官淑琪 張勤康

1.江漢大學(xué)商學(xué)院，中國·湖北 武漢 430056

2.武漢商學(xué)院工商管理學(xué)院，中國·湖北 武漢 430056

論文系統(tǒng)梳理了中國和國際上智能交通系統(tǒng)（intelligent transportation systems，ITS）效益的學(xué)術(shù)研究現(xiàn)狀、熱點前言、存在問題及具體對策，重點分析了ITS效益研究起源、內(nèi)涵、具體表現(xiàn)及評價方法。研究分析表明ITS效益研究已全面展開，美國ITS效益評估最為系統(tǒng)，中國學(xué)者以史其信、王笑京、楊曉光等為代表，在ITS評價領(lǐng)域做出了很多有價值的研究。目前，中國和國際上對ITS效益的分類主要有三種，具體的效益表現(xiàn)大致相同。ITS效益還沒有形成一個明確的、權(quán)威的定義，多數(shù)定義以效益內(nèi)容的描述、列舉為主。評價方法是ITS效益研究的熱點，成本效益分析法占據(jù)了主導(dǎo)地位，如何將關(guān)鍵指標法、倍差法等新方法與經(jīng)濟分析法、目標導(dǎo)向法和交通仿真相結(jié)合，設(shè)計出精細完整的評價模型和方法，是未來的研究趨勢。

智能交通系統(tǒng)；效益；內(nèi)涵；評價方法

1 引言

自1994年被正式提出，智能交通系統(tǒng)（Intelligent Transportation Systems，ITS）已廣泛應(yīng)用在交通運輸?shù)母鱾€領(lǐng)域，并且提高了道路通行能力，有效緩解交通擁堵，加快對交通事故快速反應(yīng)能力，為提高交通安全水平等方面做出了巨大貢獻[1]。與傳統(tǒng)的道路擴容等方案相比，ITS項目能更加有效地解決交通擁堵等問題[2]。ITS技術(shù)研究與應(yīng)用客觀上帶動了關(guān)聯(lián)產(chǎn)業(yè)的成長，也催生了新興產(chǎn)業(yè)的出現(xiàn)，某種意義上，間接效益可能比用戶效益的影響更為廣泛[3]。

因此，如何客觀地界定ITS系統(tǒng)建設(shè)對解決交通問題、提高道路交通管理水平的凈貢獻，衡量ITS所產(chǎn)生的效益、正面影響和負面影響，對智能運輸系統(tǒng)項目的經(jīng)濟合理性、技術(shù)合理性、社會效益、環(huán)境影響和風(fēng)險做出評價，為ITS項目的可行性研究、實施效果、方案比選、決策以及對已有系統(tǒng)運作的優(yōu)化提供科學(xué)依據(jù)[4-5]，是近年來學(xué)術(shù)界研究的熱點，也是研究的難點。智能交通效益評價研究是一項復(fù)雜的工作[6]，論文將從智能交通系統(tǒng)效益評價研究的起源、內(nèi)涵、具體表現(xiàn)及其評價方法四個方面對現(xiàn)有文獻做出總結(jié)分析。

2 ITS效益評價的起源及研究情況

歐美等發(fā)達國家在20世紀90年代初就認識到ITS效益研究的重要性。美國運輸部下屬的智能交通系統(tǒng)聯(lián)合計劃署從1994年開始收集ITS 成本效益的相關(guān)信息，于1995年發(fā)表第一本ITS效益評價報告，每年更新效益成本數(shù)據(jù)。同時，他們建立了智能交通系統(tǒng)資源庫（ITS Knowledge Resources，KRs），不僅包含美國近20年來ITS項目的效益，成本和經(jīng)驗教訓(xùn)的具體表現(xiàn)，還對歐盟、加拿大、新西蘭、日本、中國、新加坡等國家和地區(qū)部分ITS項目做了跟蹤統(tǒng)計[7]。

歐盟ITS評價領(lǐng)域的研究也始于20世紀90年代，1998年在ITS評價研究項目“CON2VERGE”中發(fā)布了智能運輸系統(tǒng)評價指南，通過用戶需求定義、項目描述、定義評價目標、影響預(yù)評價、評價方法、數(shù)據(jù)分析和報告結(jié)果等內(nèi)容的論述系統(tǒng)闡述了ITS項目評價思想[8]。隨后，ITS項目的運營評價也分別在倫敦、巴黎和都靈等地開展。C Bonnet 和H Fritz 作為歐洲智能交通協(xié)會的代表人物，在“提升—駕駛?cè)恕表椖恐邪l(fā)現(xiàn)，電子牽引桿系統(tǒng)能使卡車實現(xiàn)近距離安全駕駛，并減少了燃料消耗[9]。這項研究為進一步認識智能交通的安全效益和環(huán)境效益奠定了基礎(chǔ)。

日本在分析借鑒美國和歐盟ITS 體系結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上，1998年出版了道路事業(yè)評價指南。同時，日本集合大學(xué)學(xué)者、民間專業(yè)交通咨詢公司等力量，針對智能交通項目的實施效果評價進行立項研究，1999年確定了ITS效果評價流程圖構(gòu)想，完成了相關(guān)指標、參數(shù)的選定，2000年初完善了方法體系，并開始進行程序化設(shè)計。除技術(shù)研究外，日本在政策、制度建設(shè)上也出臺了相關(guān)規(guī)定以保證ITS評價工作的推廣應(yīng)用。在2006年發(fā)表的《IT新改革戰(zhàn)略》有關(guān)ITS的發(fā)展的記述中，對ITS效果評價做出了明確規(guī)定：從2006年開始，需針對服務(wù)有效性、系統(tǒng)構(gòu)思以及仿真實驗等內(nèi)容對ITS項目進行論證。由此可見，日本對于ITS效果評價的重視。

中國智能交通系統(tǒng)的開發(fā)研究始于20世紀80年代后期，國家“七五”科技攻關(guān)重點項目子課題“城市道路交通實時自適應(yīng)系統(tǒng)評價方法和技術(shù)研究”是中國ITS效益研究的初探，該研究主要以交通控制與管理效益分析為目標。隨著“九五”到“十三五”智能交通系統(tǒng)的廣泛開發(fā)和應(yīng)用，ITS效益評價也全面展開，代表人物有陳旭梅、陸化普、史其信、衛(wèi)振林、王笑京、楊曉光、朱茵等。

清華大學(xué)史其信教授在《智能交通系統(tǒng)評價技術(shù)與方法》一書中，從交通管理者、運營管理者以及道路使用者的角度出發(fā)，提出了由技術(shù)評價、影響評價、經(jīng)濟評價以及社會和環(huán)境評價四部分評價內(nèi)容及相應(yīng)評價指標構(gòu)成的評價框架；并且對每項評價內(nèi)容的評價指標和適用評價方法進行了論述?？傮w來看，該專著的出版對中國該領(lǐng)域研究及實踐的開展起到了很好地推動作用[10]。

同時，同濟大學(xué)楊曉光教授在國家“十五”科技攻關(guān)項目“智能交通關(guān)鍵技術(shù)開發(fā)和示范工程”中，對智能交通系統(tǒng)項目評價進行了研究，建立了ITS評價的三維框架，分別是類型維、邏輯維和方法維，并形成了《ITS評價指南》。研究成果在杭州交通控制系統(tǒng)評價和中山市公交汽車智能交通系統(tǒng)評價中得到應(yīng)用。

國家智能交通系統(tǒng)工程技術(shù)研究中心主任王笑京在《智能交通系統(tǒng)成本效益的研究》中將現(xiàn)有ITS評價方法總結(jié)為經(jīng)濟分析方法、多準則分析法以及ITS成本效益數(shù)據(jù)庫，并在分析各種方法適用性的基礎(chǔ)上對成本效益數(shù)據(jù)庫建設(shè)內(nèi)容進行了重點研究，提出數(shù)據(jù)庫應(yīng)按照智能車輛和智能基礎(chǔ)設(shè)施兩個主要單元對成本和效益進行分組，其中成本包括系統(tǒng)成本、單元成本，效益數(shù)據(jù)涵蓋安全、機動性、效率、生產(chǎn)率、能源和環(huán)境、用戶滿意度等六個方面。

除了對集成的ITS效益做評價研究，更多的學(xué)者以智能交通管理系統(tǒng)、電子收費系統(tǒng)、出行服務(wù)系統(tǒng)、安全駕駛系統(tǒng)等子系統(tǒng)為研究對象展開效益研究。賈洪飛，雋志才等運用計算機模擬技術(shù)對收費站實施電子收費(ETC)系統(tǒng)進行模擬，應(yīng)用成本效益法(CBA)對不同交通量條件下實施電子收費系統(tǒng)帶來的貨幣化的增量效益進行分析[11]。黃愛玲、劉運鶴等綜合分析了北京市智能交通管理系統(tǒng)在2008年投入應(yīng)用后在減少車輛行車成本、節(jié)省出行時間、緩解土地資源等方面產(chǎn)生的社會經(jīng)濟效益，并結(jié)合實際數(shù)據(jù)，采用有無對比法、計量經(jīng)濟學(xué)、人力資本等理論和方法，對其進行了定量和定性分析，得到運用ITMS系統(tǒng)應(yīng)用后為北京市帶來的社會經(jīng)濟效益值達177.11億元[12]。劉宗巍、陳銘等通過調(diào)查研究和情景對比分析，從多個維度評估智能化停車模式對個人和社會的巨大效益[13]。

總之，國際上對ITS效益的全面研究已有20多年的時間。其中，美國ITS效益評估最為系統(tǒng)，中國ITS效益的全面研究始于2000年以后，以史其信、王笑京、楊曉光等為代表，在ITS效益評估領(lǐng)域做出了很多有價值的研究。

3 ITS效益的內(nèi)涵

ITS效益不僅包括對其使用者的貢獻，還包括ITS帶來的社會、經(jīng)濟和環(huán)境等諸多方面的影響。目前，對智能交通系統(tǒng)效益的描述、定義的研究較有代表性的有以下幾點。

美國運輸部的聯(lián)合計劃署在其ITS評價報告中指出，ITS的效益可以從6各方面衡量，分別是安全效益、流動性、效率提升、生產(chǎn)力和成本節(jié)省的效益、能源和環(huán)境影響，公眾滿意度[6]。

歐洲智能交通協(xié)會表明智能交通系統(tǒng)或信息技術(shù)在運輸上的應(yīng)用能減少城市道路和城際干道的交通擁堵、增加運輸安全性，給旅行者提供信息，改善可達性、舒適性、提高貨運效率，促進經(jīng)濟增長和提供新服務(wù)[14]。

世界道路協(xié)會編寫的《智能交通系統(tǒng)手冊》中，ITS 被定義為對通信、控制和信息處理技術(shù)在運輸系統(tǒng)中集成應(yīng)用的統(tǒng)稱。這種集成應(yīng)用產(chǎn)生的綜合效益主要體現(xiàn)在挽救生命、節(jié)省時間和金錢、降低能耗以及改善環(huán)境，保護生態(tài)等方面。ITS發(fā)展的最終目標是交通運輸?shù)母咝?、安全、舒適和可持續(xù)發(fā)展[15]。

上述描述和界定雖然沒有明確提出智能交通系統(tǒng)效益的定義，但從中可以部分看出智能交通系統(tǒng)效益應(yīng)包含的含義。

中國學(xué)者對智能交通系統(tǒng)效益的定義也主要集中在對其內(nèi)容的描述上。衛(wèi)振林等指出，與傳統(tǒng)的交通基礎(chǔ)設(shè)施項目相比，ITS項目能更有效地提高交通效率，減少交通事故以及降低能源消耗和交通環(huán)境污染[16]。與此同時，ITS項目投入巨大，對經(jīng)濟社會以及環(huán)境等各方面帶來的影響也更加難以預(yù)料。楊曉光、云美萍等認為，ITS項目的效益包括交通參與者直接得到的效益以及ITS項目帶來的聯(lián)動社會效益和產(chǎn)業(yè)效益，前者稱為用戶效益，后者稱為間接效益[6]?！吨袊悄芙煌ㄏ到y(tǒng)（ITS）手冊》中對智能交通系統(tǒng)效益的描述更加具體，主要包括減少交通事故、提高交通出行的可靠性、幫助緩解交通阻塞、降低能耗和環(huán)境保護、提高運輸效率并帶動相關(guān)產(chǎn)業(yè)、舒適因素等[17]。何建偉、曾珍香等指出智能交通系統(tǒng)的應(yīng)用有助于實現(xiàn)服務(wù)和信息的移動，通過提高道路通行能力、節(jié)省警力、減少交通事故和降低環(huán)境污染產(chǎn)生潛在的可估算社會經(jīng)濟效益[18]。陸化普在分析城市智能交通系統(tǒng)的角色與作用的基礎(chǔ)上，認為通過應(yīng)用智能交通系統(tǒng)，交通基礎(chǔ)設(shè)施會得到充分利用，交通安全水平會得到大幅度提高，交通環(huán)保節(jié)能目標會得到更好的實現(xiàn)，交通系統(tǒng)的服務(wù)水平會得到不斷提升[19]。

因此，從現(xiàn)有的文獻來看，目前中國和國際上還沒有形成一個明確的、權(quán)威的智能交通系統(tǒng)效益的定義，多數(shù)定義主要是智能交通系統(tǒng)效益內(nèi)容的描述、列舉，還缺乏一個明確的、本質(zhì)性的界定。因此，對智能交通系統(tǒng)效益的定義還需要從經(jīng)濟學(xué)、交通科學(xué)、環(huán)境科學(xué)和社會科學(xué)等角度進行探索、研究。

4 ITS效益的構(gòu)成

4.1 ITS效益的分類

智能交通系統(tǒng)效益的構(gòu)成主要有三種觀點，見表1。

第—種按照效益內(nèi)容劃分，如歐盟公路運輸系統(tǒng)信息評價研究中心(EVA)提出，智能交通系統(tǒng)的效益可以從效率、安全和環(huán)境三個方面評價；美國運輸部的聯(lián)合計劃署在其ITS評價報告中指出，ITS的效益可以從6個方面衡量，分別是安全效益、流動性、效率提升、生產(chǎn)力和成本節(jié)省的效益、能源和環(huán)境影響、公眾滿意度。

第二種分類方法是按照智能交通的受益主體進行劃分，如Underwood和Gehring認為ITS評價必須按照社會效益、個人效益、企業(yè)效益進行分類[20]。BarbaraJ.Kanninen 將ITS效益分為個人利益和公共效益。個人效益是從個人角度分析ITS所帶來的好處，如出行時間減少、便利性的提升等；公共效益包括減少交通堵塞、提高安全性、改善環(huán)境、減少能源消耗等[21]。楊曉光、云美萍等認為ITS效益包括用戶效益和間接效益，間接效益是指ITS項目帶來的聯(lián)動社會效益和產(chǎn)業(yè)效益，尤其是ITS 產(chǎn)業(yè)化帶來的效益。

第三種是按照效益的所屬領(lǐng)域劃分，如衛(wèi)振林，劉志碩、Susan Grant-Muller 等將ITS項目的綜合效益分為經(jīng)濟效益、社會效益和環(huán)境效益[16，22]。其中，經(jīng)濟效益包括促進經(jīng)濟發(fā)展和降低成本，社會效益包括提高運輸效率、提高交通安全性、優(yōu)化運營組織管理、促進科技進步等，環(huán)境效益包括環(huán)境保護和資源節(jié)約。

表1 ITS效益分類表

4.2 ITS效益的具體表現(xiàn)

ITS效益有多種分類方式，但效益的具體內(nèi)容大致相同，下文將按照第三種分類方式，闡述ITS效益的具體表現(xiàn)見表2。

表2 ITS效益的具體表現(xiàn)

4.2.1 社會效益

智能交通系統(tǒng)提供的服務(wù)和產(chǎn)品被稱為“公共資源”，其規(guī)劃、建設(shè)歸根到底是服務(wù)于城市交通發(fā)展的總體目標，提高設(shè)施系統(tǒng)的使用效率和服務(wù)水平[19]，智能交通的社會效益是指智能交通為城市社會發(fā)展帶來的交通及其他方面的效益，受益主體包括交通使用者、社會公眾、交通管理者等。具體效益表現(xiàn)為緩解城市交通擁堵和安全問題，提升城市交通系統(tǒng)運行效率，提高公眾出行服務(wù)水平等。通過ITS技術(shù)的使用，可以在現(xiàn)有交通路網(wǎng)設(shè)施下，最大限度地提高運輸效率和安全性[23]。

4.2.2 環(huán)境效益

智能交通系統(tǒng)是手段，是實現(xiàn)綠色交通系統(tǒng)的技術(shù)支撐[19]。在第14屆ITS世界大會的部長論壇和2020年ITS展望論壇上，多國政府部長、專家和工業(yè)界人士都談到ITS與節(jié)能減排密切相關(guān)。它的開發(fā)和應(yīng)用大致與世界能源問題和環(huán)境問題的時間脈絡(luò)重合。因此，現(xiàn)在發(fā)達國家已經(jīng)不僅僅將ITS 看成是解決交通擁堵的工具，更將其看作解決能源和環(huán)境問題的可選項[24]，通過現(xiàn)場試驗、交通仿真等方法，ITS項目產(chǎn)生的環(huán)境效益得到了驗證[25-29]，見表3。

表3 ITS項目的節(jié)能減排效果

4.2.3 經(jīng)濟效益

智能交通產(chǎn)業(yè)可以看成是當前高新技術(shù)與其市場化、產(chǎn)品化的集成產(chǎn)物，智能交通系統(tǒng)需要強大的經(jīng)濟基礎(chǔ)作為支撐，同時一個先進成熟的智能交通系統(tǒng)同樣可以促進經(jīng)濟的發(fā)展，兩者相輔相成。首先，不停車收費系統(tǒng)、出行誘導(dǎo)系統(tǒng)等子系統(tǒng)的應(yīng)用，能有效降低車輛運行成本和擁擠成本；其次，由于智能交通本身的開放性和兼容性，能帶動交通運輸設(shè)備制造業(yè)、貨物運輸及倉儲業(yè)等相關(guān)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，提高區(qū)域經(jīng)濟發(fā)展的勢能；最后，產(chǎn)生與其他民生環(huán)節(jié)交叉聯(lián)系而附帶來的便民、惠民的經(jīng)濟效益，日漸成為拉動GDP的重要組成力量[23]。

5 ITS效益的評價方法

有關(guān)ITS效益評價方法的研究，Newman-Askins 和Raechelle 等在《智能交通評價：理論與實踐》中做了詳細的統(tǒng)計分析，ITS效益評價方法包括成本效益分析、商業(yè)分析、多標準分析、成本效果分析、商業(yè)案例、有無對比法、交通仿真、工程判斷、發(fā)展水平分析和政治判斷[30]。王笑京、李宏海等在《智能交通系統(tǒng)成本效益的研究》中將現(xiàn)有ITS評價方法總結(jié)為兩類，分別是經(jīng)濟分析方法和多準則分析法，并提出新的評價手段——成本效益數(shù)據(jù)庫。其中，經(jīng)濟分析方法試圖量化ITS系統(tǒng)項目的所有影響，將ITS 產(chǎn)生的社會、環(huán)境、經(jīng)濟等效益用經(jīng)濟尺度加以衡量，具體包括成本效益分析、成本效果分析、盈虧平衡分析、投入產(chǎn)出分析、生產(chǎn)函數(shù)法、全要素生產(chǎn)率法等。多準則分析方法研究中比較具有代表性的方法有層次分析法、數(shù)據(jù)包絡(luò)法、模糊綜合評判法、灰色相關(guān)分析法等，將交通仿真和現(xiàn)場試驗歸結(jié)為實現(xiàn)評價的手段，并詳細闡述了每種方法的重點內(nèi)容和研究案例。也有學(xué)者將ITS評價方法劃分為單準則方法（貨幣化方法）和多準則方法（非貨幣化方法），或者目標導(dǎo)向方法和經(jīng)濟分析方法[31]，雖然在叫法上有差異，但分類的結(jié)果基本相同。

從各國的ITS效益研究成果來看，對于評價方法的選擇雖有地域性的差異，但經(jīng)典的成本效益分析法占據(jù)了ITS評價的主導(dǎo)地位。

Zavergiu 定義了四類受益人，用戶、交通基礎(chǔ)設(shè)施供應(yīng)者和管理者、社會、潛在的私人投資者及ITS 供應(yīng)商，建立了面向目的的成本效益分析框架[32]。Brand 針對如何使用成本效益分析方法評價ITS 進行了詳細探討，從供給方和需求方的角度指出了輸入到ITS 成本效益中的效益指標[33]。

在評價過程中，由于很多效益難以量化、數(shù)據(jù)樣本缺乏，僅僅采用成本效益法是遠遠不夠的。Glllen 和李建林認為傳統(tǒng)的成本效益分析僅僅包含ITS系統(tǒng)對速度、時間節(jié)省和成本等的影響，這種分析可能是不完整的，而且不能解決關(guān)于ITS 投資是否以及如何使生產(chǎn)者和消費者更好的問題，并將生產(chǎn)函數(shù)法和全要素生產(chǎn)率法引入到ITS項目評價中[34]。因此，更多的學(xué)者選擇將多種方法相結(jié)合，對ITS的影響進行全面可靠的評價。

婁寶娟等基于層次分析法，從交通管理效率、交通安全、交通服務(wù)水平和能源環(huán)境影響五個方面構(gòu)建了智慧交通系統(tǒng)評價模型[35]。彭慶艷采用有無對比法，提出了因交通方式轉(zhuǎn)移而產(chǎn)生的車輛運輸成本、CO2排放環(huán)境成本效益計算方法[36]。衛(wèi)振林、趙鵬等采用模糊綜合評判方法，結(jié)合北京市的發(fā)展實踐，對比分析了城市交通與經(jīng)濟及能源環(huán)境子系統(tǒng)的相對有效性變化趨勢[37]。

近幾年，部分學(xué)者開始嘗試新的評價方法。在歐盟第七科技框架計劃項目中（FP7 EU Project CONDUITS），Kaparias[38]和Eden 等[39]提出了智能交通評價的新框架，關(guān)鍵績效指標法（Key Performance Indicators，KPI），專注于交通效率、安全、減少污染和社會滿意度的評價。在中國交通部重點科技項目中，李明偉，云俊等運用雙重差分模型，計算了智能交通對城市路網(wǎng)運行速度的凈貢獻[40]。

因此，智能交通的效益評價中，主要以成本效益分析為主，多目標分析等方法相結(jié)合，針對ITS的具體實施目標，采用定性與定量綜合集成的思路，考慮ITS 對整個交通系統(tǒng)甚至社會系統(tǒng)所產(chǎn)生的客觀影響。但由于仍存在評價方法難以普遍適用、歷史數(shù)據(jù)缺乏、部分效益難以量化的問題。近年來，ITS效益評價開始融入新的理論和框架，這也是未來的研究方向。

6 總結(jié)與研究展望

ITS效益研究有其深厚的理論基礎(chǔ)，是交通試驗及仿真、信息技術(shù)、經(jīng)濟管理方法等多維度結(jié)合的綜合研究。綜合上述分析，結(jié)合ITS的發(fā)展趨勢，可以得出以下三點結(jié)論。

（1）中國和國際上對ITS效益已展開全面的研究。其中，美國ITS效益評估最為系統(tǒng)。中國學(xué)者以史其信、王笑京、楊曉光等為代表，在ITS效益研究領(lǐng)域做出了很多有價值的文獻，但從國家層面和理論研究層面來看，還沒有形成體系。

（2）目前ITS效益還沒有形成一個明確的、權(quán)威、本質(zhì)的定義，多數(shù)定義以效益具體內(nèi)容的描述、列舉為主。對ITS效益的定義還需要從經(jīng)濟學(xué)、交通科學(xué)、環(huán)境科學(xué)和社會科學(xué)等角度進行探索、研究。

（3）評價方法是ITS效益研究的熱點，成本效益分析法占據(jù)了ITS評價的主導(dǎo)地位，但評價中仍存在評價方法難以普遍適用、歷史數(shù)據(jù)缺乏、部分效益難以量化的問題。近年來，ITS效益評價開始融入新的理論和框架，如何將成本效益數(shù)據(jù)庫、KPI、倍差法、仿真模型與原有方法相結(jié)合，解決以上問題，像傳統(tǒng)運輸基礎(chǔ)設(shè)施社會經(jīng)濟影響評價程序那樣設(shè)計出精細完整的評價模型和方法，將是未來的研究方向。