第二章 交通拥堵形成机理及治理研究

第一节 交通拥堵形成机理

一 交通拥堵形成的工程学分析

交通拥堵是指一种在道路上车多拥挤且车速缓慢的现象。由于道路交通容量存在一定的工程技术限度，短时间内通过的车辆若超出道路负荷能力，就会导致路段通行能力下降，造成通行车辆速度降低甚至停滞的现象，此时便会产生交通拥堵。若将畅通的交通出行过程看成一种可消费的服务，则道路及其通行能力代表交通出行服务的供给，车辆通行则代表对该服务的需求和消费。出行服务在交通流量未达道路通行能力限度之前是通畅的，此时对道路通行服务的消费是无拥挤的，交通出行者自身体验舒适。随着短时间内进入某段道路的车辆数量快速增加，实际交通流量超过道路通行能力，车辆间在行驶中相互干扰（加速、减速、变道、避让、碰撞等）增加，导致道路实际通行能力下降，所有车速降低，通行能力下降，驾车者体验舒适度降低，道路交通产生拥挤。此时，路段内车辆数量较多，交通流不再通畅，通行时间延迟增加，道路服务水平降低，该路段所有出行者的体验降低。

美国交通研究委员会的《道路通行能力手册（HCM2000）》中，根据路段车辆运行速度的差异，把道路服务水平从A—F分为六级，对应不同的道路运行情况和状态，见表2-1和图2-1。^[1]

表2-1 道路通行能力与服务水平

道路通行与服务能力等级如图2-1所示：

图2-1 道路服务等级与运行车速
数据来源：TRB，Highway Capacity Manual 2000。

根据如上划分，某段道路交通量与通行能力比率大于0.85时，车流进入较大的不稳定状态，平均行车速度低于24公里/小时，道路表现为拥挤甚至堵塞状态。

二 交通拥堵形成的经济学分析

经济学理论认为，市场上商品价格是由供求双方的力量所决定的。需求与供给双方力量势均力敌时市场达到均衡点，此时需求量与供给量正好相等。若消费者需求的数量多，而生产者供给的数量少，则市场上的商品满足不了需求，会产生短缺。在价高者得的交易法则下，短缺市场上对出价较高的消费者获得商品，有消费需要但出价较低的消费者无法获得商品，这是市场体系中以价格配置资源的运作原理。

交通出行也遵循需求定律。然而，与其他商品或服务不同的是，道路交通出行还受一些自然法则的约束，那就是在某段道路上，当用户超过一定数量之后，新增加的需求会导致道路整体服务水平的下降。前面分析过，随着道路上汇入车流的增多，车速会变慢，单位时间内通过该路段的总流量减少，道路服务水平随之降低。实际中，大部分道路没有出入限制，车辆可以随意进出，这使用户在使用道路时，极易超过路段最大交通流量的限制。而当这种情况一旦发生，便不可避免地引发道路交通的消费拥挤，产生交通拥堵现象。在发生交通拥堵时，该路段上所有车辆不仅行驶速度降低、燃油消耗上升、出行时间增加，而且全部用户都要因后来驶入车辆造成的拥堵而多增加出行成本。因后加入车辆而引发了所有车辆产生额外成本，但这部分额外成本并不由行为的发出者承担，此时产生拥堵的外部性。后驶入车辆的边际成本实际上由全部出行者承担，其出行收益函数中并未包括其全部的出行成本。在这种情况下，对后加入车辆来讲，外部成本并未由自身承担，驶入该路段获得的好处去掉个体承担的代价后仍然是“非常划算”的。由于这种激励的存在，所以后续还会有更多的车辆进入，直到道路拥堵程度不断上升、出行时间不断延长而导致个体实际承担的出行成本增加至抵消此次出行带来的收益时，该路段才会停止驶入新的用户。道路交通拥堵的形成及福利损失如图2-2所示。

图2-2 交通拥堵及福利损失

图中曲线D代表某路段的需求曲线，等同于个人边际收益（MPB）曲线和社会边际收益（MSB）曲线，MPC和MSC分别代表个人边际成本曲线和社会边际成本曲线，个人边际成本（MPC）仅仅包括了其驾车出行的显性成本（燃油、车辆折旧等）和隐性成本（出行时间损失价值），而并未包括其造成的外部成本（尾气污染、噪声、道路占用等），但这些成本连同个人边际成本（MPC）都包括在社会边际成本（MSC）中，因此社会边际成本要高于个人边际成本，即MSC＞MPC。若不考虑尾气污染、噪声等外部成本，在道路畅通时，个人边际成本与社会边际成本是等同的，但是在道路拥堵时，个人边际成本与社会边际成本存在差异，且拥堵越严重二者差别越大。在图2-2中，个人边际收益曲线（MPB）和个人边际成本曲线（MPC）相交产生一个均衡点B，但在个人边际成本与社会边际成本背离的情况下，B点显然不是市场中的最优均衡点，因为此时社会边际成本曲线（MSC）高于社会边际收益曲线（MSB），这部分市场交易不应该发生，或者说发生的不经济。而由社会边际成本曲线和社会边际收益曲线决定的A点才是最优市场均衡点，因为该点是社会边际成本与社会边际收益的分水岭，此时市场中的总剩余最大，福利的实现程度最高。相应地，A点对应的交通流量n₁是最佳流量，若交通量超过n₁点落在n₂点，虽然达到个人均衡点，但对整个社会来讲是无效率的，会产生三角形ABC部分的福利损失。根据市场经济相关理论，价格机制在所有情况下正常运作时，所有问题都可得到妥善解决，但当存在两种市场势力时，市场配置资源的机制将被扭曲。这两种情况一种是外部性，另一种是垄断。存在市场势力时，价格机制会“不灵”，需要对市场进行一定干预和矫正，以便价格机制能正常发挥作用，正常配置资源。从以上分析可以看出，交通拥堵产生明显是因外部性原因导致，需要采取一定措施使外部成本内部化，重新完善价格传递的信息，引导资源得到合理配置。

三 国内城市交通拥堵治理政策

国内城市交通拥堵治理以北京市为典型代表。北京市的交通问题从20世纪90年代中期开始浮现，经过20多年的高速发展，交通拥堵问题已经成为影响和制约城市发展的重大问题。多年来，北京因其严重的交通拥堵被市民戏谑为“首堵”。综观一系列的治堵政策与措施，可谓药石并用，然而成效并不显著。在交通出行需求汹涌发展的背景下，治堵政策短期发挥作用后逐渐衰减，各种政策措施如走马观花一般实施。北京作为首都城市，其城市交通管理政策走向代表着我国交通治理的风向标，北京市的交通治堵政策成为国内其他城市模仿的对象，在全国范围内产生广泛影响。

除北京外，上海、广州、天津、杭州等大城市的交通治堵也为公众所关注，20世纪八九十年代至2016年，北京等国内主要城市出台的治堵政策及效果见表2-2、表2-3、表2-4、表2-5和表2-6。

表2-2 北京市主要交通拥堵治理政策

续表

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表2-3 上海市主要交通拥堵治理政策

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表2-4 广州市主要交通拥堵治理政策

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表2-5 天津市主要交通拥堵治理政策

表2-6 杭州市交通拥堵治理发展历程

四 治理拥堵的经济学分析

只要经济中对某一商品的需求量超过供应量，就会产生短缺。当市场中存在短缺经济又缺乏完善的市场交易机制时，众多消费者为了争取数量有限的商品或服务，会产生消费拥挤。在发生消费拥挤时可有多种方法选择配置资源，如集体投票决定、排队、贿赂、哄抢甚至动用武力等。这样的情况不仅适用于有形商品的消费，也适用于无形服务的消费，交通领域中对道路的消费便接近此种情形。由于大部分城市道路在使用时并无收费的限制（虽然道路成本最终通过公民缴税埋单，但至少在使用时并不根据个体的边际税收贡献来分配），所以城市道路在使用上是无限制的，这与免费使用近乎一个状态，这种情况下缺少价格机制配置资源。当一种资源的使用不受限制时，必然造成过度使用，最终导致“公地悲剧”的产生。实际上，道路作为一种为社会公众提供交通出行服务的资源，具有一般商品的特性，与其他商品一样受需求定理的支配。由于土地等资源的限制，道路及通行服务的供给总是短缺的，尤其在人们的出行需求快速增长，增速超过道路供给增速时，这种短缺会更加严重。

现实中，由于每个国家大部分道路基本上由政府提供，这容易给人造成一种错觉，认为道路是公共产品或半公共产品。根据经济学理论，判断一个商品是不是公共产品主要看其消费是否具有排他性和竞争性。道路在使用中表现出的消费特点与私人商品无异，个人在使用道路过程中总是要占据一定面积，而别人不可能同时使用这一区域，说明其在消费时具有排他性；另外，道路容量总是一定的，用户在使用道路时，必然占据一个单位的容量，剩余的道路容量总会少一部分，而且，根据交通工程学理论，道路拥挤时通行能力明显下降，这充分说明在使用道路时边际用户的进入必然导致可服务用户数量的减少，道路消费不仅有竞争性的存在，而且这种特性非常明显。所以，道路并非是“公共品”或“准公共品”，需要用对待私人商品的方式来配置道路资源。尽管道路多数情况下由政府提供，但这并不妨碍它的私人物品属性。正如经济学家薛兆丰指出的那样，“公共物品和私人物品的属性，是物品本身固有的，它不以谁提供这些物品为转移，不以人们如何称呼这些物品为转移，也不以人们是否对这些物品收费为转移”^[2]。从经济学角度看，道路交通拥堵的本质即为对道路的使用需求过量导致消费拥挤。在消费拥挤状态下，由于道路使用中存在外部性，用户个人边际成本与社会边际成本背离，市场传递的价格（或成本）信息失真，导致道路资源不能被有效率地配置。

在道路用户超过最优均衡点对应的交通量限制时产生交通拥堵，拥堵导致该路段上所有出行参与者的通行速度降低、燃油消耗增加、出行时间延长，造成经济损失。交通拥堵产生于外部性，从提高资源配置效率方面来讲，必须采取措施矫正道路用户的外部性成本，通过一定的方法使外部成本内部化，使用户的个人边际成本曲线与社会边际成本曲线重合，让市场均衡点真正反映道路的效率化使用状态，达到此状态时，道路拥堵自然会消失。

在经济学界，对交通拥堵治理的讨论和研究由来已久，不同经济学家分别给出了不同的解决方案。英国剑桥经济学家庇古（A.C.Pigou，1873—1959）教授最早在经济学领域对道路交通拥堵问题进行研究。庇古以假想中的两点之间的两条道路为例，分析了个人边际成本和社会边际成本之间的差异，提出通过税收来矫正拥挤道路上的用户成本函数，将外部性成本以税收的形式纳入个人边际成本函数，使个人边际成本曲线与社会边际成本曲线重合，促使道路在均衡点上使用，实现社会福利最大化。庇古教授对道路拥堵的分析和治理可从图2-2中得到解释，路段最优均衡点在A点，对应的流量为n₁，此时的出行价格（或成本）为p₁；然而在有外部性的情况下，实际的均衡点为B点，对应的流量为n₂，出行价格为p₂。（p₁-p₂）为社会边际成本与个人边际成本之间的差额，即未进入个人边际成本的外部成本，由于两个成本曲线之间的差异，使得实际交通流量为n₂。若要将流量从n₂降低到n₁，则需要对MPC曲线加上其与MSC曲线的差异（p₁-p₂）部分，这部分便是矫正性税收的依据。若以交通拥堵费的方式矫正，则应征收的交通拥堵费为（p₁-p₂），庇古学派提出的最优道路收费便是该部分。

在庇古之后奈特（F.H.Knight，1885—1972）也对该问题进行了研究，与庇古的解决方法不同，奈特提出应将拥挤的道路私有化以解决过度使用的问题。奈特认为：如果道路是私有财产，为保证道路使用收益最大化，业主会确定一个“理想”的收费水平，在该收费水平下用户的个人边际成本曲线与社会边际成本曲线一致，达到与征收“庇古税”一样的效果。在拥堵状态下，市场机制仍然在发挥作用，并没有失衡，私人成本与社会成本之所以有分离关键是因为道路没有私有产权。因此，将道路产权私有化便能解决这一问题。

科斯（R.H.Coase，1910—2013）在后来又对该问题进行了分析。科斯认为，若产权的界定是清楚的且交易费用为零，不管最初的产权赋予哪方最终的配置都是有效率的，而且不存在外部性的问题。可见，科斯基本上是继承了奈特的分析并做了进一步深化。道路拥堵是资源低效率使用的一种表现形式，而资源的低效率使用则是因为产权不清晰，若在开始时能清晰界定产权归属，则后面的使用中双方会达成一定的契约关系，权利义务的分配将最终达到效率化。因此，科斯开出的治理药方是产权的界定。然而，实际中产权界定容易做到，而交易费用为零却几乎不存在。基于此，张五常认为科斯的假设存在问题，若交易费用为零，则不需要私有产权和市场交易，外部性也必定能内部化，私有产权和市场的出现正是为了降低交易费用。

基于经济学理论对道路交通拥堵的分析，治理拥堵最终还是要调整个人边际成本曲线，任何不触及成本变动的方法都难以从本质上缓解交通拥堵。从图2-2可以看出，任何等级的道路在使用中都面临个体成本与社会成本的差异，因此过量需求必然导致拥堵发生，这是无论修多少路都解决不了的问题。换言之，交通拥堵的缓解得从改变道路用户个体的成本曲线和收益曲线方面寻找出路，因为人的行为都遵从边际收益与边际成本的对比关系，这是从行为形成机理上消除交通拥堵的最根本途径。

根据以上从经济学角度对道路交通拥堵所做的分析，最直接的解决方法便是通过征税或收费的方法消除个人边际成本与社会边际成本的差异。在以此为理论基础的各种解决方案中，通过征收交通拥堵费治理道路拥堵最直接地体现了这个思路。迄今为止，世界各国城市已有不少征收交通拥堵费的案例，如英国伦敦、瑞典斯德哥尔摩、新加坡等。但是已经成功实施并不等于没有任何问题，征收交通拥堵费至少有以下几个方面的问题难以解决。

第一，社会边际成本难以确定。理论上，交通拥堵费的最优额度为社会边际成本与个人边际成本的差额，或者由个体出行造成的个人边际成本以外的外部成本。由于交通外部性包含的范围很多，涉及污染、安全、时间损失等各个方面，每个方面都是一个巨大的难题，外部性的范围、程度均不易把握。具体到各个路段，因所处区域不同、用户群体不同而导致外部性成本难以测定。这使交通拥堵造成的损失很难从技术上精确测量，直接影响到交通拥堵费的征收额度。

第二，征收费用的分配问题。征收交通拥堵费的理论依据是新的道路用户加入后产生了外部成本，而外部成本又涉及参与道路交通的每个用户，因此拥堵费中的一部分应弥补其他道路用户的成本损失，但这是一个难以衡量的损失。另外，在收费后由收费路段转移到其他路段的交通量造成的拥堵又产生新的外部成本，这部分价值损失也应考虑在交通拥堵费的分配之中。对拥堵路段的用户来讲，若不能获得一定的价值补偿，则其本身的情况并未改善，只不过收费前拥堵造成的损失是隐性的，收费后将这部分损失显化为拥堵费而已，其福利状况并没有得到改善。

第三，收费系统的成本问题。征收交通拥堵费是一个系统性的工程，不仅要有科学完善的方案，更要有道路控制、信息传输等方面的软硬件设施设备以及一定的人力资源的投入。应该将系统投入的费用和道路拥堵产生的损失进行对比以确定是否值得治堵，目前国内外这方面的对比数据中很难支持全面、深入的对比，已有的分析并不能完全反映征收交通拥堵费的全部影响。

第四，征收费用的程序问题。征收交通拥堵费的理论支持来自经济分析，然而实践支持则需要经过一系列行政程序决定。交通拥堵费涉及大多数人的利益（至少包括使用该路段的现有用户及所有潜在用户），在当前情况下，凡是涉及政府收费的项目在实施中均面临不小的难度，而且根据国民的传统习惯思维，“花钱买东西”符合习惯思维，而“花钱买畅通”就不容易那么明白了。在此情况下，征收交通拥堵费不仅在执行上有难度，而且在观念上也较难获得认同。

第五，征费配套措施问题。开征交通拥堵费应同时保证公共交通服务供给充足，为放弃开车出行的群体提供选择的机会。另外，对无力支付拥堵费而必须使用该路段的人群应进行补贴，以保障其基本的出行权利，这些都应该在征费配套措施中予以考虑。尽管我国城市交通近年来获得快速发展，但城市综合交通出行系统建设仍不完善，轨道交通等大容量公共交通方式的建设还在推进中，公共交通系统的覆盖地域和服务水平还有很大提升空间，这种情况下征收交通拥堵费，公众在缺少出行备选项的情况下不会支持征费工作，因此，征费配套服务和措施的缺位会影响收费政策的成败。

以上问题能否妥善解决，关系到通过开征交通拥堵费治堵能否达到预期目标，从我国目前情况来看，国内各大城市征费的条件不是很成熟，还有很多准备工作要做。在此背景下若借助行政力量强势推进交通拥堵费，势必产生新的更多的问题，极有可能导致因“治堵”而“致堵”的状况。