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摘要 本文旨在评估北京市交通拥堵导致的社会成本，为交通资源使用定价和交通政策的制定提供依据。借鉴国际通用的交通成本核算方法，利用北京大学环境科学与工程学院环境经济学小组2007-2008年对北京市二、三、四环路和典型拥堵路段交通状况实地监测获取的车流量和车速数据，估算拥堵的社会成本，并分析了北京奥运会交通限行政策拥堵缓解效果和社会成本节约。结果表明，北京市2008年全年因拥堵导致的时间延误成本、燃油消耗成本和大气污染物排放损害总和至少约为50-250亿元，大致是北京市GDP的0.5%-2.5%。与2007年相比，2008年北京市道路拥堵状况总体上有所缓解，道路改造和以地铁为代表的公共交通建设发挥了重要作用。2007年“好运北京”和2008年奥运各阶段交通限行措施效果显著，时间延误成本减少40%-50%，燃油消耗和污染物排放也大幅降低。鉴于道路拥堵导致的大量社会损失，北京市政府应进一步强化研究和制定有效的交通管理政策，特别是着眼于长期有效的公共交通系统建设。
关键词 交通拥堵；社会成本；交通限行政策；北京
中图分类号 X196 文献标识码 A 文章编号 1002-2104(2011)01-0028-05 doi:10.3969/j.issn.1002-2104.2011.01.005
20世纪90年代以来，北京市机动车数量迅速增加，交通拥堵问题严重。据北京市交通部门统计，2000年以来，机动车保有量以年均11.1%的速度增长，从2000年151万辆增加到2008年350万辆，至2009年底已超过400万辆，并以每天1 000辆左右的速度增长。2006年，全市严重交通拥堵路段多达31个，其中一半左右发生在二、三、四环路［1］。在道路资源给定的情况下，道路交通使用定价的不合理是导致拥堵的最主要原因。拥堵、大气污染、噪声等社会外部成本难以定量衡量和内部化，边际私人成本小于边际社会成本，道路资源的“价格”往往过于低廉，从而导致机动车的使用大大增加，道路严重超载。因此，对包括拥堵在内的交通外部成本核算对于了解交通使用的真实成本，进行交通政策的费用效益分析具有重要的意义。国外对交通成本的研究始于美国学者 Vickrey ［2］。与中国现状相似，20世纪60年代美国交通迅速发展，交通资源使用的定价不合理导致严重的拥堵和污染，Vickrey率先讨论了利用交通定价解决拥堵的问题。交通社会成本核算则兴起于20世纪80到90年代，其中美国联邦公路总署（FA）和欧洲运输部长联合会（ECM）进行了大量相关研究，包括对交通使用的社会全成本进行核算［3-6］、通过行为模型分析交通需求量及需求弹性［7］以及评价交通政策的执行和社会经济影响［5,8-10］。目前国内对交通外部成本的讨论尚少，尤其缺乏定量评估结果。本文基于对北京市典型道路车流量和车速的实际监测，借鉴机会成本和内涵价值等核算方法，分析了拥堵导致的时间延误损失、燃油消耗损失、大气污染增排量，为北京市制定合理的交通政策提供依据。1 研究方法拥堵导致时间延误损失包括机会成本和内涵成本［6］。机会成本即驾车/乘车者在拥堵发生的时间内从事其他活动所可能产生的最高价值。内涵价值（edonic Value）是指拥堵状态下驾车/乘车者感官和舒适度的效用损失。与此同时，拥堵还会导致机动车在怠速或缓行时额外增加燃油消耗和污染物排放，燃油消耗增加了油费支出，污染物增排则增加了居民健康风险和由此产生的医疗支出等费用。本文借鉴美国德州交通局 “个人•h”损失量（Pd）的概念来衡量拥堵所导致的时间总损失，在此基础上核算时间延误、燃油消耗量和污染物增排的社会成本。1.1 调研方法和数据说明北京大学环境科学与工程学院环境经济学小组于2007年和2008年夏季对北京市二、三、四环路、学院桥至西直门桥、中关村一桥至西直门桥等典型拥堵路段进行的实地监测，共采集和统计了83 d早晚高峰车流量和车速数据，其中工作日数据63 d，周末数据20 d。测量时间是：早高峰7-9点，晚高峰17-19点。以主要桥梁为标志选取监测路段，二、三、四环路分别获得32、40、57个路段的车流量和车速数据。采取录像法获得车流量和车型数据，对监测路段在选定的监测时间内进行连续拍摄，然后对录像进行回放计数统计不同车型车流量。采用道路实测法获取车速数据，使用GPS道路导航器，通过乘坐出租车在预定时间行驶于选定道路，记录设定点瞬时车速、最大车速和全路段平均车速等数据。谢旭轩等：北京市交通拥堵的社会成本分析中国人口•资源与环境 2011年 第1期1.2 成本核算方法
1.2.1 时间延误交通拥堵导致时间延误的社会成本（Cd）由某段道路内拥堵时间损失总量（Pd，个人•h）和单位时间成本的乘积得到。单位时间成本是机会成本（Cad）和内涵成本（Chd）之和。Cd=Pd*(Cod+Chd)(1)时间损失总量由实际车速v(q)、理想车速v(0)、实际车流量PF、道路长度SL、拥堵持续时间P和乘客系数λk决定（如公式（2）所示）。其中车流量分小型客车、中型客车和大型客车三种车型（北京市交通政策规定货车白天不能进入市区五环以内，因此监测路段90%以上是客车车型。）；理想车速取北京市快速路最高允许通行速度80 km/h；道路长度根据实际路段长度而定；拥堵持续时间取早高峰8-10时2 h，晚高峰17-19时2 h；乘客系数是指不同车型平均乘客人数，本文参考北京市公路局公路设计研究院和北京工业大学交通工程研究中心《北京市公路通行能力研究报告》的取值，小、中、大型车乘客系数分别取1.4、1.8、70。Pd=Σk(1v(q)-1v(0))×PF×SL×P×λk(2)对单位时间成本的选取，本文借鉴Delucchi［6］的分析方法，按驾车/乘车者收入水平、出行目地、交通方式三个指标对交通出行进行分类，对应不同的单位时间价值。出行目的分为通勤（从居住地到办公地点的上下班交通过程）、公务（工作过程中外出事务的交通过程）和休闲（如周末出游、购物等非工作目的交通过程），乘车方式分为私家车、公务车和公共交通。对于以通勤和公务为目的出行行为的机会成本，分别从私人角度和社会生产角度取小时平均收入和小时社会平均劳动生产率作为估计值。按照北京市统计年鉴的划分方式，划分5个收入组群，低、中低、中、中高、高5个收入水平（分别代表样本总数的20%以下、20-40%、40-60%、60-80%、80%以上收入组）的小时平均收入分别为10.7、14.0、16.8、20.6、32.6元/h；同理，按此收入组分类，社会平均劳动生产率分别为27.5 、36.1、43.2、53.2、84.1元/h（根据2009年北京市统计年鉴［11］收入数据和社会劳动生产率数据折算）。假设休闲为目的的交通出行机会成本为0。对于内涵成本的衡量，由于国内没有针对交通舒适度的支付意愿调查结果，本文采用美国的相同研究方法的调查结果，折合人民币8-12元/h［6］，由于中美人均收入水平等因素的差异，采用美国的调查结果可能使本研究内涵成本核算部分存在一定高估。[KG)]
1.2.2 燃油消耗燃油消耗的成本通过车流量、车速监测结果和他参数进行计算。根据不同行驶速度下单位里程车辆的耗油量，计算拥堵比理想状况下单车单位行驶里程增加的耗油量，由此计算总耗油量的增加和由此导致的燃料损耗成本（相关的研究方法见Lindley［12］）。假设某路段的长度为L，小型车、中型车、大型车的车流量分别为Us，Um，Ul所用燃料价格为P。令v1和v0分别为拥堵状况下和理想状况下的车辆行驶速度，其中v1通过监测获得数据，v0按快速路最高允许通行速度80 km/h计。令Fs(v)，Fm(v)，Fl(v)分别为速度v下，小、中、大型车的单位里程耗油量。油耗因子采用EMEP (European Monitoring and Evaluation Programme) 2007年的排放清单手册对大、中、小型客车进行的研究结果［13］。总耗油量（FE）和燃油成本(C)计算公式如下:[KG)]
［11］北京市统计局. 北京市统计年鉴2009年［M］. 北京：中国统计出版社, 2009.［Beijing Municipal Bureau of Statistics. Beijing Statistical Yearbook 2009 ［M］. Beijing: China Statistics Press, 2009］
［12］Lindley J A. Urban Freeway Congestion Problems and Solutions: An Update［J］. IE Journal, 1989, 59(12): 21-23.
［13］European Monitoring and Evaluation Programme. EMEP/CORINAIR Emission Inventory Guidebook-2007［EB/OL］. EEA (European Environment Agency), 2007. ［2010-05-08］. http://www.eea.europa.eu/publications/EMEPCORINAIR5.
［14］北京市公安局公安交通管理局. 北京市主要道路交通路况图［EB/OL］. ［2009-03-21］. http://sslk.bjjtgl.gov.cn/roadpublish/Map/trafficOutNew1.jsp. ［Beijing raffic Management Bureau. Main Road raffic Map of Beijing［EB/OL］. ［2009-03-21］. http://sslk.bjjtgl.gov.cn/roadpublish/Map/trafficOutNew1.jsp.］
he Social Cost of ransportation Congestion in Beijing
XIE Xuxuan ANG Shiqiu YI Ru U Dan UANG Desheng
(College of Environmental Sciences and Engineering，Peking University，Beijing 100871, China)
Abstract his paper aims to assess the social costs of transportation congestion in Beijing, and contribute to transportation pricing and policies making.Applying universal congestion cost assessment methodologies, three main kinds of congestion costs are calculated and several policy scenarios during the Beijing Olympic Games are compared.he database of vehicle flows and speeds were collected from a field study of transportation monitoring from 2007 to 2008 by the Environmental Economics and Policy Group in College of Environmental Sciences and Engineering of Peking University.his paper finds that transportation congestion costs at least 5-25 billion yuan RMB (05%-2.5% of GDP) in Beijing in the whole year of 2008, including time delay cost, extra oil combustion and air pollutants emission.Comparing to the situation in 2007, traffic congestion was alleviated by measures of road reconstructions and accomplishment of new underground railway lines in 2008. he “Good Luck Beijing” vehicle driving ban policy and the driving bans during the Olympics in 2008 are found to be effective in the short term which reduced 40%-50% cost of time delay; extra oil combustion and air pollutant emissions are also significantly reduced. In order to achieve the large potential of social cost saving of vehicle congestion, this paper suggests that government should further consider and design more effective transportation management policies, especially policies aiming at improving public transportation system in Beijing in a long term.
关键词 交通拥堵；社会成本；交通限行政策；北京
中图分类号 X196 文献标识码 A 文章编号 1002-2104(2011)01-0028-05 doi:10.3969/j.issn.1002-2104.2011.01.005
20世纪90年代以来，北京市机动车数量迅速增加，交通拥堵问题严重。据北京市交通部门统计，2000年以来，机动车保有量以年均11.1%的速度增长，从2000年151万辆增加到2008年350万辆，至2009年底已超过400万辆，并以每天1 000辆左右的速度增长。2006年，全市严重交通拥堵路段多达31个，其中一半左右发生在二、三、四环路［1］。在道路资源给定的情况下，道路交通使用定价的不合理是导致拥堵的最主要原因。拥堵、大气污染、噪声等社会外部成本难以定量衡量和内部化，边际私人成本小于边际社会成本，道路资源的“价格”往往过于低廉，从而导致机动车的使用大大增加，道路严重超载。因此，对包括拥堵在内的交通外部成本核算对于了解交通使用的真实成本，进行交通政策的费用效益分析具有重要的意义。国外对交通成本的研究始于美国学者 Vickrey ［2］。与中国现状相似，20世纪60年代美国交通迅速发展，交通资源使用的定价不合理导致严重的拥堵和污染，Vickrey率先讨论了利用交通定价解决拥堵的问题。交通社会成本核算则兴起于20世纪80到90年代，其中美国联邦公路总署（FA）和欧洲运输部长联合会（ECM）进行了大量相关研究，包括对交通使用的社会全成本进行核算［3-6］、通过行为模型分析交通需求量及需求弹性［7］以及评价交通政策的执行和社会经济影响［5,8-10］。目前国内对交通外部成本的讨论尚少，尤其缺乏定量评估结果。本文基于对北京市典型道路车流量和车速的实际监测，借鉴机会成本和内涵价值等核算方法，分析了拥堵导致的时间延误损失、燃油消耗损失、大气污染增排量，为北京市制定合理的交通政策提供依据。1 研究方法拥堵导致时间延误损失包括机会成本和内涵成本［6］。机会成本即驾车/乘车者在拥堵发生的时间内从事其他活动所可能产生的最高价值。内涵价值（edonic Value）是指拥堵状态下驾车/乘车者感官和舒适度的效用损失。与此同时，拥堵还会导致机动车在怠速或缓行时额外增加燃油消耗和污染物排放，燃油消耗增加了油费支出，污染物增排则增加了居民健康风险和由此产生的医疗支出等费用。本文借鉴美国德州交通局 “个人•h”损失量（Pd）的概念来衡量拥堵所导致的时间总损失，在此基础上核算时间延误、燃油消耗量和污染物增排的社会成本。1.1 调研方法和数据说明北京大学环境科学与工程学院环境经济学小组于2007年和2008年夏季对北京市二、三、四环路、学院桥至西直门桥、中关村一桥至西直门桥等典型拥堵路段进行的实地监测，共采集和统计了83 d早晚高峰车流量和车速数据，其中工作日数据63 d，周末数据20 d。测量时间是：早高峰7-9点，晚高峰17-19点。以主要桥梁为标志选取监测路段，二、三、四环路分别获得32、40、57个路段的车流量和车速数据。采取录像法获得车流量和车型数据，对监测路段在选定的监测时间内进行连续拍摄，然后对录像进行回放计数统计不同车型车流量。采用道路实测法获取车速数据，使用GPS道路导航器，通过乘坐出租车在预定时间行驶于选定道路，记录设定点瞬时车速、最大车速和全路段平均车速等数据。谢旭轩等：北京市交通拥堵的社会成本分析中国人口•资源与环境 2011年 第1期1.2 成本核算方法
1.2.1 时间延误交通拥堵导致时间延误的社会成本（Cd）由某段道路内拥堵时间损失总量（Pd，个人•h）和单位时间成本的乘积得到。单位时间成本是机会成本（Cad）和内涵成本（Chd）之和。Cd=Pd*(Cod+Chd)(1)时间损失总量由实际车速v(q)、理想车速v(0)、实际车流量PF、道路长度SL、拥堵持续时间P和乘客系数λk决定（如公式（2）所示）。其中车流量分小型客车、中型客车和大型客车三种车型（北京市交通政策规定货车白天不能进入市区五环以内，因此监测路段90%以上是客车车型。）；理想车速取北京市快速路最高允许通行速度80 km/h；道路长度根据实际路段长度而定；拥堵持续时间取早高峰8-10时2 h，晚高峰17-19时2 h；乘客系数是指不同车型平均乘客人数，本文参考北京市公路局公路设计研究院和北京工业大学交通工程研究中心《北京市公路通行能力研究报告》的取值，小、中、大型车乘客系数分别取1.4、1.8、70。Pd=Σk(1v(q)-1v(0))×PF×SL×P×λk(2)对单位时间成本的选取，本文借鉴Delucchi［6］的分析方法，按驾车/乘车者收入水平、出行目地、交通方式三个指标对交通出行进行分类，对应不同的单位时间价值。出行目的分为通勤（从居住地到办公地点的上下班交通过程）、公务（工作过程中外出事务的交通过程）和休闲（如周末出游、购物等非工作目的交通过程），乘车方式分为私家车、公务车和公共交通。对于以通勤和公务为目的出行行为的机会成本，分别从私人角度和社会生产角度取小时平均收入和小时社会平均劳动生产率作为估计值。按照北京市统计年鉴的划分方式，划分5个收入组群，低、中低、中、中高、高5个收入水平（分别代表样本总数的20%以下、20-40%、40-60%、60-80%、80%以上收入组）的小时平均收入分别为10.7、14.0、16.8、20.6、32.6元/h；同理，按此收入组分类，社会平均劳动生产率分别为27.5 、36.1、43.2、53.2、84.1元/h（根据2009年北京市统计年鉴［11］收入数据和社会劳动生产率数据折算）。假设休闲为目的的交通出行机会成本为0。对于内涵成本的衡量，由于国内没有针对交通舒适度的支付意愿调查结果，本文采用美国的相同研究方法的调查结果，折合人民币8-12元/h［6］，由于中美人均收入水平等因素的差异，采用美国的调查结果可能使本研究内涵成本核算部分存在一定高估。[KG)]
1.2.2 燃油消耗燃油消耗的成本通过车流量、车速监测结果和他参数进行计算。根据不同行驶速度下单位里程车辆的耗油量，计算拥堵比理想状况下单车单位行驶里程增加的耗油量，由此计算总耗油量的增加和由此导致的燃料损耗成本（相关的研究方法见Lindley［12］）。假设某路段的长度为L，小型车、中型车、大型车的车流量分别为Us，Um，Ul所用燃料价格为P。令v1和v0分别为拥堵状况下和理想状况下的车辆行驶速度，其中v1通过监测获得数据，v0按快速路最高允许通行速度80 km/h计。令Fs(v)，Fm(v)，Fl(v)分别为速度v下，小、中、大型车的单位里程耗油量。油耗因子采用EMEP (European Monitoring and Evaluation Programme) 2007年的排放清单手册对大、中、小型客车进行的研究结果［13］。总耗油量（FE）和燃油成本(C)计算公式如下:[KG)]
［11］北京市统计局. 北京市统计年鉴2009年［M］. 北京：中国统计出版社, 2009.［Beijing Municipal Bureau of Statistics. Beijing Statistical Yearbook 2009 ［M］. Beijing: China Statistics Press, 2009］
［12］Lindley J A. Urban Freeway Congestion Problems and Solutions: An Update［J］. IE Journal, 1989, 59(12): 21-23.
［13］European Monitoring and Evaluation Programme. EMEP/CORINAIR Emission Inventory Guidebook-2007［EB/OL］. EEA (European Environment Agency), 2007. ［2010-05-08］. http://www.eea.europa.eu/publications/EMEPCORINAIR5.
［14］北京市公安局公安交通管理局. 北京市主要道路交通路况图［EB/OL］. ［2009-03-21］. http://sslk.bjjtgl.gov.cn/roadpublish/Map/trafficOutNew1.jsp. ［Beijing raffic Management Bureau. Main Road raffic Map of Beijing［EB/OL］. ［2009-03-21］. http://sslk.bjjtgl.gov.cn/roadpublish/Map/trafficOutNew1.jsp.］
he Social Cost of ransportation Congestion in Beijing
XIE Xuxuan ANG Shiqiu YI Ru U Dan UANG Desheng
(College of Environmental Sciences and Engineering，Peking University，Beijing 100871, China)
Abstract his paper aims to assess the social costs of transportation congestion in Beijing, and contribute to transportation pricing and policies making.Applying universal congestion cost assessment methodologies, three main kinds of congestion costs are calculated and several policy scenarios during the Beijing Olympic Games are compared.he database of vehicle flows and speeds were collected from a field study of transportation monitoring from 2007 to 2008 by the Environmental Economics and Policy Group in College of Environmental Sciences and Engineering of Peking University.his paper finds that transportation congestion costs at least 5-25 billion yuan RMB (05%-2.5% of GDP) in Beijing in the whole year of 2008, including time delay cost, extra oil combustion and air pollutants emission.Comparing to the situation in 2007, traffic congestion was alleviated by measures of road reconstructions and accomplishment of new underground railway lines in 2008. he “Good Luck Beijing” vehicle driving ban policy and the driving bans during the Olympics in 2008 are found to be effective in the short term which reduced 40%-50% cost of time delay; extra oil combustion and air pollutant emissions are also significantly reduced. In order to achieve the large potential of social cost saving of vehicle congestion, this paper suggests that government should further consider and design more effective transportation management policies, especially policies aiming at improving public transportation system in Beijing in a long term.