制定决策程序、议事规划及相应的规定。
进行广泛的宣传，向公众阐明拥堵收费的必要性，明确实施目的和预期效果，承诺收入的再分配将用于公共交通和道路设施的改善；进行深入的调研，了解公众的需求和质疑，利用电视、网络、广播、热线电话、报纸等多种媒体手段，针对公众关心的问题进行解答，回应公众的质疑；将中心区拥堵收费的简要方案和收费标准，通过听证会以及公示的形式，传达给公众，并且记录公众的意见和建议，经过研究后，有选择的采纳；一建立拥堵收费计划的监控反馈体系，定期开展居民对拥堵收费的意愿调查，对拥堵收费的研究、决策和实施过程进行阶段性的评估，将存在的问题反馈到决策部门，及时解决。
4.2拥堵收费措施实施的原则
综合考虑以上三个方面的问题，拥挤收费的实施应遵循以下原则：
（1）收费的实施要保证与实施目的的一致性。
城市中心区拥堵收费的实施策略和基本方案的制定要保证与实施的目的相一致，在实施的每个阶段都要以实施的目的为宗旨。
（2）收费对象的确定要充分体现社会的效率与公平。
拥堵收费的效率是指使得道路资源得到充分的利用，采用运输效率较高的大运量出行方式。
收费的公平性包括责任意义上的公平和支付能力意义上的公平，责任意义上的公平要求城市交通的用户应该与道路使用者使用过程中发生的费用成正比，支付能力意义上的公平是指道路使用者负担的拥挤费用应该与道路使用者的支付能力相关，不同群体采取不同的收费标准
（3）收费区域的确定很大程度上由收费的目的所决定，与城市的整体布局规划相关。
城市中心区拥挤收费区域的划定，应根据具体的实施目的和城市的具体情况来划定。
在实施过程中，要注意利用城市已有的地理特征，如可以通过城门、桥梁等车辆必经关口进行收费。
（4）收费时间的确定应根据居民进入中心区的出行目的和出行的时间特性来确定。
城市中心区通勤交通量较大，因此，划定早晚高峰为收费时段。
对于全天交通量都比较大，拥堵状况严重，可以考虑实行全天范围的拥挤收费（如7：
00～19：
00）。
出于减少收费对中心区商业经济的影响，节假日考虑可以不收费。
出于实行有效性的考虑，收费额度应该随着时间不同而平滑变化，从而有效的激励交通出行者改变其出行时间，避免在高峰前后出行者的大量出行，消除次高峰的出现。
（5）收费费率的确定应与实施目的和城市居民的收入水平保持一致。
根据城市中心区出行结构的特征，针对不同的车种制定不同的收费费率，如私人小汽车、公车、公交车等费率各有不同；针对不同的车辆要制定不同的收费费率，如污染大的车辆高于小污染的车辆等；根据不同时段交通需求弹性的不同，设定不同的收费费率，如高峰时间的交通需求弹性小，费率应该高于非高峰时间；考虑到公众对收费的敏感性，对限制区域内的居民可以适当降低付费费率。
（6）收费系统的设计遵循简单、透明、安全、易于使用的原则。
收费系统应该保证车辆可以正常速度通过收费站，并且还应该具有较高的灵活性、可靠性和兼容性。
系统应该保证公众在出行之前对收费的时间、地点、标准有足够的了解，使得用户对出行与否、出行方式、路线有选择的机会，能够保证用户的隐私，允许用户选择提前支付或者延期支付，不妨碍用户的正常通行。
（7）收费的实施必须注意和其他交通改善措施的配合。
实施拥挤收费将导致交通出行方式的转移，许多小汽车出行将转移到公共交通上。
因此，要保障拥堵收费实施以后，中心区及其周边的整个交通系统能够正常运行，需要在硬件设施和票制票价等方面，对换乘系统、停车系统和公交系统的完善和协调制定相关措施。
（8）公众支持。
中心区拥堵收费对公众而言，还是一种较新的交通管理理念，对其原理和实施效果还缺乏充分认识。
因此在收费实施前，政府应开展广泛而有效的宣传工作，客观、全面地分析拥堵收费所产生的社会和经济效益及可能带来的负面影响，并提出解决措施；听取公众对城市中心区拥堵收费主要关心的问题和各种建议，慎重研究，采纳公众的合理意见，对收费方案进行及时调整，最大程度上争取公众的支持。
5拥堵收费效果评价方法及步骤设计
为了比选不同的收费方案、把握拥堵收费对于城市中心区交通拥堵的改善程度，对拥堵收费进行评价是很必要的。
城市中心区拥堵收费涉及出行者、收费管理者以及全社会三个利益群体，对于中心区拥堵收费的效果评价可从三个不同的视角出发。
理想的城市中心区拥堵收费方案应使三方都有受益，即能够导向“三赢”的局面。
从评价技术上讲，中心区拥堵收费方案评价需要从定性和定量两个方面进行评价，定性与定量评价相结合。
5.1城市中心区拥堵收费的定性评价
为了贯彻道路使用收费的经济原理，理想的城市中心区拥堵收费方案必须满足一些操作层面上的要求。
根据国外城市的经验和相关研究，可以从以下三个视角来对拥堵收费进行评价。
应该指出，不同视角的某些评价指标或许相互矛盾，即使好的收费方案也不可能在所有指标上都表现优异。
城市中心区拥堵收费方案的定性评价分别从出行者视角、收费管理者视角、社会视角三个不同的角度出发，以各自的视角作为利益核心，采用不同的评价标准对拥堵收费方案进行评价。
最后，综合三个方面的评价指标，对收费方案进行定性的评价。
具体的城市中心区拥堵收费定性评价的流程如图5-1所示[6]。
图5-1市中心区拥堵收费方案的定性评价
5.2城市中心区拥堵收费的定量评价
拥堵收费的定量评价一般分为两类：
事前评价和事后评价，根据与拥堵收费实施的时间先后来划分[5]。
事前评价即预期评价，是在拥堵收费之前进行的预评价，通常采用模型模拟的方法对收费实施后效果的预测与评价。
评价模型大体上可以分为两类：
非集计网络平衡模型和集计方式划分模型。
常用的评价指标包括平均车速、收费净收入、出行者收益、外部成本的节省和社会净收益等几个。
事后评价用于判断拥堵收费所设定的政策目标是否达到，为调整收费方案提供依据。
事后评价最直接的方法是通过调查数据来对比拥堵收费前后道路网络的交通情况，常用指标包括路网络交通量的变化、平均车速的变化、收费成本、收费总收入、收费净收入等，用以评估拥堵收费的交通需求管理目标的实现情况。
由于目前在我国拥堵收费措施没有得到广泛实施，处于探索阶段，因此对于城市中心区拥堵收费的定量评价方法一般选取事前评价，预测措施实施的效果[7]。
（1）评价模型的分类
城市中心区拥堵收费的定量评价模型种类繁多。
不同的模型可由以下特征进
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