高速公路最佳收費(fèi)標(biāo)準(zhǔn)的測(cè)算研究

1、高速公路最正確收費(fèi)標(biāo)準(zhǔn)的測(cè)算研究李( 交通部科學(xué)研究院揚(yáng)北京市 100029)摘 要: 從高速公路使用者的角度出發(fā), 以某段高速公路為例, 采用級(jí)差收益法對(duì)其收費(fèi)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行了測(cè)算和研究, 提出了最正確的收費(fèi)率和收費(fèi)標(biāo)準(zhǔn), 并對(duì)高速公路現(xiàn)行收費(fèi)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行了分析評(píng)價(jià)。本文提供的方法可以廣泛應(yīng)用于 當(dāng)前高速公路收費(fèi)標(biāo)準(zhǔn)的制定、評(píng)估和監(jiān)管。關(guān)鍵詞: 收費(fèi)公路; 收費(fèi)標(biāo)準(zhǔn); 公路收費(fèi)率; 優(yōu)化;級(jí)差收益收費(fèi)公路存在的經(jīng)濟(jì)學(xué)前提源于公路使用者的級(jí)差效益, 即使用收費(fèi)公路可能帶來(lái)的比擬優(yōu)勢(shì), 如 時(shí)間上的節(jié)省、平安性的提高和舒適度的增加等。因 此, 收費(fèi)標(biāo)準(zhǔn)的上下首先取決于收費(fèi)公路帶來(lái)級(jí)差 效益的多少。收費(fèi)公路

2、具有社會(huì)公益性和商品經(jīng)營(yíng)性, 因此普遍采用特許經(jīng)營(yíng), 其收費(fèi)標(biāo)準(zhǔn)受政府監(jiān)管, 通過(guò)合理 的收費(fèi)標(biāo)準(zhǔn)實(shí)現(xiàn)高速公路社會(huì)公益性和商品經(jīng)營(yíng)性 的平衡。對(duì)于收費(fèi)公路的經(jīng)營(yíng)者來(lái)說(shuō), 其經(jīng)營(yíng)管理的 目 標(biāo)是追求經(jīng)濟(jì)效益的最大化, 即經(jīng)營(yíng)收入與運(yùn)營(yíng)收稿日期: 2003- 02- 243(2) 給出 j 指標(biāo) k 子類(lèi)的白化權(quán)函數(shù) f k (r) , 如(6) 修正后的路段實(shí)際通行能力為Q 實(shí) =i r Q 理。kj圖 1:4亟待解決的問(wèn)題本文所提出的對(duì)路段理想通行能力的灰色定權(quán) 聚類(lèi)修正方法與原有的修正方法相比, 考慮了各種 影響因素作用的綜合性, 另一方面也考慮了在修正過(guò)程中的信息不完全性, 因此所得結(jié)果應(yīng)

3、該比現(xiàn)有 方法得到的通行能力修正值更合理, 也更符合實(shí)際情況。但在本方法的應(yīng)用中, 一些問(wèn)題尚需進(jìn)一步研究與驗(yàn)證, 主要有以下 2 點(diǎn): ( 1) 白化權(quán)函數(shù)確實(shí)定 問(wèn)題, 需要進(jìn)行大量的實(shí)測(cè)工作并結(jié)合經(jīng)驗(yàn)和有關(guān)資料來(lái)確定; (2) 各指標(biāo)的權(quán)重怎樣確定才能具有避 免主觀因素的影響。圖 1x | x k (1) , x k (4) 0jjx - x k (1)jkkx x j (1) , x j (2) x kkj (2) -x j (1)f kj (x ) =x x k (2) , x k (3) 1jjx kj (4) - xx x j (3) , x j (4) kkx kj (4) -

4、 x j (3)k參考文獻(xiàn):(3) 根 據(jù) 或 定 性 分 析 結(jié) 論 確 定 各 指 標(biāo) 的 聚 類(lèi)權(quán) j。1唐依民, 任福田, 劉小明. 非理想條件下路段通行能力的模糊識(shí)別修正法研究. 交通工程, 1998 (27).羅霞. 高等級(jí)公路交通流理論. 成都: 西南交通大學(xué)出 版社, 1999.中國(guó)汽車(chē)工業(yè)總公司, 中國(guó)汽車(chē)技術(shù)研究中心編. 中國(guó) 汽車(chē)車(chē)型手冊(cè). 濟(jì)南: 山東科學(xué)技術(shù)出版社, 1993.劉思峰, 郭天榜, 黨耀國(guó). 灰色系統(tǒng)理論及其應(yīng)用. 北 京: 科學(xué)出版社, 1999.(4) 根據(jù)上面步驟得出的白化權(quán)函數(shù) f k (r)、聚j2類(lèi)權(quán) j 以及對(duì)象 i 關(guān)于指標(biāo) j 的樣本值

5、 x i j 算出灰色定權(quán)聚類(lèi)系數(shù):m3ki = f j (x ij ) r jkj = 143= m ax k , 那么斷定對(duì)象 i 屬于灰類(lèi)k 3 。(5) 假設(shè) kii1k s 100 公路2003 年 第 5 期本錢(qián)之差最大。經(jīng)營(yíng)收入取決于交通量和收費(fèi)標(biāo)準(zhǔn),運(yùn)營(yíng)本錢(qián)與交通流量的大小也成正相關(guān)。因此, 收費(fèi) 標(biāo)準(zhǔn)的上下成為決定經(jīng)濟(jì)效益的關(guān)鍵因素。 在高速公路收費(fèi)經(jīng)營(yíng)過(guò)程中, 如果道路收費(fèi)標(biāo)準(zhǔn)太高, 道路 使用者將避開(kāi)收費(fèi)公路而選擇其他免費(fèi)線路, 交通 量將轉(zhuǎn)移出高速公路, 經(jīng)營(yíng)風(fēng)險(xiǎn)加大, 同時(shí)高速公路 的使用率下降, 造成道路資源的浪費(fèi), 大大削弱其社 會(huì)公益性的功能, 在我國(guó)的一些地區(qū)

6、已經(jīng)暴露出了此類(lèi)問(wèn)題; 反之, 如果收費(fèi)標(biāo)準(zhǔn)過(guò)低, 高速公路將吸 引交通量轉(zhuǎn)移向收費(fèi)公路, 使用率上升, 但道路經(jīng)營(yíng) 者的運(yùn)營(yíng)養(yǎng)護(hù)本錢(qián)加大, 收益降低的風(fēng)險(xiǎn)同樣存在。因 此, 如何確定科學(xué)合理的公路收費(fèi)標(biāo)準(zhǔn), 成為政府、社 會(huì)、道路用戶和收費(fèi)公路經(jīng)營(yíng)者深切關(guān)注的問(wèn)題。本文將結(jié)合實(shí)際案例分析、研究制定最正確費(fèi)率的 方法, 為科學(xué)制定高速公路收費(fèi)費(fèi)率提供參考和幫助。公路使用者的受益大小制定高速公路收費(fèi)標(biāo)準(zhǔn), 符合經(jīng)濟(jì)學(xué)原理。為此, 筆者認(rèn)為級(jí)差收益法可作為制 定我國(guó)高速公路收費(fèi)標(biāo)準(zhǔn)的主要依據(jù), 并根據(jù)社會(huì)經(jīng) 濟(jì) 狀 況、交 通 布 局 和 管 理 成 本 研 究 人車(chē)路 之間的相互影響, 動(dòng)態(tài)地調(diào)

7、整收費(fèi)標(biāo)準(zhǔn)。調(diào)節(jié)收費(fèi)標(biāo) 準(zhǔn)可以平衡和充分發(fā)揮收費(fèi)公路社會(huì)效益和經(jīng)濟(jì)效 益的雙重收益, 因此, 許多國(guó)家要求費(fèi)率不超過(guò)使用 收費(fèi)公路所產(chǎn)生級(jí)差效益的某一個(gè)比例, 世界銀行建議的比例為 30% 50% , 亞洲開(kāi)發(fā)銀行建議不超 過(guò) 30% 。2收費(fèi)標(biāo)準(zhǔn)的測(cè)算步驟采用級(jí)差收益法確定高速公路收費(fèi)標(biāo)準(zhǔn)可遵循 下述步驟:(1) 調(diào)查起訖點(diǎn)交通通道的交通量和車(chē)輛組成; (2) 預(yù)測(cè)交通量增長(zhǎng);(3) 分車(chē)型計(jì)算單位車(chē)輛廣義行程費(fèi)用; (4) 根據(jù)收費(fèi)率擬定收費(fèi)方案;(5) 確定各類(lèi)車(chē)型交通量的轉(zhuǎn)移率;(6) 測(cè)算高速公路養(yǎng)護(hù)管理本錢(qián); (7) 測(cè)算高速公路收費(fèi)收入;(8) 進(jìn)行財(cái)務(wù)分析和經(jīng)濟(jì)評(píng)價(jià), 選取最正

8、確費(fèi)率。1 制定收費(fèi)標(biāo)準(zhǔn)的方法我國(guó)高速公路收費(fèi)費(fèi)率目前尚無(wú)統(tǒng)一的規(guī)定,不同管理目標(biāo)下其費(fèi)率制定的原理和方法不同, 各 省、市、自治區(qū)制定的高速公路的收費(fèi)標(biāo)準(zhǔn)也不相 同, 同一地區(qū)不同路段的收費(fèi)標(biāo)準(zhǔn)亦有所不同。目前 我國(guó)大局部地區(qū)高速公路收費(fèi)定價(jià)標(biāo)準(zhǔn)的計(jì)算依據(jù) 主要有以下幾種: 級(jí)差收益法、本錢(qián)反算法和人均收入關(guān)聯(lián)法 (負(fù)擔(dān)度) 等。 本文主要討論采用級(jí)差收益 法來(lái)計(jì)算確定高速公路的收費(fèi)標(biāo)準(zhǔn)。級(jí)差收益法是依據(jù)公路收費(fèi)率并考慮不同車(chē)型 或汽車(chē)的載重噸位來(lái)確定收費(fèi)標(biāo)準(zhǔn)的方法。 所謂公 路收費(fèi)率, 是指單位車(chē)輛的收費(fèi)額與高速公路級(jí)差 收益的比值。級(jí)差收益的計(jì)算采用“有無(wú)比照法, 根據(jù)道路用戶有否使用收

9、費(fèi)公路產(chǎn)生收益的差額確定 級(jí)差收益。級(jí)差收益法從用戶收益的角度出發(fā), 根據(jù)3案例分析本文選用某段高速公路為實(shí)例, 采用級(jí)差收益 法確定最正確收費(fèi)標(biāo)準(zhǔn), 并與現(xiàn)行的收費(fèi)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行對(duì)比分析。3. 1高速公路交通量現(xiàn)狀分析及遠(yuǎn)景預(yù)測(cè) 該高速公路連接 2 個(gè)特大城市, 除高速公路外,還有并行的一條國(guó)道。 通過(guò)調(diào)查得到運(yùn)輸通道中交 通量、各類(lèi)車(chē)型所占比例和車(chē)速, 現(xiàn)狀數(shù)據(jù)見(jiàn)表 1。表 1通道交通量 (輛日) 及各類(lèi)車(chē)型所占比例車(chē) 型通道總交通量車(chē)型構(gòu)成 比例%高速公路 交通量車(chē)型構(gòu)成 比例%行駛車(chē)速km h并行國(guó)道 交通量車(chē)型構(gòu)成 比例%行駛車(chē)速km h小轎車(chē)5 04938. 14 36647. 0107

10、. 568317. 1669. 8小貨車(chē)9196. 95576. 091. 13629. 1060. 4中 客2 22516. 81 30014. 082. 392523. 2451. 6中 貨2 38318. 01 57917. 076. 680420. 2048. 4大 客1 1328. 56507. 088. 448212. 1144. 2大 貨1 1458. 67438. 066. 940210. 1044. 1重型車(chē)4153. 1931. 070. 03228. 0942. 5合 計(jì)13 2681009 2881003 9801002003 年 第 5 期李 揚(yáng): 高速公路最正確收費(fèi)

11、標(biāo)準(zhǔn)的測(cè)算研究 101 通過(guò)分析有關(guān)高速公路所在路線通道組成情況, 得到遠(yuǎn)景通道交通量預(yù)測(cè)模型:為基準(zhǔn)年份; t 為預(yù)測(cè)年份。3. 2車(chē)輛級(jí)差收益和現(xiàn)行收費(fèi)標(biāo)準(zhǔn) 本文計(jì)算的級(jí)差收益主要包括 3 項(xiàng): 車(chē)輛運(yùn)營(yíng)本錢(qián)的節(jié)約、時(shí)間的節(jié)約和事故減少所帶來(lái)的收益。 計(jì)算結(jié)果列于表 2。52 320Q t =(1)1+ 15. 726e- 0. 12 ( t- t0)式 中: Q t 為第 t 年遠(yuǎn)景通道交通量 ( 輛日) ; t0表 2 高速公路級(jí)差效益及收費(fèi)標(biāo)準(zhǔn)注: 公路收費(fèi)率指收費(fèi)標(biāo)準(zhǔn)與級(jí)差收益的百分比3. 3公路通道之間轉(zhuǎn)移交通量的測(cè)算 本 文采用的交通量轉(zhuǎn)移分配系數(shù) C j 由式 ( 2)、(3

12、) 和 (4) 表示 (以 1980 為基年)。收費(fèi)率與凈現(xiàn)值 (N PV ) 測(cè)算結(jié)果表 32C j = 0. 95e- 0. 535 6 rj小轎車(chē)類(lèi)中小型客、貨車(chē) 大客、貨車(chē)(2)(3) (4)2C j = 0. 82e- 1. 486 rj2C j = 0. 98e- 3. 025 8 rj式 中: rj 為公路收費(fèi)率, rj = C T ol l ( C 0 - CN )。其 中: C T ol l 為 全 程 收 費(fèi) ( 元車(chē)) ; C 0 為 并 行 路 全 程運(yùn)營(yíng) 成 本 ( 元車(chē)) ; CN(元車(chē))。為 收 費(fèi) 路 全 程 的 運(yùn) 營(yíng) 成 本通過(guò)預(yù)測(cè)的通道交通量和轉(zhuǎn)移分配系數(shù)

13、, 可測(cè)算出轉(zhuǎn)移至高速公路的交通量, 由此測(cè)算出高速公 路的養(yǎng)護(hù)管理本錢(qián), 進(jìn)而得到高速公路收費(fèi)期間的收 費(fèi)收入與養(yǎng)護(hù)管理支出的現(xiàn)金流量表, 采用貼現(xiàn)率5% , 最終得到高速公路的運(yùn)營(yíng)收益凈現(xiàn)值 (N PV )。314 財(cái)務(wù)分析與最正確費(fèi)率確實(shí)定采用上述步驟, 以凈現(xiàn)值 N PV 為評(píng)價(jià)指標(biāo), 對(duì) 不同公路收費(fèi)率 (公路收費(fèi)率= 收費(fèi)標(biāo)準(zhǔn)用戶級(jí)差收益) 的 N PV進(jìn)行測(cè)算, 結(jié)果見(jiàn)表 3 和圖 1。由 表 3 和 圖 1 可 以 看 出 最 佳 公 路 收 費(fèi) 率 為016, 即收費(fèi)額占道路用戶級(jí)差受益的 60% 時(shí)高速 公路的運(yùn)營(yíng)盈利最大。 由此推算得出合理的參考收 費(fèi)標(biāo)準(zhǔn)列于表 4。3.

14、 5 結(jié)果分析根據(jù)上述研究, 筆者認(rèn)為高速公路的最正確收費(fèi) 率是存在的。 在本算例中, 當(dāng)公路收費(fèi)率為 60% 時(shí) 高 速公路的運(yùn)營(yíng)盈利最大, 當(dāng)公路收費(fèi)率高于60%圖 1 公路收費(fèi)率與凈現(xiàn)值 (N PV ) 關(guān)系公路收費(fèi)率N PV 萬(wàn)元0. 0- 402, 8740. 1- 261, 4550. 2- 134, 4890. 3- 33, 1970. 436, 5370. 574, 5370. 685, 1180. 775, 0100. 851, 2860. 919, 9361. 0- 14, 747車(chē)型大客車(chē)中客車(chē)小轎車(chē)大貨車(chē)中貨車(chē)小貨車(chē)車(chē)輛運(yùn)營(yíng)本錢(qián)的節(jié)約( 元( 車(chē)km ) )4. 861

15、. 400. 221. 060. 360. 11時(shí)間節(jié)約收益( 元( 車(chē)km ) )2. 041. 250. 305. 171. 660. 50事故減少的收益( 元( 車(chē)km ) )0. 160. 160. 160. 160. 160. 16三項(xiàng)收益合計(jì)( 元( 車(chē)km ) )2. 191. 410. 455. 331. 810. 66現(xiàn)行收費(fèi)標(biāo)準(zhǔn) ( 元( 車(chē)km ) )0. 800. 400. 401. 300. 800. 40公路收費(fèi)率%36. 528. 488. 124. 444. 160. 9平均公路收費(fèi)率%47. 1 102 公路2003 年 第 5 期表 4 高速公路當(dāng)前費(fèi)額和合

16、理參考費(fèi)額投資的直接回報(bào), 缺乏對(duì)公路用戶收益和承受程度的客觀認(rèn)識(shí)、分析和重視, 因此導(dǎo)致收費(fèi)標(biāo)準(zhǔn)的制定 比擬混亂, 收費(fèi)經(jīng)營(yíng)策略缺乏靈活性, 許多地區(qū)高速公路利用率不高, 造成運(yùn)輸資源的浪費(fèi)。 我國(guó)收費(fèi)公路屬特許經(jīng)營(yíng), 政府在科學(xué)研究的基礎(chǔ)上應(yīng)當(dāng)加強(qiáng)對(duì)高速公路收費(fèi)費(fèi)率的監(jiān)控。 應(yīng)根據(jù)經(jīng) 濟(jì)開(kāi)展和其他因素的變化, 定期對(duì)收費(fèi)公路費(fèi)率進(jìn)行 測(cè)算和評(píng)估, 并根據(jù)評(píng)估的結(jié)果, 在充分考慮投資者收益和公路用戶收益的根底上, 對(duì)收費(fèi)費(fèi)率給予調(diào)整。 本文提供了高速公路最優(yōu)收費(fèi)標(biāo)準(zhǔn)的測(cè)算分析方法, 該方法可以廣泛應(yīng)用于其他高速公路收費(fèi)標(biāo) 準(zhǔn)的制定、評(píng)估和調(diào)整。但是因?yàn)榈缆酚脩舻募?jí)差收 益、公路通道的交通量轉(zhuǎn)

17、移等重要參數(shù)隨著地區(qū)、社會(huì)經(jīng)濟(jì)狀況、路網(wǎng)布局和時(shí)間階段的不同而不斷變 化, 所以要科學(xué)地具體測(cè)算、分析我國(guó)高速公路的收 費(fèi)標(biāo)準(zhǔn), 還應(yīng)對(duì)這些關(guān)鍵問(wèn)題開(kāi)展長(zhǎng)期大規(guī)模的調(diào) 查分析和研究工作。注: 表中單位為元( 車(chē)km ) 。時(shí)其社會(huì)公益性將受到影響, 因此制定的收費(fèi)標(biāo)準(zhǔn)不應(yīng)高于此限, 并可以在保證盈利的范圍內(nèi) (40%60% 之間) 根據(jù)經(jīng)濟(jì)開(kāi)展?fàn)顩r和道路經(jīng)營(yíng)策略適度 降低高速公路收費(fèi)標(biāo)準(zhǔn)。根據(jù)表 3 和表 4 的結(jié)果可以看到, 當(dāng)前高速公路收費(fèi)標(biāo)準(zhǔn)與最正確收費(fèi)水平相比, 小汽車(chē)和大貨車(chē) 的最接近, 但總體上看當(dāng)前客車(chē)的收費(fèi)標(biāo)準(zhǔn)普遍偏 低, 貨車(chē)的收費(fèi)標(biāo)準(zhǔn)普遍偏高。其主要原因之一是由于人均在途的

18、時(shí)間價(jià)值提高較快, 而貨物的時(shí)間價(jià) 值在當(dāng)前經(jīng)濟(jì)開(kāi)展階段普遍較低, 因此客車(chē)的級(jí)差 收益高于貨車(chē)。 為此, 應(yīng)當(dāng)調(diào)整當(dāng)前的收費(fèi)標(biāo)準(zhǔn)體系, 適度提高客車(chē)收費(fèi)標(biāo)準(zhǔn), 降低貨車(chē)收費(fèi)標(biāo)準(zhǔn)。參考文獻(xiàn):1劉偉銘, 王哲人, 鄭西濤. 高速公路收費(fèi)系統(tǒng)理論與方法. 人民交通出版社, 2000.4結(jié)語(yǔ)我國(guó)收費(fèi)公路現(xiàn)行收費(fèi)標(biāo)準(zhǔn)在制定時(shí)過(guò)分強(qiáng)調(diào)Re search on In f eren ce of O p t im a l To ll Stan dard f or Expre sswayL I Ya n g(C h ina A cadem y o f T ran spo r ta t io n Sc ience

19、, B e ijing 100029, C h ina )A bstra c t: In th is p ap e r, o n e m e tho d to de te rm in e p r ice o f to ll h ighw ay is iden t if ied an d a ca se stu dyco n du c ted. In th e ca se stu dy, th e d iffe ren t ia l b en ef it s o f to ll ro ad u se r s a re e st im a ted, an d th e op t im a l ra

20、2 t io b e tw een p r ice an d b en ef it s is fo u n d. B a sed o n th is op t im a l ra t io , th e ra t io n a l p r ice sy stem o f to ll h igh 2 w ay a re dec ided an d th e p re sen t p r ic in g sy stem eva lu a ted. T h e m e tho d w ill a lso p ro v ide th e too l fo r dec id2 in g an d m o n ito r in g