缓解高速公路拥堵的消费者均衡模型

来源：职称驿站所属分类：交通运输论文
发布时间：2018-08-28浏览：77次

　　节假日高速公路免费政策拉动了人群消费和相关产业发展，但导致的高速公路拥堵已给社会和环境带来不可忽视的影响。本文根据国内外研究现状总结了高速公路拥堵成因及解决对策; 以十一假期为例，基于消费者均衡理论设计 “ 有秩序分流” 方案，以调查问卷的形式了解民意和方案可行性;根据调查结果建立数学模型，描述出行者在通行价格、拥堵时间与日程安排三者之间进行均衡决策的过程，最后给出具体的阶梯收费方案。

　　《公路》内容以实用技术为主，兼顾政策、理论和科学实验。主要服务对象是：从事公路工程勘察、设计、施工、科研、养护、监理、管理等的技术和管理人员，大中专院校师生，市政、铁路、林业、水利、机场、地质、煤矿、石油等部门的科技工作者。

　　引言

　　2012年 7 月 24 日，国务院批转交通运输部、发展改革委、财政部等部门共同制定的《重大节假日免收小型客车通行费实施方案》，在春节、清明节、劳动节、国庆节4 个重大节假日及连休日期间，免收7 座及以下小型客车通行费。自此，节假日高速公路免费成为民众享受的惯性福利之一，极大调动了居民自驾出行的积极性，在一定程度上减少了铁路、飞机等的运输压力，更主要的是拉动了汽车及相关产业发展，同时带动了旅游行业的发展，在促进第三产业发展方面发挥积极作用。但这项惠民政策也不可避免地引发一系列问题，造成道路拥堵、事故频发、路面损毁、加剧污染等负面影响，其中激增的集中出行需求导致道路拥堵给广大群众造成最大困扰，因此解决法定假日期间高速公路拥堵问题具有重要现实意义。

　　1 研究综述

　　节假日高速公路拥堵对人们安全出行和社会经济发展都产生了不同程度的影响，比如：增加出行者的经济成本和公共服务成本; 降低人们出行的安全系数，易发生事故; 过量的车辆会加快路面损耗速度; 车辆排放物增多导致生态环境受到破坏等。为了解决高速公路拥堵，国内外学者和管理部门对此进行了相应研究和处理。

　　1.1 高速公路拥堵成因分析

　　李廷春和袁正 (2014) [1] 以经济学理论对节假日免费政策进行分析，认为免费政策不符合经济规律，导致短期内需求增长，从而造成拥堵。石乐 (2016) [2] 基于日常工作经验，分析了节假日高速公路免费政策的经济影响，认为高速拥堵是由于免费政策使高速公路从准公共物品变成了公共物品所致。穆霄峰 (2016)[3] 认为免费政策实施期间管理部门交通管理、收费策略、应急处置方面的不足造成了高速拥堵。刘思宁 (2016)[4] 认为高科技手段管理交通还未能广泛普及，遇有突发情况时无法及时进行科学合理的资源调配，信息发布的及时性和精准性不足，发布渠道缺乏整体规划，共享程度低，这些因素都对道路拥堵有影响。

　　可以将造成节假日高速公路拥堵的原因总结为两个方面：(1) 节假日高速公路的供求不均衡; (2) 缺乏针对节假日高速公路集中出行人群进行有效分流的手段。

　　1.2 缓解高速公路拥堵对策分析

　　我国政府从政策、资金、管理方面对高速公路拥堵问题采取措施。有学者建议取消免费政策，但这有违惠民初衷; 资金上增加高速公路基础建设投资，但起效时间较长，不能及时解决问题; 完善相关技术的效果也不甚理想。市场经济条件下的价格机制是调节资源配置的核心机制，通过定价来配置资源同样适用于高速公路通行市场，价格会对供给和需求进行有效调节。因此采用收费的方式缓解节假日高速公路拥堵是比较有效的方式，但如何收费始终是学界的热点研究问题。

　　美国加州圣迭戈市尝试了管制和收费并用的方法，在普通公路旁修建了快速通道供公共汽车使用，小汽车可付费使用，动态道路收费系统利用微波雷达时刻监视路面交通情况并相应调整收费，司机们可以选择忍受较为拥挤的道路或花钱买时间。韩国以经济杠杆调解汽车数量，首尔调高汽油税且每辆车需定期缴纳2000 韩元交通拥挤费，但乘载3 人以上的车辆可免费。日本和瑞士通过电子收费系统 ( ETC) 以及差别化征收高速公路费的方式缓解拥堵。

　　我国政府在2016 年首次提出了探索高速公路分时段差异化收费政策。高速公路收费属于公共政策，其涉及社会、人的行为等多种不确定性极强的方面，因此其分析、制定和实行都十分复杂。当公共政策主体和受体范围过大时，定性解释略显单薄，需要以定量方法作进一步说明。公共物品因其特有的非竞争性和非排他性无法使用市场机制定价，但节假日车流量的大幅增加使高速公路拥堵情况严重，具备了完全的竞争性，因此可以通过市场机制确定通行价格以平抑通行压力。基于消费者均衡理论，即通过对消费者效用最大化问题的描述，在消费者收入等影响因素约束条件下求解最大化问题，从而得到能够使消费者效用最大化的商品组合，可以向高速公路出行者的效用函数引入时间便利因素，以能够减少的拥堵时间，作为以高速公路通行费用为价格的商品，供消费者选择，从而对高速公路出行者的决策行为进行描述。

　　因此，本文在我国现有政策框架内，以十一假期为例，运用价格手段对集中出行的人群进行“有秩序分流”，在既保证现行免费政策的总时长(7 天)，又最大程度保障出行者享受免费政策权益的前提下，提出简单有效、明确具体的缓解节假日高速公路拥堵方案。

　　2 方案设计、问卷调查与分析

　　以十一假期为例，考虑到既要保证现行免费政策的总时长(7 天)，又要最大程度保障出行者享受免费政策的权益，那么适度运用价格杠杆，对集中出行人群进行 “ 有秩序分流”，应该是最为简便易行的方法。具体方案设想和调查如下。

　　2.1 方案设计

　　基于公共物品理论和消费者均衡理论，设置以下方案 (假设十一国家法定假期为 10 月 1 日～7日)：

　　方案1：二阶梯式收费，由 10月 1 日～7 日免费，调整为10 月1 日全价， 10 月2 日～8 日免费，10月 9日恢复全价。

　　方案2：三阶梯式收费，由 10月 1 日～7 日免费，调整为10 月1 日全价， 10 月2 日半价， 10 月3日～8日免费， 10月 9日半价， 10月 10日恢复全价。

　　2.2 问卷设计与回收结果

　　本文的问卷调查目的在于分析价格对人们十一假期出行选择的影响，了解消费人群的日程偏好及对方案改变的主观接受程度; 问卷分别针对价格———时间偏好、日程偏好和政策主观支持程度设置17道客观题和1 道主观题 (具体问卷略)，受访者根据同一情景下的不同具体条件，结合各自感受填写问卷，以获取更为全面、准确的出行偏好样本，为后文实证分析奠定数据基础，提供数据支持; 问卷发放地区以全国最拥堵的京津冀、长三角、珠三角和成渝地区为主，辅以部分东北、西北城市，在北京、天津、张家口、保定、成都、昆明、郑州、上海、苏州、杭州、武汉、广州、深圳、惠州、哈尔滨、长春、沈阳、库尔勒、银川等19 个城市发放问卷共计 9000 份; 发放对象包括国企、私企、外企员工，政府机关工作人员，中高等学校教师、学生、学生家长以及社区居民等多个群体。

　　共计回收调查问卷8236 份，经过仔细筛选比对，最终确定有效问卷 8041 份，占回收总数97.6%，占发放总数的 89.3%，符合问卷调查有效标准。通过对问卷调查和对政府管理部门相关

　　结论与建议

　　从上文基于消费者均衡模型的建立和计算机回归与模拟结果(具体过程略) 可以得出以下结论：

　　(1) 二阶梯收费方案下，有 19.78%的人选择全价出行， 80.22%的人选择免费出行， 12.74%的人选择全价返程， 51.70%选择免费返程，而 35.56%的人由于日程安排具有刚性，选择7 日返程。在阶梯收费时段内，可平均减少 28.21%的拥堵时间; (2)三阶梯收费方案下，有 19.78%的人选择全价出行，16.93%的人选择半价出行， 63.29%的人选择免费出行， 12.74%选择全价返程， 10.91%选择半价返程， 40.79%的人选择免费日返程， 35.56%的人选择7 日返程。在阶梯收费时段内，可平均减少 39.24%的拥堵时间。

　　可见在基于消费者均衡理论的节假日期间高速公路收费模型中，参照拉格朗日函数与动态规划方法，求解混合效用函数的最优解，可得到设

　　想方案效果的测算公式，回归模拟结果可以表明节假日期间高速公路差异性收费比完全免费的政策更符合公共利益，可以有效分散车流，为人们提供更多便利。因此，建议有关部门应该逐步完善相关政策和技术，借鉴基于消费者均衡的收费模型，制定切实可行的收费政策，缓解节假日高速公路拥堵问题。

　　参考文献

　　[1] 李廷春，袁正.免费还是加收拥堵费———解决收费公路重大节假日拥堵问题的经济学思考 [ J] .消费经济， 2014， 30(5)： 67～72

　　[2] 石乐.“ 节假日高速公路免费政策” 的经济学分析 [ J] .知识经济，2016， (3)： 53， 55.

　　[3] 穆霄峰.我国高速公路重大节假日交通拥堵现状分析及对策

　　研究[ D] .太原：山西大学， 2016.

　　[4] 陈豪，王宇熹，李春晓.高速公路差异化收费引导假日旅游

　　供需平衡研究[ J] .旅游学刊， 2014， 29(1)： 83～90.

　　[5] 毛洁琼.三层阶梯收费模式的产生与运用[J].中国交通信息化， 2013，(3)： 29～31.

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