耿 蕤

(交通運(yùn)輸部公路科學(xué)研究院，北京 100088)

0 引言

2018年5月，國務(wù)院常務(wù)會(huì)議確定推動(dòng)取消高速公路省界收費(fèi)站。交通運(yùn)輸部印發(fā)了《深化收費(fèi)公路制度改革取消高速公路省界收費(fèi)站實(shí)施方案》，明確要求，在撤銷省界收費(fèi)站后，全國高速公路貨車收費(fèi)方式將由目前以計(jì)重收費(fèi)為主統(tǒng)一調(diào)整為按車型收費(fèi)，收費(fèi)車型劃分依據(jù)《收費(fèi)公路車輛通行費(fèi)車型分類》(JTT 489—2019)執(zhí)行。

收費(fèi)費(fèi)率作為收費(fèi)公路制度設(shè)計(jì)的核心[1]，是調(diào)節(jié)交通供需矛盾最直接最有效的手段[2]。在高速公路全國聯(lián)網(wǎng)的路網(wǎng)條件下，實(shí)現(xiàn)貨車在2種收費(fèi)方式下費(fèi)率的平穩(wěn)過渡，確保貨車通行費(fèi)整體水平不增加，是穩(wěn)步有序推進(jìn)取消高速公路省界收費(fèi)站工作中迫切需要解決的重要問題[3]。而大部分省份采取的靜態(tài)平移法雖然能夠保障貨車整體水平不漲[4]，但未考慮收費(fèi)變化引起的交通轉(zhuǎn)移對收費(fèi)收入的影響，因此不利于保護(hù)公路經(jīng)營者的權(quán)益[5]。本研究提出綜合考慮交通轉(zhuǎn)移情況下,兼顧貨車用戶通行費(fèi)成本整體不漲,和公路經(jīng)營者損失最小的計(jì)重轉(zhuǎn)車型費(fèi)率計(jì)算方法。

1 費(fèi)率調(diào)整的基本原則

1.1 不增加貨車通行費(fèi)總體負(fù)擔(dān)的原則

確保在相同交通流量條件下，不增加貨車通行費(fèi)總體負(fù)擔(dān)，確保每類收費(fèi)車型在標(biāo)準(zhǔn)裝載狀態(tài)下的應(yīng)交通行費(fèi)額均不大于原計(jì)重收費(fèi)的應(yīng)交通行費(fèi)額。

1.2 公平合理原則

根據(jù)當(dāng)年高速公路各車型貨車通行和裝載實(shí)際情況，并結(jié)合車輛對高速公路的使用和破壞因素，合理確定貨車按車(軸)型收費(fèi)標(biāo)準(zhǔn)，在貨車由計(jì)重收費(fèi)轉(zhuǎn)為按車(軸)型收費(fèi)的過程中實(shí)現(xiàn)大多數(shù)合理裝載車輛收費(fèi)水平基本持平和平穩(wěn)過渡[6]。

1.3 保障高速公路投資者和運(yùn)營管理單位合法權(quán)益的原則

高速公路貨車通行費(fèi)計(jì)費(fèi)方式調(diào)整應(yīng)在符合政策規(guī)定、政策性因素造成減收已不可避免的情況下[7]，盡可能控制和減少企業(yè)通行費(fèi)減收的幅度，以確保全省高速公路養(yǎng)護(hù)運(yùn)營管理工作的正常開展[8]，防控高速公路債務(wù)風(fēng)險(xiǎn)[9]。

2 交通轉(zhuǎn)移下的最優(yōu)費(fèi)率測算方法

2.1 總體思路

以計(jì)重收費(fèi)下各車型標(biāo)準(zhǔn)裝載費(fèi)率為上限，充分考慮費(fèi)率變化引起的交通量轉(zhuǎn)移吸引，以各類貨車收費(fèi)收入及總收入最大為目標(biāo)，求解對應(yīng)的收費(fèi)車型[10]收費(fèi)系數(shù)。

2.2 統(tǒng)計(jì)貨車計(jì)重收費(fèi)基礎(chǔ)數(shù)據(jù)

根據(jù)基年貨車計(jì)重收費(fèi)原始數(shù)據(jù)，通過設(shè)計(jì)程序[11]，統(tǒng)計(jì)整理出按新收費(fèi)車型劃分的車次、行駛量和收費(fèi)收入的噸位分布表，噸位從1～100 t，步長為1 t,如表1所示。

2.3 計(jì)重轉(zhuǎn)車型費(fèi)率測算方法

1類車型～6類車型車貨總重認(rèn)定標(biāo)準(zhǔn)噸位分別為：4.5，17，25，35，43，49 t[12]，其在計(jì)重收費(fèi)模式下對應(yīng)的收費(fèi)費(fèi)率即為車型收費(fèi)的費(fèi)率上限Ymax。

(1)基本費(fèi)率F不變(小客車收費(fèi)費(fèi)率，如：0.45元/(veh·km))，自變量為6類貨車車型收費(fèi)系數(shù)Y6。

(2)預(yù)設(shè)6類貨車車型收費(fèi)系數(shù)Y6，得到6類貨車車型費(fèi)率F6：

F6=F×Y6。

(1)

(3)根據(jù)6類貨車車型費(fèi)率，計(jì)算6類貨車車型不同車貨總重的貨車收費(fèi)標(biāo)準(zhǔn)變化幅度[13]：

Bi6=F6/Zi6-1，

(2)

Bi6為6類貨車車貨總重i時(shí)計(jì)重與車型收費(fèi)費(fèi)率變化幅度；Zi6為6類貨車對應(yīng)車貨總重i的計(jì)重收費(fèi)費(fèi)率。

(4)轉(zhuǎn)移吸引比例Li6

轉(zhuǎn)移吸引比例指因收費(fèi)標(biāo)準(zhǔn)變化而引發(fā)的交通流量轉(zhuǎn)移的比例[14]。貨車收費(fèi)方式從計(jì)重改為車型收費(fèi)，不同車貨總重的貨車收費(fèi)標(biāo)準(zhǔn)將發(fā)生增減變化，從而引起交通量的轉(zhuǎn)移。比原收費(fèi)標(biāo)準(zhǔn)提高的，車流量將從高速公路轉(zhuǎn)移到平行道路；比原收費(fèi)標(biāo)準(zhǔn)降低的，車流量將從平行道路吸引到高速公路上。

本研究暫不考慮普通公路治超等管理政策因素對交通量的影響，假設(shè)貨車車輛能夠根據(jù)綜合運(yùn)輸成本比較在高速公路和平行普通國省上自由轉(zhuǎn)移，轉(zhuǎn)移比例采用費(fèi)率-交通量Logit模型進(jìn)行標(biāo)定[15]，測算基礎(chǔ)數(shù)據(jù)包括：高速公路分車型交通流量信息、與之有流量競爭關(guān)系的普通國道分車型交通流量信息、路網(wǎng)通行時(shí)間、油耗等成本效益的參數(shù)信息等[16-17]，具體模型不再贅述。

根據(jù)收費(fèi)標(biāo)準(zhǔn)變化幅度，在標(biāo)定的費(fèi)率-交通量Logit模型中查找該車貨總重的貨車轉(zhuǎn)移吸引比例Li6。

(5)計(jì)算6類貨車按車型收費(fèi)收入Cf6：

(3)

式中，Si6為車貨總重為i的6類貨車行駛量，根據(jù)實(shí)際收費(fèi)統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)得到；Li6為車貨總重為i的6類貨車轉(zhuǎn)移吸引比例。

(6)求解收費(fèi)收入最大時(shí)對應(yīng)的收費(fèi)系數(shù)

通過上述計(jì)算過程，其對應(yīng)的收費(fèi)系數(shù)即為該車型最優(yōu)車型收費(fèi)系數(shù)Y6。

Cf6=maxf(Y6)，

(4)

s. t.Y6≤Y6max。

(5)

由于收費(fèi)收入受轉(zhuǎn)移吸引因素影響，并非系數(shù)越大收入越大，而是存在一個(gè)最大值。

(7)綜合判斷取值

以此系數(shù)為基礎(chǔ)，再綜合考慮對總收入影響、政策風(fēng)險(xiǎn)、公眾接受程度、鼓勵(lì)貨車大型化政策取向等多因素，并考慮收費(fèi)系數(shù)取整、遞進(jìn)、順滑等因素，最終得到能夠不超上限又保障收入的收費(fèi)系數(shù)。

3 以廣東省為例

按上述方法模型對廣東省計(jì)重轉(zhuǎn)車型收費(fèi)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行了測算[18]。

3.1 統(tǒng)計(jì)基年計(jì)重收費(fèi)基礎(chǔ)數(shù)據(jù)

根據(jù)廣東省2018年貨車計(jì)重收費(fèi)實(shí)際情況，按照表1格式統(tǒng)計(jì)分析各車型行駛量和通行費(fèi)收入情況如圖1、圖2所示。

圖1 2018年廣東省各車型不同車貨總重車輛行駛量Fig.1 Vehicle driving volume of gross weights of various vehicle types in Guangdong Province in 2018

圖2 2018年廣東省各車型車貨總重車輛計(jì)重收入分布Fig.2 Distribution of vehicle weight income by gross weights of various vehicle types in Guangdong Province in 2018

圖3 2018年廣東省貨車各車型總行駛量與總計(jì)重收費(fèi)收入Fig.3 Total driving volume and total vehicle weight income by gross weights of various vehicle types in Guangdong Province in 2018

3.2 標(biāo)定費(fèi)率-交通量轉(zhuǎn)移模型與參數(shù)

由圖4可以看出，各類車型隨價(jià)格變化的轉(zhuǎn)移曲線較為相似，以現(xiàn)行價(jià)格為基點(diǎn)，免費(fèi)通行時(shí)最大可吸引30%～33%的交通量。當(dāng)價(jià)格上漲1倍時(shí)，將轉(zhuǎn)移走27%～30%的交通量。

圖4 廣東省標(biāo)定的各貨車車型價(jià)格漲幅與交通量轉(zhuǎn)移關(guān)系Fig.4 Relationship between price increase of each truck type calibrated in Guangdong Province and traffic volume transfer

當(dāng)預(yù)設(shè)各類車型的初始費(fèi)率時(shí)，即可計(jì)算同一車型不同總重下的價(jià)格變化幅度。根據(jù)價(jià)格變化幅度和費(fèi)率-交通量轉(zhuǎn)移模型，即可求得同一車型不同噸位下吸引轉(zhuǎn)移比例，如圖5所示。

圖5 某組車型收費(fèi)系數(shù)下各車型不同總重貨車轉(zhuǎn)移吸引比例分布Fig.5 Distribution of transfer attraction proportion of each truck types under charging coefficient of a group of vehicle types

由于1類貨車為4.5 t以下貨車，計(jì)重收費(fèi)時(shí)按5 t計(jì)費(fèi)，改為車型收費(fèi)時(shí)基礎(chǔ)費(fèi)率不變，因此改革前后價(jià)格無變化，亦無交通轉(zhuǎn)移。其他收費(fèi)車型則因計(jì)重改車型收費(fèi)，收費(fèi)價(jià)格發(fā)生變化從而引發(fā)交通轉(zhuǎn)移。以2類貨車為例，根據(jù)圖2計(jì)算結(jié)果，發(fā)生了車型收費(fèi)標(biāo)準(zhǔn)為其10 t時(shí)的計(jì)重收費(fèi)價(jià)格，因此車貨總重為10 t的2類車型改革前后費(fèi)率無變化，小于10 t的價(jià)格上漲，產(chǎn)生交通轉(zhuǎn)移，大于10 t的價(jià)格下降，產(chǎn)生交通吸引。

(3)測算車型費(fèi)率

根據(jù)前述計(jì)算公式，在考慮費(fèi)率-交通量轉(zhuǎn)移情況下，某收費(fèi)車型取不同的車型費(fèi)率，將引發(fā)該車型各重量車輛的通行費(fèi)價(jià)格變化，從而引發(fā)交通轉(zhuǎn)移吸引，再測算轉(zhuǎn)移吸引后的交通量按車型費(fèi)率收費(fèi)的總收入，通過調(diào)整車型費(fèi)率，尋求總收入最大解。

圖6所示為6類貨車在某車型收費(fèi)費(fèi)率下，與各噸位車輛計(jì)重收費(fèi)價(jià)格相比有漲有降，從而引發(fā)交通量轉(zhuǎn)移吸引，轉(zhuǎn)移吸引后的交通量與該車型收費(fèi)費(fèi)率計(jì)算各噸位車輛的通行費(fèi)收入，收入曲線與橫軸的面積即為6類貨車在此車型費(fèi)率下的總收入。通過調(diào)整車型費(fèi)率，在不超過49 t費(fèi)率上限的前提下，尋求收入曲線與橫軸的最大面積。

圖6 某收費(fèi)系數(shù)下6類貨車各噸位車輛轉(zhuǎn)移和車型收費(fèi)收入Fig.6 Vehicle transfer and vehicle type charging income of each tonnage of category 6 trucks under a certain charging coefficient

由于交通量隨費(fèi)率轉(zhuǎn)移的原因，并非費(fèi)率越大，收入越大，圖7顯示不同車型收費(fèi)系數(shù)與通行費(fèi)收入的關(guān)系。隨著收費(fèi)系數(shù)的增大，其收入曲線均呈現(xiàn)先增后減的趨勢，每條曲線的最高點(diǎn)對應(yīng)的系數(shù)，就是全省高速公路收費(fèi)收入最大化為目標(biāo)的解值。

圖7 廣東省各貨車車型在不同收費(fèi)系數(shù)下收入變化情況Fig.7 Income changes of truck types in Guangdong Province under different charging coefficients

以此收費(fèi)系數(shù)值為基礎(chǔ)，再綜合考慮其他因素，最終得到即不超上限又保障收入的收費(fèi)系數(shù)。

4 結(jié)論

本研究分析了高速公路貨車收費(fèi)方式由計(jì)重收費(fèi)調(diào)整為按車型收費(fèi)的最優(yōu)費(fèi)率測算方法。相比于靜態(tài)平移方法，充分考慮了價(jià)格對交通需求的影響，在交通量動(dòng)態(tài)變化中測算通行費(fèi)收入的最大值，可同時(shí)兼顧公路用戶和經(jīng)營者的利益。以廣東省計(jì)重轉(zhuǎn)車型費(fèi)率調(diào)整為例，驗(yàn)證了模型的可行性，其測算思路對于收費(fèi)公路收費(fèi)方式變化中費(fèi)率轉(zhuǎn)換測算方法均有借鑒意義。