复杂路网条件下高速公路收费费率计算方法

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复杂路网条件下高速公路收费费率计算方法

摘要：随着科学技术的进步和现代化事业的推动，国家的高速公路事业在新时期得到了迅猛的发展。如何科学合理的制定高速公路收费方式是一个迫切需要解决的问题，这严重关系到今后高速公路的发展。根据我国的实际情况，从我国高速公路自身特点出发，合理公平的高速公路收费费率能够确保消费者和经营者的利益，能够使高速公路的社会价值得到体现，进而促进我国高速公路事业的发展。 关键词：复杂路网条件；高速公路收费；费率计算方法

一、前言

改革开放以来国民生活水平得到较大的提高，过去二十年来，我国在高速公路方面也取得了不小成就。这与高速公路的收费政策和计费方式是息息相关的。就目前情况而言，高速公路的使用和经营己经受到了大众的密切关注。公正合理的收费方式、完善的测算体系、严格的监管体制、严谨的工作态度，这些都有利于我国高速公路事业的健康发展。 二、复杂路网简介

复杂路网是相对路网建设初期的简单线路而言的，随着路网规模的不断扩张，出行起讫点间的可选择路径不断增加，且出行阻抗的差异化程度逐渐缩小，进而形成了复杂路网条件。此时，出行选择的不确定性变得更加突出，出行影响因素也更为复杂。研究人员对复杂网络以及复杂城市道路网进行了定义，并且对城市内部及周边路网的复杂性进行了特征分析和归纳。本文在其基础上给出了高速公路复杂路网的定义：高速公路复杂路网是由区域内部的所有高速公路以及对其交通流能够产生直接影响的普通道路所构成的网络，这个路网的结构以及节点之间的链接行为具有网络结构的无标度特征和行为自组织特征，同时其还处于不断的变化当中。

高速公路收费费率的制定是保障高速公路正常运转的基础。目前对于高速公路收费费率制定理论的探讨，大多是围绕费率标准制定的原则、影响因素等方面进行定性陈述，且仅局限于简单路网条件。本文中笔者认为，在复杂路网条件下，用户对于出行费用的认可以及线路选择的判别将根据用户的主观偏好、收费额度和出行时间等因素综合确定，在此基础上从复杂路网条件下高速公路理论最优费率的可得性入手，给出此条件下的费率标准制定思路，并对其中交通阻抗的确定和交通配流模型的选择进行说明。 三、根据车型分类

由于地理环境的影响，高速公路的发展出现了大量的不均衡情况，因此不同的收费方式也就随之产生了。我国在正式实施计重收费以前，有许多是根据车辆的不同而进行不同方式的收费，唯独山西省等特殊地区采取的是轮轴收费。总的来说，就我国目前的情况而言，大部分地区实行的计重收费方式得到了消费者的认可，并且取得了一定的效果。例如四川省、安徽省、江苏省等。还有一些地方是根据国外的方式，根据行车的轴数并结合车辆的形状来进行收费的。

从定义上讲，分车型收费指的就是参照车辆的高度、宽度、重量、类别、形状等进行一个总的分类，然后根据不同的分类进行不同的收费。大致归为两类，第一类：客车；第二类：货车。第一个类型中根据座位的数量归为四种不同的类别，分别是：第一类，座位数量不超过7；第二类，座位数量大于等于八而不超过19；第三类，座位数量大于等于20不超过39；第四类：座位数量大于等于40。上述即为根据客车的座位数量进行不同形式的高速公路收费。货车根据核载重量分为五类：第一类，准载重量不超过2吨；第二类，准载重量大于2吨不超过5吨；第三类，准载重量大于五吨不超过10吨；第四类，准载重量超过10吨不超过15吨；第五类，准载重量大于15吨。选择这样的收费方式进行计费，透明度高，操作简单方便。客车的高速公路计费大约在0.25～0.6元每公里左右，不同地区之间差距较大，例如二型车在上海，高速公路收费在0.37～1.0元每公里左右。总的来讲，新疆的收费费率较低，北京等发达地区收费费率较高。 四、计重收费

计重收费就是人们通常所理解的根据车辆的重量和车身质量进行收费，依据相关的高速公路收费标准，通过对车辆的车型进行检查之后，依据“车型、载重量、超载车辆”等进行处


理。由于我国高速公路的超载行为特别严重，致使多数省份采用集中收费方式，不过该收费方式自从实行以来得到了消费者的普遍认可；同时，不同省份之间的收费费率差别也不大，通常在0.08～0.10元/吨每公里左右，在一定程度上来讲，对货车采取根据载重量来进行计费更有利于公平原则，这样就能够避免出现相同车型而载重量不同但收费相同的不合理现象。此外，根据载重量不同选择计重收费更有利于高速公路的保护，避免大量的严重超载现象出现，因为严重超载是高速公路道路破坏的主要原因。 五、复杂路网下最优理论费率的可得性

在简单路网条件下，传统收费费率的制定往往将预测交通量作为常态量，并未将交通量作为动态量包含在收费费率的测量过程中。与简单路网条件相比，复杂路网条件下的通行车辆对道路使用时间敏感性较低，对费用敏感度则较高，因此采用传统的级差效益法、成本法进行收费费率的计算时，道路使用者对出行费用阻抗的敏感性是影响交通量的首要因素，但其却难以在制定方法中体现。

在理论最优费率的证明方面，分析了不同费率水平与高速公路运营收益净现值之间的对应关系，并通过净现值变化曲线证明了最优费率的存在。在复杂路网中，由收费费率所确定的出行费用阻抗在整个交通阻抗中的权重将变大，交通量与收费费率的负相关关系使道路的交通量并不会表现为传统认为的“缓慢递增，趋于稳定”的发展态势。在假设出行者对于时间价值及经济费用认可程度相同的条件下，出行起讫点间的某一出行路径的交通量应与包含收费费率在内的广义交通阻抗成负相关的动态变化关系，随着收费费率的逐渐增加，交通量相应减小，从而使得线路的总体收费额曲线存在峰值，如图1所示。



高速公路收费费率制定的目标可以有多种，例如收回投资、道路养护、保证道路服务水平等，但在制定不同目的的收费费率时所需要共同考虑的问题是：在实际情况中，交通量水平只与收费费率及其反映的出行阻抗有着直接相关关系。因此，本文中并不对收费的政策性目标进行具体设定，而是主要探讨在既有的路网条件下，根据不同费率所决定的实际运行阻抗和采取用户随机配流方法下的实际交通量以及总体收费额之间的关系，并以收费额的最大化作为选取最优收费费率的标准。 六、收费费率计算思路

交通量预测值是高速公路收费费率制定的重要基础数据，根据上文中阐述的收费费率、交通量以及收费额三者之间的关系，复杂路网下的收费费率的制定与高速公路的项目交通量预测可以同步进行，收费费率作为动态变化量，直接参与到交通阻抗的计算和交通量分配过程当中，通过合理的交互式分配计算，得到不同收费费率水平下的交通量水平及相应收费额的变化序列，继而选择与道路收费其他影响因素相适应的最优收费费率。费率计算过程可以用图2表示。

需要说明的是，目前交通量预测中所广泛采用的四阶段法，能够较好地解释“交通需求一路段流量”的交通发生过程，而在实际操作中，在复杂路网条件下，需要对需求预测、交通量的生成与分布等环节进行适当的改进和调整。一方面，复杂路网内的出行起讫点与区域内路网关系变得复杂，出行方式和出行线路的选择判断不易确定，对出行小区的划分应该充分考虑到小区内发生交通量的OD特点与所依赖线路的可能性；另一方面，当路网的密度增大时，线路所承担的功能亦变得复杂，其交通需求水平往往在更大范围内受线路连通区域出行特征的影响，因此在交通需求预测上，不应过分依赖区域经济指标间接反映出来的交通需求水平，而应充分重视短期区域出行需求影响与交通管制政策，对能引起交通量突变的影响因素进行充分的考虑。



根据算式可知m的构成包括三部分：一是营运车本，包括车辆维修、车辆养护、行车油耗等。二是行车时间成本指行驶时间t和T1时间效益的积。三是交通事故花费f，包括各类交通事故中所需承担的损失和费用。高速公路的定价遵循三个原则：公平原则、收益原则、效益原则。其实我国高速公路计费是相对较高的，美国的收费标准是0.15～0.41元/公里，人


均GDP是319578元；日本是1.351元/公里，人均GDP是262972元；马来西亚0.077～0.42元/公里，人均GDP是55515元；而中国大约在0.25～0.6元/公里，人均GDP是22608元。根据我国基本国情，我国普遍采用“四阶段法”来阐释交通发生过程，可见收费定价理论和方法众多，只有保障高速公路收支平衡，才能使国家和人民都从中获利。 九、结语

综上所述，本文通过论述分析了收费费率计算方式的经验特征，根据我国现有国情，国外的许多计费方式都值得我们借鉴和学习，在费率不断改进和优化中，定价方式和收费方式都不尽相同。我们应当认清我国高速公路的发展形势，及时纠正一些不合理不标准的收费制度。尽管我国高速公路计费存在许多问题，我们仍需相信伴随着网络信息化的发展，许多问题都能及时得到解决，最后笔者希望政府部门能够结合实际情况，早日将我国高速公路收费费率发展的更透明、更完善，切实将其作为方便人民、造福社会的工具，让全国人民都能在高速公路上畅行无忧。 参考文献：

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