第22卷第4期2022年
8月交 通 工 程
Vol.22No.4Aug.2022
DOI:10.13986/jki.jote.2022.04.013
灌凤段高速公路差异化收费方案研究及实施效果评估
韦昌永
(广西壮族自治区高速公路发展中心，南宁530028)
摘 要：利用收费数据和交通调查站数据，分析灌凤段高速及并行国道现状交通量费特征，基于出行行为RP 和SP 现场调查数据分析不同费率折扣下国道交通量向高速公路转移的概率；然后根据转移概率分车型测算费率调整后高速公路日均通行费变化，在保障公路出行效率和通行费收入的原则下制定差异化收费推荐方案，并评估实施效果.结果表明：通行费是影响客货车出行的首要因素，对灌凤段高速使用ETC 支付的车辆给予通行费8折优惠后,
2022年1月公路出行效率和通行费收入与去年同期相比均有所提升，后续将持续跟进并评估本方案的实施效果.所提出的费率调整测算方法对其他高速公路研究分车型差异化收费方案有参考意义.关键词：高速公路；出行行为；差异化收费；效果评估中图分类号:U 4⁃9
文献标志码:A
文章编号:2096⁃3432(2022)04⁃85⁃07
收稿日期:2022⁃02⁃10.
作者简介：韦昌永(1975 )，硕士，高级工程师，研究方向为公路管理㊁科研工作.E⁃mail:329799725@qq.
Study on Differentiated Tolling Scheme and Evaluation of Implementation Effect of Guanfeng Expressway
WEI Changyong
(Guangxi Zhuang Autonomous Region Expressway Development Center,Nanning 530028,China)
Abstract :By taking Guanfeng Expressway as an example,this paper analyzes the current volume and toll characteristics of Guanfeng Expressway and its parallel national highway basing on traffic volume and toll data firstly.Secondly,by conducting on⁃site RP and SP investigations,this study obtains the transit probability of national highway traffic volume under different rate discount schemes.Then,according to the transition probability by vehicle type,the change of the daily average toll fee of the expressway after the rate adjustment is calculated,and the differentiated charging recommendation scheme is formulated under the principle of guaranteeing the highway travel efficiency and toll revenue,then the implementation effect is evaluated.The results show that the toll is the primary factor affecting the travel of passenger vehicles and trucks.After giving a 20%discount to the toll for vehicles paid by ETC on the Guanfeng Expressway,the road travel efficiency and toll revenue in January 2022will be higher than the same period last year.The improvement will continue to follow up and evaluate the implementation effect of this plan.The rate adjustment calculation method proposed in this paper has guiding significance for other expressways to study differentiated tolling schemes by vehicle type.
Key words :expressway;travel behavior;differentiated tolling;effect evaluation
交 通 工 程2022年
0 引言
高速公路差异化收费是近年来伴随着收费公路发展逐步形成的一项重要政策导向.2021年6月，交通运输部㊁国家发展和改革委员会㊁财政部联合印发的‘全面推广高速公路差异化收费实施方案“(交公路函〔2021〕228号)指出要全面推广高速公路差异化收费，持续提升高速公路网通行效率，降低高速公路出行成本，促进物流业降本增效，让社会公众更多分享高速公路改革发展的红利[1].
在通行费率制定方面，张维然等[2]对高速公路收费模式进行了理论分析，并结合实例提出了合理制定收费模式与计算高速公路收益的基本程序.袁剑波等[3]总结了差别价格法与二部收费法在收费公路通行费率制定方面的应用.梁剑[4]等利用极差效益分享理论对确定收费费率的一般模型进行了优化.张静晶等[5]研究了定价标准，提出3种货车收费定价方法，分别为客货同价法㊁统一费率法㊁平衡点法.闫丹丹等[6]研究了2部制定价方法的可行性，认为该方法比平均成本定价和边际成本定价更有优势，有利于保障高速公路运营方和使用方双方的利益.刘拥华等[7-8]通过对比计重和分车型2种收费模式下各类货车的通行费，发现分车型收费计算方式更有效.
在差异化收费费率制定方面，刘伟铭[9]兼顾企业财务效益最优和路网均衡，利用双层规划理论建立起路网中分车型费率优化模型，通过GASA算法求解得到各路段的最优费率.李昊等[10]将车辆排放水平作为影响因素纳入高速公路差异化收费研究内容中.朱春生等[11]利用拓扑分析模型，测算各类货车在
装载情况下对高速公路收费的敏感性，提出了货车费率动态优化方案.喻翔等[12]以成绵乐高速公路为研究对象，发现实行高速公路货车分时段差异化收费，能有效提高高速公路通行费收入㊁调节道路资源合理使用.
综上所述，对于高速公路差异化收费的研究，在费率制定方法㊁费率调整方法㊁针对不同车型进行费率优化等方面具有一定的研究基础，但利用差异化收费政策诱导不同出行者改变出行行为及政策实施效果动态评估等方面的研究文献较少.因此，本研究以灌凤高速为研究对象，通过问卷调查掌握各类出行者现状出行行为及出行意向，针对性提出差异化收费方案，并对收费方案实施效果进行评估，以期为进一步探索差异化收费模式提供参考.常用名字
1 交通量费特征分析
灌凤高速公路起于广西壮族自治区灌阳县文市镇永安关，终于全州县凤凰乡，全长约47.965km，采用双向4车道高速公路标准建设，设计时速
120km/h，是支撑西部大开发战略的1条东西向高速干线.灌凤高速公路并行国道为G241，为二级公路，该国道与灌凤高速构成区域多层次线网格局，为出行者提供多样化交通服务.本文根据高速公路收费数据及交通调查站数据，分析灌凤高速交通量及通行费收入特征，国道G241交通量运行特征.
1.1 灌凤高速交通量及通行费收入分析
1.1.1 断面交通量分析
灌凤高速沿途共设2个交通调查站，分别为石塘互通交调站㊁永安关省界交调站.2021年石塘互通交调站观测断面年平均日交通量为2953veh/d，当量值为3377pcu/d；断面交通量以中小客车为主，断面日均客货车自然合计比例约为7.9∶1，当量合计比例约为3.8∶1；断面机动车平均运行速度为107.3km/h.2021年永安关省界交调站观测断面年平均日交通量为2055veh/d，当量值为2580pcu/d；断面交通量以中小客车为主，断面日均客货车自然合计比例约为4.7∶1，当量合计比例约为2.0∶1；断面机动车平均运行速度为102.8km/h.交通调查站分车型车流量和机动车速度情况见表1.
表1 石塘互通交调站、永安关省界交调站分车型交通量和机动车速度情况
交调站中小
客车
大型
客车
小型
货车
中型
货车
大型
货车
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型货
集装
箱车
自然
合计
当量
合计
机动车
速度
V/C
石塘互通253588149503888529533377107.30.04永安关省界1636581395045121620552580102.80.03
1.1.2 路段收费交通量分析
路段收费交通量根据高速公路门架交通量报表计算.2021年灌凤高速路段年平均日交通量为4169veh/d，当量值为4846pcu/d，以一型客车为
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第4期韦昌永：灌凤段高速公路差异化收费方案研究及实施效果评估
主，路段日均客货车自然交通量比例约为4.3∶1，当
量交通量比例约为2.4∶1.分车型路段平均交通量
情况见表2.
表2 灌凤高速分车型路段平均交通量情况
客车货车合计一类二类三类四类一类二类三类四类五类六类自然合计当量合计
V/C 33086293843912059459116416948460.06
1.1.3 通行费分析
2021年灌凤高速分车型通行费收入占比情况详见表3，客货日均通行费比例为2.9∶1，灌凤高速日均通行费收入主要来源于一型客车.货车中一类货车和六类货车收费占比相对较高，占货车总收费的65.8%.
表3 灌凤高速日均分车型通行费收入占比情况%客车货车
一类二类三类四类一类二类三类四类五类六类
合计70.20.21.62.47.22.93.32.00.79.7100.0
1.2 灌凤高速并行国道断面交通量分析
国道G241与灌凤高速并行段共设2个交通调查站，分别为两河交调站㊁凤凰交调站.2021年两河交调站观测断面年平均日交通量为2643veh/d，当量值为4316pcu/d；断面交通量客货车比例较为均衡，日均客货车自然合计比例约为1.3∶1，当量合计比例约为0.6∶1;2021年两河交调站观测断面年平均日交通量为4012veh/d，当量值为5216pcu/d；交通量以中小客车为主，断面日均客货车自然合计比例约为2.4∶1，当量合计比例约为1.3∶1.交通调查站分车型交通量情况见表4.
表4 两河交调站、凤凰交调站分车型交通量情况
交调站中小客车大型客车小型货车中型货车大型货车特大型货集装箱车自然合计当量合计V/C 两河132216638419822832817264343160.19凤凰255726862115025311350401252160.23
1.3 现状特征分析总结
通过对灌凤高速及其并行国道的现状交通量及通行费进行分析，发现灌凤高速交通量较低，道路处于一级服务水平，交通流处于自由流状态，行车速度较高.并行国道G241交通量较灌凤高速高约
28%~54%，道路处于二级服务水平，交通流处于相对自由流的状态，但因国道上行驶车辆受横向干扰较多，对行车速度及行车安全产生极大影响.由此可见，灌凤高速具备承担其并行国道转移交通量的条件.
2 客货车出行行为及出行意向调查与分析
本文采用出行行为调查(RP调查)和意向调查(SP调查)方法，针对灌凤高速及其并行国道上客货车进行问卷调查，调查变量包括个体特征㊁出行特征㊁经济因素㊁近期行驶情况和出行选择等方面，通过调查驾驶人出行行为现状和意向得到不同费率折扣下国省干线交通量转移概率.调查于2021⁃08⁃26
(周四) 28(周六)期间展开，共收集有效调查问卷共224份，其中客运有效问卷95份，货运有效问卷129份.
2.1 现状出行行为特征
根据问卷调查结果汇总分析发现：国省干线出行免费的特点是吸引所有出行车辆的首要因素.对选择国省干线出行的客车(图1)和货车(图2)来说，对时长和舒适性的考虑均位于对费用成本衡量之后.费用因素对货车出行行为的影响更大，有60%的货车驾驶者以费用作为首要考虑因素.
2.2 费率对转移意向的影响
调查问卷设定9种费率折扣方案(9.5折㊁9折㊁8.5折㊁8折㊁7.5折㊁7折㊁6折㊁5折㊁不收费)，调查不同费率折扣方案下客货车的出行行为转移意向,
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年
图1 客运车辆考虑因素
图2 货运车辆考虑因素
并得出不同费率折扣方案下客货车转移概率.
2.2.1 客车
由图3可知，选择最多的费率折扣方案为8折,
占比35.1%.当折扣达到8折后，客车累计转移概率达62.2%.由图4可知，各车型均对9折以下折扣不敏感，一类客车选择5折的人数最多，占比约
40.0%；二类客车选择8.5折的人数最多，占比约40.0%；三类客车选择8折的人数最多，占比约44.4%；四类客车选择8折的人数最多，占比约
62.5%.
图3 费率折扣对客车转移意向的影响
2.2.2 货车
由图5可知，选择最多的费率折扣方案为8
折
图4 分车型费率折扣方案对客车转移意向的影响
和5折，占比均为23.2%.当折扣达到8折后，货车累计转移概率达44.6%.由图6可知，各车型均对
9折以下折扣不敏感，二类货车和三类货车偏好的2个费率折扣区间分别为8~85折及5~6折，六类货车选择8折的人数最多，占比约50.
0%.
图5 费率折扣对货车转移意向的影响
图6 分车型费率折扣方案对货车转移意向的影响
考虑到高速公路运营管理单位实际需求，本文将8折作为费率折扣下限，根据调查结果汇总4种费率折扣方案(9.5折㊁9折㊁8.5折㊁8折)下国道交通量转移比例详见表5.
3 灌凤段差异化收费方案研究乌马河
3.1 差异化收费制定原则
3.1.1 可接受原则
差异化收费的受益体不仅有经营管理单位,
8
阿轲8
第4期
韦昌永：灌凤段高速公路差异化收费方案研究及实施效果评估
表5 各费率折扣方案下分车型转移比例%
费率折扣方案一类客车二类客车三类客车四类客车一类货车二类货车三类货车四类货车五类货车六类货车95折0.0
0.0
0.0
12.50.0
0.00.00.0
0.0
佛眼佛母咒0.09折
10.010.011.112.520.00.0
0.0
10.020.00.0
85折20.050.022.212.530.011.133.310.030.012.58折50.060.066.675.0
40.044.455.520.050.062.5还有广大出行者，差异化收费可通过改变出行阻抗均衡路网交通流量.在制定差异化收费方案时，应广泛征求当地管理部门和公路出行体意见，充分进行RP 调查和SP 调查获取驾驶人出行行为现状和意向，更为准确地反应驾驶人出行路径选择偏好，收费方案才能更符合当地实际情况.
3.1.2 获益性原则
差异化收费研究的对象是经营性高速公路，实
施目的首先是保证高速公路运营管理部门通行费收益不受损失，并尽量实现效益最大化.其次是保证高速公路和并行国省干道交通需求能合理的加载到路网上，保障道路资源在时间㊁空间2个维度上的合理利用，提升公路网道路通行效率.另外，要尽力降低出行者的出行负担，提升用户出行体验，保障用户在公路出行中的获得感.
3.1.3 可操作性高速公路差异化收费是一项复杂的工程，从收
费标准的制定到具体方案的实施，会涉及很多技术及国家㊁地方政策多方面的问题，因此应保障实施方案有较强的可操作性.3.2 测算方法
3.2.1 计算高速公路原有日均交通量㊁原有日均通
行费
根据门架数据计算全里程高速公路门架清分日均交通量；在此基础上，计算高速公路原有日均通行费=高速公路原有日均交通量×原费率×总里程，并以高速公路实际日均收费额为基数进行校核.
3.2.2 计算高速公路新增日均交通量增幅由于高速公路费率折扣会吸引一部分原国省干
道交通量转移，从而导致高速公路交通量增加，在表5的基础上，计算并行国道转移到高速公路的日均交通量，并以高速公路原有日均交通量为基准，计算高速公路新增日均交通量增幅.独一无二的二字昵称
3.2.3 计算费率调整后，高速公路原有日均通行费
降幅
费率调整后，高速公路原有日均交通量所能收取的通行费会降低，以高速公路原有日均通行费为基准，计算高速公路原有日均通行费降幅=高速公路原有日均交通量×(折扣后费率-原费率)×总里程/高速公路原有日均通行费.
3.2.4 计算并行国道交通量转移到高速公路后，高
速公路新增日均通行费增幅
国省干道转移交通量会导致高速公路交通量增加，从而导致通行费用增加.此时，以高速公路原有日均通行费为基准，计算高速公路新增日均通行费增幅=国省干道转移到高速公路的日均交通量×折扣后费率×总里程/高速公路原有日均通行费.
3.2.5 计算高速公路日均通行费增/降幅费率调整后，高速公路日均通行费增/降幅=高速公路原有日均通行费降幅+高速公路新增日均通行费增幅.
3.2.6 确定费率调整最优方案按以上步骤，分车型计算出不同费率折扣方案
下高速公路日均通行费增/降幅，并对全车型计算结果进行汇总，取汇总结果最大值对应的费率调整方案为最优方案.
3.3 差异化收费方案测算
根据测算方法计算后发现：灌凤高速差异化收费最优费率折扣方案为全部车型打8折.此外，本文提出其他3种不同费率折扣方案(全部车型打
9.5折㊁全部车型打9折㊁全部车型打8.5折)与最优方案测算结果进行对比.
方案1：全部车型打9.5折.费率调整后，预计由国省干道转移导致的高速公路新增日均交通量增幅约为0.19%，带来的高速公路新增日均通行费增幅约为0.49%；高速公路原有日均通行费降幅约为
5.0%；高速公路日均通行费减少约4.51%.方案2：全部车型打9折.费率调整后，预计由国省干道转移导致的高速公路新增日均交通量增幅约为8.14%，带来的高速公路新增日均通行费增幅约为7.14%；高速公路原有日均通行费降幅约为
10.01%；高速公路日均通行费减少约2.87%.98
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