北京市道路拥挤收费技术可行性研究finalWord文档格式.docx

北京市道路拥挤收费技术可行性研究finalWord文档格式.docx

《北京市道路拥挤收费技术可行性研究finalWord文档格式.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《北京市道路拥挤收费技术可行性研究finalWord文档格式.docx（12页珍藏版）》请在冰点文库上搜索。

4可行性研究分析5

4.1经济可行性研究5

4.2社会可行性研究5

5技术可行性研究6

5.1人工/半自动收费6

5.2全自动收费6

5.2.1车牌识别技术模式8

5.2.2基于车辆身份识别（AVI）的技术模9

5.2.3基于GPS和GSM的VPS收费技术模式10

6结语10

技术可行性研究

摘要：

本文通过北京市现状交通分析，立足于经济学原理，探讨了交通需求管理的新措施-道路拥挤收费在北京市实行的可行性。

通过研究分析国内外现行的道路拥挤收费措施，本文着重研究了技术的可行性。

研究分析了当前主流的三大拥挤收费技术模式，得出了技术可行性的结论。

关键词：

交通运输经济学；

道路拥挤收费；

技术；

可行性

1研究背景

随着城市社会经济的不断发展，人们生活水平的提高，随之带来的城市资源稀缺情况愈加明显。

作为城市血管的城市交通拥堵情况已成为影响城市发展的瓶颈，人口过快增长、就业岗位的不断增加等都对城市交通状况提出了新的挑战，尤其对大城市而言，交通拥堵更日趋严重。

对此，世界许多城市开始通过征收交通拥堵费来缓解城市交通的拥挤，同时通过收取交通拥堵费间接地改善生活质量和引导民众绿色生活。

并且交通拥堵费是指在交通拥挤时段对部分区域道路使用者收取一定的费用，其本质上是一种交通需求管理的经济手段，目的是利用价格机制来限制城市道路高峰期的车流密度，达到缓解城市交通拥挤的目的，提高整个城市交通的运营效率。

截止到2012年底，北京市汽车数量达到500多万辆。

然而这个数字仍然快速增长，机动车数量的高速增长和高强度的使用，给北京交通带来巨大压力。

并且北京市在采取单双号限行、停车收费等措施的情况下，道路拥挤也是司空见惯。

尤其是早晚高峰时间段，大量车流的定向移动加重道路负荷，他不但造成了城市的混乱，也降低了城市的的运营效率。

另外，相对而言，北京市的公共交通网络已初具规模，同时政府不断公共交通进行扶持和改善。

另外北京也是中国的政治文化中心，这种定位本身就把很多社会资源、公共资源汇聚在北京，而北京又宣称，要建设有国际影响力的金融中心城市，“中关村”这个中国IT中心也在北京，加上医疗教育等各种资源都集中在北京，大量人口向北京聚集，拥堵在所难免。

2经济学原理

从经济学的角度优化拥挤水平的想法是，利用价格机制来使旅行者充分意识到他们之间相互施加的影响。

汽车驾驶者进入一条拥挤道路时应为他们造成的过度拥挤支付费用。

效率原则在逻辑上也同样要求运输使用者为出行的边际成本付费，即每一位道路使用者都支付由其引起的边际成本。

这意味着除了支付燃油费、维护费、车辆折旧和自己驾车时间的成本，新加入的驾车者还应该承担他所引起的其他驾车人的时间损失，这些损失并不是驾车人自己的实际花费，而是由于车速降低给社会带来的。

因而，符合逻辑的想法是，有关的公路管理部门有责任征收拥挤费。

下图是在拥挤道路上征收拥挤费用的示意图。

在不考虑拥挤收费的情况下，对每位驾车人而言交通量就是图中需求曲线D与边际私人成本曲线MPC交点b所决定的的Q，该交通量对应的出行费用是P。

Q大于社会最优的交通量

这说明由于驾车人没有按照边际成本支付费用，导致拥挤。

如果每辆车的最优道路价格是

，即对驾车人征收相当于

的拥挤费用，便可以把车辆数减少到

的水平并使对道路空间资源的需求等于边际社会成本曲线MSC。

对于驾车人而言，如果出行时会被征收拥堵费，他们感受到的边际私人成本曲线便由MPC移动到了

此时，那些对自己时间价值估计也最低的人，对交通拥挤的损失估计也最低，也最不愿意支付拥挤费用；

而在不征收拥挤收费的情况下，这些人实际上又是最不怕堵在拥挤道路上的那些人。

一旦开始征收拥挤费用，对时间价值估计较低的人就会因选择不交费而放弃在道路上占据空间，留下的那些认为快速驾驶十分重要的人则能更有效率的使用道路。

从图上看，由于拥挤收费的出现，需求曲线与边际私人成本曲线的交点便由b移动至与边际社会成本曲线的交点a，社会效率目标得以实现。

在交通量水平

上，车辆行驶速度可以大为加快，拥挤收费产生了福利收益，同时，公路定价阻止了一些汽车使用者使用公路，损失了消费者剩余abd。

图1

通过对图1的分析可知,解决北京市的交通拥堵的问题,就是要使实际的车流量等于符合道路供给能力的均衡流量,即Q2=Q1,使社会效益最大化。

为取得社会效益的最大化,就需要增加车主出行的边际成本,使其出行的个人边际成本等于其选择出行后社会为其承担的边际成本,即让车主在个人边际成本的基础上另外承担一部分费用,这部分费用的大小应等于边际用户社会成本与边际用户个人成本之差,以此来消除社会效益的净损失。

通过以上论述,我们可以发现拥挤收费政策有以下性质。

1.交通拥挤收费的理论基础是经济学中的边际成本定价原理和外部成本理论。

个人出行成本支付小于社会成本支付导致了道路的潜在需求过高和交通量的无节制增长,从而造成路网中某些路段（时段）车流量达到饱和,产生道路拥挤现象。

2.根据边际成本定价原理,交通拥挤收费本质就是为了使整个道路网络得到最有效的利用,向行驶在拥挤路段上的用户收取额外的费用,用来抵消他所产生的外部负效应,收取费用的大小等于边际社会成本和边际个人成本之差。

就其本质而言,交通拥挤收费就是利用经济杠杆实现交通资源的最优化分配[3]。

3.交通拥挤收费作为一种交通需求管理手段,它有别于我国高速公路（桥梁）的通行费用,前者的主要目的是为了减少拥挤路（时）段的交通需求,财政收入的增加只是副产品,并且交费者可以参加收费收入的再分配。

而后者的主要目的是为了收费还贷。

由此可以得出结论,交通拥挤收费是指在交通拥挤时段,对城市内拥挤区域道路的使用者收取一定的费用。

它本质上是一种交通需求管理的经济手段,目的是利用价格机制来限制城市道路高峰期的车流量,减少车流密度,调节交通量（特别是私人小汽车的流量）的时空分布,达到缓解城市交通拥挤的目的,提高整个城市交通的运营效率。

3国外案例

3.1在欧洲影响最大的收费城市——伦敦

英国伦敦于2003年开始对市中心车辆征收“道路拥堵费”。

之后，每天进入市中心小汽车减少20%至30%，公交车因此较以前提速25%。

另外伦敦是座拥堵程度远不及曼谷、北京但却坚持收取拥堵费10多年的城市。

伦敦收取交通拥堵费实际上他有几个挺重要的背景，一个是英国人很关心环境问题，那么中心区的交通排放是污染的一个重要来源。

还有好几个环境条件，比如说伦敦的公共交通系统非常的发达，它的轨道交通400多公里，可以说是全球各个著名的大城市之间密度最高的一个城市。

还有一个伦敦在他的城市实行中心的边缘修建了很多停车收费地点。

3.2世界上最早收取交通拥堵费的国家——新加坡

新加坡1975年起在市中心6平方公里控制区域，对进入车辆每天收3新元“道路拥堵费”。

新加坡可以说是世界上最早收取拥堵费的国家，因为他从20世纪60年代刚建国以来就考虑这个问题。

新加坡的交通管理上有一系列的政策，包括我们现在知道的对车牌的收费，这也是新加坡的经验，那么新加坡队拥堵收费也好，对车牌收费也好，对进口车加了很重的税也好，这些政策都有一个很重要的基础，就是他的公共交通系统比较发达，所以他采取了对私家车的数量进行比较严格的控制。

过去将近40年的经验证明他的政策也是很成功的，所以新加坡的这个政策还在实行，并且成为很多城市发展的典范。

3.3近期才加入拥堵收费行列的最繁忙城市——纽约

2008年3月31日，美国纽约市议会表决通过在曼哈顿区征收交通拥堵费提案。

征收交通拥堵费旨在减少市区污染，缓解交通压力，使人们更多使用公共交通工具出行。

征收的拥堵费的大部分资金将用于提高部分地区的公共汽车服务，特别是服务水平较低的曼哈顿周边地区。

同时人们将呼吸更新鲜空气，乘坐公交车，拥堵情况也会改善。

4可行性研究分析

关于道路拥挤收费的可行性分析可以从经济、社会、技术可行性三方面进行研究，本文主要研究分析了技术可行性。

4.1经济可行性研究

根据福利经济学原理价值判断准则,一项政策实施合理性主要取决于社会总收益减去社会总成本的剩余多少。

北京实施拥挤收费政策所涉及的利益相关者主要包括现有及潜在私家车车主、公共交通出行者、北京市公共运输部门以及北京市交通管理部门四大利益集团。

第一集团中根据出行者时间价值和出行目的不同可分为两类群体:

时间价值高,收费后依然选择驾车出行的出行者,由于出行的速度加快,时间减少,出行的福利增加,是直接的受益者;

而时间价值较低,收费后福利减少退出驾车的出行者是直接的受损者,他们或者放弃驾车出行或者减少驾车出行次数,潜在私车出行者得到了抑制,促使其使用公交系统或出租车,从而减少了城市交通压力。

第二集团受拥挤收费与否的直接影响甚微,但实施拥挤收费带来的环境改善使其成为直接受益者。

第三集团是直接受益者。

第四集团的政府管理部门是政策实施的具体操作者和进行收费后利益的再分配者,虽然交通拥挤的实施会增加交管部门城市管理的费用,但是交管部门的收益要远远大于其付出的成本。

因为通过拥挤收费,一方面可以抑制交通需求,缓解交通主管部门的工作压力,同时也可以筹集一部分收入用于改善城市交通基础设施和公交系统,扩大城市交通供给能力。

根据上述政策实施对四大利益集团影响分析可看出,实施交通拥挤收费政策的社会收益远大于社会成本和损失,该政策从经济学理论角度是可以实施的。

4.2社会可行性研究

目前北京市轨道交通、公共交通迅速发展，在政府的支持下，地铁线路不断完善，公交优先的一些政策相继出台，市民出行更加方便快捷，所以公共交通完全可以承受由于拥堵收费而增加的客流量。

同时，由于一部分车主选择公共交通或减少出行次数，道路上的车流密度减少，调节交通量（特别是私人小汽车的流量）的时空分布,达到缓解城市交通拥挤的目的,提高整个城市交通的运营效率。

车辆拥堵还会增加大量的环境污染成本和噪声成本。

拥堵现象直接导致的是车辆在道路上停留的时间延长，排放尾气量增加，严重污染了北京市的空气质量，同时汽车鸣笛所带来的噪声影响周边市民的生活。

所以这些增加的社会成本可以由车主承担一部分，增加车主出行的边际成本，以此来减少社会效益的净损失，使得社会效益最大化。

5技术可行性研究

道路拥挤收费技术按发展历程可分为两个阶段：

人工/半自动收费阶段和全自动收费阶段。

5.1人工/半自动收费

上世纪80年代以前，国内外道路收费主要采用这种方式。

人工收费是指靠收费员辨别车型、发卡、按里程计收费用、开票验证、保管现金、统计数据和账务结算的收费方法。

是收费方式中最简单的一种，但劳动强度大，统计工作量大、误差大，不便于管理。

半自动收费是人工参与操作，由计算机进行统计监控，辅助以多媒体抓拍及CCTV收费监控的收费模式。

此类收费方式目前在国内外高速公路收费中仍被广泛使用，但需要车辆停车缴费，显然不适用于城市道路拥挤收费。

新加坡作为世界上最早实施拥挤收费的国家，早在1975年就开始，当时采用的区域通行证（ALS）方式就是在传统人工收费方式基础上进行改进后提出的一种基于预缴通行费的不停车人工收费方法。

5.2全自动收费

上世纪80年代以后，信息技术飞速发展，为全自动收费的实现提供了技术支持。

目前主要有以下三种技术模式：

车牌识别技术（LPR）模式、基于车辆身份识别（AVI）的技术模式、基于GPS和GSM的VPS（车辆定位系统）收费技术模式。

5.2.1车牌识别技术模式

车牌识别技术有两种方式：

一种是基于图像处理与光学字符识别（OCR）技术的车牌识别系统，这种系统需要在路侧安装固定的车牌识别摄像机，摄像头抓拍到车牌，然后进行图像处理读出车牌号，可以得到出行者的信息；

另外一种是车牌识别是采用电子车牌技术，电子车牌可以直接与路边设备进行通讯。

基于车牌识别技术的拥挤收费系统的体系结构如图2所示。

图2

目前伦敦道路拥挤收费就是采用的这种技术模式。

在进入收费区的主要路口和收费区内安装了大量摄像机，由摄像机记录下进入收费区的车牌号码并存入计算机数据库，在收费区域入口道路上，以及在入口道路之前的适当距离，设立醒目的收费区域标志，凡开私家车进入收费区者，必须在当天晚10点之前缴纳费用，计算机检测到付费者的车牌后，即从数据库中消除记录。

用户也可以提前预付，需经常开车进城者，还可按周、月或年付费，并享受一定的优惠待遇。

伦敦在实施过程中亦不断对LPR技术进行改进，提出了多输入LPR法，使得其捕获率从70%-80%提高到了90%。

5.2.2基于车辆身份识别（AVI）的技术模式

如今，把基于DSRC的电子收费技术应用于城市道路拥挤收费收到普遍的关注，这种技术的优点是技术上比较成熟和稳定，成本相对比较低，容易被大众接受。

该技术模式下的城市道路拥挤收费系统设备如图3所示。

图3

基于DSRC城市道路拥挤收费系统包含几下几个部分：

车辆识别子系统、中心区交通状况信息采集子系统、中央处理子系统和违规处理子系统，其中车辆识别（通讯）子系统负责对进入限制区车辆进行识别和确认，并将出行者信息传输至中央处理子系统；

中央处理子系统根据中心区交通状况信息子系统采集到的交通信息，结合预先定义的费率模型计算费用，然后在出行者的现金卡或者银行账户上扣除。

同时还根据车辆识别子系统传输的信息确认车辆是否违规，并向违规处理子系统下达处理指令，比如抓拍违规车辆车牌等。

车辆识别子系统也可以跟违规处理子系统直接通信，完成违规处理[2]。

各系统之间相互协调，共同完成电子收费交易以及违章车辆识别任务。

DSRC在城市交通拥挤收费的应用以新加坡1998年9月1日期实施的电子收费系统（ERP）为代表。

ERP收费的两道闸门，由两组天线、一组违章摄像机、一组车型判别设备组成，但识别成功率仅为60%。

继新加坡ERP系统之后，世界众多城市在进行拥挤收费技术研究中都将DSRC作为主要选择之一。

5.2.3基于GPS和GSM的VPS收费技术模式

基于GPS和GSM的道路自动收费系统通过车内GPS接收器记录车辆经过的所有虚收费点，通过收费卡在车主的现金账户中缴纳应交的过路费。

管理部门可以根据需要设置虚收费点的位置。

将数个或数十个GSM工作站连接起来形成网络，由一个控制中心来处理，收费效率和服务范围就大大改善。

基于这种技术模式的电子收费系统如图4所示。

图4

目前，全球采用VPS电子收费技术的国家有德国“LKW-MAUT”系统，它于2005年1月1日正式运营，是对高速公路上超过12t的大卡车进行电子收费，系统覆盖德国境内12000公里公路。

该系统基于GPS并辅助电子地图进行车辆定位和计算行驶距离，基于GSM进行收费收取，同时也允许预付费和面向无车载设备驾驶的人工付费形式。

6结语

本文主要从技术角度来阐述拥堵收费的可行性，通过交通拥挤收费是利用经济手段来控制交通需求的一种措施，它对于缓解城市中心区的交通拥挤问题效果十分显著，国内外的实践经验证明，拥挤收费能够有效地控制交通需求，提高城市路网的整体运营效率。

另外，就北京市而言，借助现代交通技术理论上可以实现交通拥堵收费，但是，在国内还没有一个大中城市加以实施，还没有借鉴意义。

当然拥挤收费并不是完美无缺的，它还存在例如城市道路使用不公平、侵犯个人隐私、对周边商业区产生影响等一系列问题。

因此，北京市在实施交通拥挤收费前,要积极做好宣传工作，认真听取各方意见，加大力度进行交通基础设施建设，尽可能争取广大市民的支持和配合，从而充分发挥交通拥挤收费对交通需求的控制作用，减少它所产生的不利影响，尽可能的解决北京市的交通拥堵问题。

参考文献

[1]岳芳菲、沈映春，北京市交通拥挤收费的可行性探究[J].北京：

北京航空航天大学公共管理学院.2010,

[2].贾顺平，交通运输经济学[M].北京：

人民交通出版社.2011

[3].马祖琦,伦敦中心区"

交通拥挤收费政策"

--背景、经验与启示[J].上海：

华东师范大学.2006

[4].姚红云、孙立军、冯晓，公车影响城市实施交通拥挤收费策略的理论研究[J].上海：

同济大学学报（自然科学版）.2008