大城市拥挤收费的交通影响分析外文翻译资料

JOURNAL OF TRANSPORTATION

SYSTEMS ENGINEERING AND INFORMATION TECHNOLOGY

Volume 9, Issue 6, December 2009

Online English edition of the Chinese language journal

Cite this article as: J Transpn Sys Eng amp; IT, 2009, 9(6), 57iacute;62. RESEARCH PAPER

Traffic Impact Analysis of Congestion Charge

in Mega Cities

LIU Zhili^1,2,*, LI Chunyan³, LI Cheng⁴

1 School of Traffic and Transportation, Beijing Jiaotong University, Beijing 100044, China.

2 MOE Key Laboratory for Urban Transportation Complex Systems Theory amp; Technology, Beijing Jiaotong University, Beijing 100044, China 3 Beijing Transportation Research Center, Beijing 100055, China;

4 Bureau of Communication of Shunyi District of Beijing Municipality, Beijing 101300, China

Abstract: Traffic congestion has become increasingly common in most of mega cities in China. As an effective measure to mitigate traffic congestion, the congestion charge has been accepted in worldwide. This paper forecasts the traffic impact under the condition of implementing congestion charge in the old central districts of Beijing. First, this paper presents the importance of congestion charge according to the location, land use characteristics, and current travel condition of the old central districts. Then, it provides the congestion charge plan scenario by combing the value of travel time of Beijing and experiences from other cities. Finally, the paper evaluates the travel conditions under congestion charge measure based on travel demand model and proposes suggestions of implementing congestion charge.

Key Words: congestion charge; traffic impact analysis (TIA); travel demand model

1 Introduction

In Beijing, the ownership of motorized vehicles increases rapidly, along with the rapid development of urbanization and motorization in this extremely large city. The number of private cars has sharply increased from less than 10,000 in 1987 to 120,000 in 1995, 1 million in 2001, 1.5 million in 2004, and 2,289,000 in 2008. Such a rapid motorization creates strong traffic demand that can not be met by expanding infrastructures alone.

Congestion charging, as one of the methods to reduce traffic congestions, has been adopted by many cities. Following Singapore that adopted congestion charge in urban area in 1975, London, Melbourne, Toronto, and Stuttgart initiated their congestion charging programs on urban roads. In order to address the emerging traffic congestions, Chinese mega cities are considering congestion charging in recent years. Shanghai, Shenzhen, and Guangzhou have initiated preliminary feasibility study on the congestion charging in city centers. Beijing has also included the urban roads congestion charging into Beijing transport development strategy^[1].

This paper builds a testing model and forecasts the expected traffic impacts of congestion charging in the old central city of Beijing. First, it declares the necessity of congestion charging in the old central city based on the location characteristics, nature of land use, and current condition of traffic running situation of old central city. Then, it puts forward a feasible program of congestion charging based on the relevant experiences in domestic and foreign cities, as well as the result of a survey on the travel time value of citizens in Beijing. Finally, this paper tests the expected traffic impact of congestion charging based on a macro-traffic model of Beijing, and gives some recommendations in respect of the congestion charging policy.

1. Current traffic characteristics of Beijingrsquo;s old central city
2. Overview of old central city

The historic part of Beijing city covers 62.5 km² within the 2nd Ring Road, with only 5.7% of the total city area. There are 17% of the total 1,600,000 permanent residents and 1,500,000 jobs, almost 20% of the cityrsquo;s total in this area. The population density is about 30,000 persons/km^2[2].

Vehicle percentage

Time

Fig. 1 Time profile of day of inbound traffic

modesdifferent

ofPercentage

City

Fig. 2 Mode share in/out central distric of several mega cities

At the same time, its land has been utilized for excessive functions like administrative office, international contact, cultural activities and entertainment, business office, shopping, tourism, education, healthcare, and habitation. All these public facilities are more and more attracting traffic from throughout the city. In addition, because it is located in the protection area of the ancient Beijing city, its excessive traffic demand would impact the protection of Beijing, one of the famous ancient capital cities. Therefore, it is essential to control the traffic demand of the old central city.

1. Traffic characteristics of the old central city

Roads in the old central city are heavily loaded by the huge traffic flow, most of which are for private purposes, in or out of the area. A survey has revealed that cars entering the area between 7:00 am and 9:00 am account for 14.6% of the daily total, and those between 17:00 pm and 19:00 pm account for 13.4%. During morning and evening peaks, the highest inbound flow of cars occurs between 7:30 am and 8:30 am. Fig. 1 illustrates the time profile of its inbound cars in a day. Therefore, this paper will primarily analyze the travel characteristics between 7:30 am and 8:30 am.

During the morning peak of 7:30 to 8:30, 118,000 motor vehicles (excluding buses) move in and out of the old central city, accounting for almost 30% of the total motor vehicles traveling in the city c

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大城市拥挤收费的交通影响分析

刘志利 李春燕 李成

1.北京交通大学交通运输学院，北京100044。

2.北京交通大学城市交通复杂系统理论与技术教育部重点实验室，北京100044，中国

3.北京交通研究中心，北京100055；

4.顺义区市北京通信局，北京101300

摘要：

在中国的大多数大城市，交通拥堵已成为越来越普遍，拥堵收费作为缓解交通拥堵的有效措施。本文在对北京老城区实施拥堵费的情况下，进行了交通影响的预测及分析。首先，本文根据旧中心区的区位、土地利用特点及当前旅游条件等介绍了拥堵费的重要性。然后，通过梳理行程时间的价值和其他城市的经验提出了拥堵费计划方案。最后，对出行条件基于出行需求模型拥挤收费措施下实现并提出建议拥堵费。

关键词：交通拥堵费；交通影响分析（TIA）；交通出行需求模型

1. 引言：

在北京，机动车辆的数量正在迅速增加，随着这一特大城市的城市化和机动化的快速发展，私家车的数量也快速的从1987年的10000辆上升到1995年的120000辆，2001年达到100万辆，2004年则达到150万辆，2008年突破到2289000辆。这样的快速机动化交通需求，即使扩大基础设施的建设也不能满足需求。

拥挤收费作为一种方法来减少交通拥堵，已被许多城市采用。继新加坡、伦敦、墨尔本市区在1975年采取拥堵费后，多伦多和斯图加特在城市道路上发起了拥堵收费项目。为了解决新出现的交通拥堵，最近几年，中国特大城市正在考虑拥堵收费。上海、深圳、广州等城市对中心城区拥堵收费问题进行了初步可行性研究。北京也将城市道路拥挤收费列入了北京交通发展战略中。[1]

在旧的中心城市北京，本文建立了一个测试模型，并预测了预期的交通拥堵收费的影响。首先，根据区位特征、土地利用性质、交通运行状况，提出了旧城区拥堵收费的必要性；在此基础上，结合国内外城市的相关经验，在北京提出了一种基于居民出行时间价值的拥挤收费方案；最后，本文基于北京市宏观交通模型，对交通拥挤收费的预期效果进行了测试，并对拥堵收费政策提出了建议。

1. 北京老城区的交通特点：

2.1旧中心城市概览：

北京市历史性建筑部分占地62.5平方公里，在第二环路以内，仅占全市总面积的5.7%。有17%的占总数的1600000个永久居民和1500000个就业机会，几乎20%的城市人口总在这个地区活动。人口密度约为30000人/平方公里[2]。

同时，它的土地已被用于多功能如行政办公、国际交往、文化娱乐活动、商务办公、购物、旅游、教育和灰，医疗和居住。所有这些公共设施都越来越吸引来自整个城市的交通。此外，因为它位于保护区，然而北京市交通需求过大，它会影响北京这个世界著名古都的保护。因此，对于中央性城市来控制交通需求，是城市规划所必要的。

2.2旧中心城市交通特点：

旧的中心城市道路负载着巨大的交通流，其中大部分是用于私人用途，进入或离开该地区。一项调查显示，汽车进入区域之间的时间在上午7:00到9:00，占每日总流量的14.6%，并且下午17:00到19:00之间的流量占总流量的13.4%。在早晚高峰期，汽车的最高入库流量发生在上午7:30到8:30。图1显示了一天内的入站车的时间分布图。因此，本文将主要分析上午7:30到8:30之间的出行特征。

在早高峰7:30到8:30期间，共有118000辆汽车（含客车）进出于旧的中心城市，占总额的近30%的汽车量在市中心行驶。同样，在这样的一个早晨高峰期，公共交通（公共汽车和地铁）有42%流量驶入旧的中心城市，而汽车，出租车和通勤巴士仅占有23%。然而，在伦敦、纽约、巴黎和东京，公共交通所占的比例分别为73%、85%、81%和92%。参考图2，这表明公共交通入境交通在早高峰时段在北京可能比这四个外国城市低很多。他们的目的，到旧的中心城市可以分为7类：“回家”、“上班”、“上学”、“个人事务”、“企业”、“购物”、“游“娱乐”。在上午7:30到8:30的高峰期，前往老市区中心的交通量中，有57%为通勤、32%为购物、娱乐，商务则占11%。

由于上述的车辆出行，在旧的中心城市的主要道路上的负载几乎接近“饱和”的点和V/C比是1以上的道路部分在7:30到8:30的早高峰约占30%。主要道路的平均行驶速度为18.6公里/小时的主干路，16.8公里/小时的次干路，和13.6公里/小时的支路。

上述分析表明，由于其土地用途的性质，旧中心城市具有相对较高的流量吸收强度。然而，有限的道路供给造成不利的运输和运输条件，特别是在高峰时段会出现严重的拥堵。现在，在这一地区，扩大道路设施已经不能满足交通需求的强劲需求。总需求是必要的调节供求关系后期的关系。以上分析表明，不必要的交通出行，如购物和娱乐流量超过上午高峰期的总流量的30%。此外，公共交通用户在运行中比同等发达的国家的比例较低。因此，本文构建了拥挤收费的模型设计，并进行了模型计算检查的概率减少交通拥堵通过拥挤收费政策。

1. 设计可行的拥塞计费解决方案：

3.1收费目标

城市交通拥挤收费的直接目的是为了控制机动车行驶，减少不必要的车辆行驶，提高道路资源的利用率。因此，该模型根据城市车辆的组成和规模及其对交通拥堵的程度，确定目标。

正在进行的目标和计划在国内外城市拥堵收费如下^[6,7]：

新加坡：私家车，卡车，两轮车，出租车和公共汽车。

伦敦：私家车和卡车。

香港：私家车。

上海（初步可行性研究）：所有车辆，除了公共汽车和特种车辆（军用车辆，消防车和救护车）。

私家车是国内外城市的“首选”拥堵收费目标。但在这些城市，有不同的政策适应城市客运交通系统中的一部分，例如，出租车等。在1975年，新加坡新加坡初步实现了其著名的区域许可证系统（ALS），出租车是不被控制的，但是在被定义为几个月后，由于汽车的使用情况和城市交通结构的优化，车差（一辆由四人或更多人使用的汽车）出现在自由列表上。

在伦敦，有20000辆出租车，但没有专门的出租车公司。所有出租车司机都是自雇人士。这些出租车是公认的城市的一个图标，由于其独特的精彩应用与古典和现代的风格特点和外观，是游客在城市内旅行的第一选择。这样一个特殊的位置，出租车都包括在自由列表。

在香港，政府实施了一项政策，选择不收取出租车电子道路收费（ERP），测试期间出现反对这一政策的现象，私家车车主拒绝了香港的拥堵收费政策，这也是拥堵收费计划中止的原因之一。

根据北京市城市中心的交通组成和特点，各收费指标对交通拥堵的影响程度，以及公众的反应和公平性认为。拟议的收费目标是：

1.私家车：近年来，北京已经看到了私家车的快速发展。在城市中心，汽车有助于几乎30%的交通出行，而且每辆车平均行驶3.2次每天。这是远远高于在发达国家中的汽车的利用率。这样一个较高的出行率和汽车使用率是交通拥堵的主要原因之一。

2.公务车：在北京，每一辆公务车平均每天行驶4.4次每天。与刚性的出行需求相比，公务车是不敏感的，他们该如何收取费用。然而，拥堵收费可以合理地规范这些公务车的行驶。

3.出租车：虽然出租车协助公共交通在城市运行，但他们属于一个个体出行方式，具有平均人均占有道路面积大，运输能力小的缺陷，会造成交通拥挤。

4.通勤车：通勤公交车，虽然属于公共利益的车辆，但还是应考虑是否将被列入收费目标，以规范其使用，减少和避免不必要的出行的人。

5.排除目标：卡车和其他公众利益的车辆包括客车、汽车的障碍，提供服务的救护车、抢修车、提供医疗服务车辆，在城市地区使用的特种车辆（道路洒水车、垃圾车、道路维修车等），邮件运送车，警车、消防车、军用车辆等。

3.2收费方法

根据旧中心城市的区位特征，以环形公路和一条河为中心，对其数量有限的入口和出口，提出了一种开放的收费方式我将车辆进入该地区被指控^[2]。开放式收费是指每辆车应收取每次经过任何路口进入收费区，在收费周期无论时间和距离。在收费期间，它不会被收费，但在进入该区域的下一次时，它将会被继续收费。

3.3收费时间和标准

有观点认为在严重拥堵的早晚高峰期间，从旧中心城市目前的交通运行状况来分析，该收费时间应该设置在工作日上午从早上7:30到8:30，在节假日和其他时间不应该收费。老城市中心拥堵收费的是初步定义为12人民币元/次，基于国内外其他城市的费用标准，并根据北京的交通特性特点、经济水平、对出行时间价值调查结果如下（表1）^[8,9]。

Table 1 Value of time by mode through SP survey (price in 2004)

	Traveling individuals	Time value (RMB/h)
	Driver	27.5–44.1
	Taxi passenger	18.7–36.9
	Subway rider having a car in his/her family	11.2–17.4
	Subway rider having no car in his/her family	8.5–14.4
	Bus rider having a car in his/her family	7.5–10.3
	Bus rider having no car in his/her family	5.1–9.3

1. 预期交通影响：

根据对其他城市拥堵收费结果的评价，城市交通系统的用户通常遵循城市中心的拥堵收费行为如下：

1.寻找其他路线，以避免被收费，以此减少出行拥堵。

2.使用其他公共交通工具。

3.选择在便宜或自由的时间出行。

4.与其他人一起分享费用。

5.停放车辆停放在停车处，然后进入公共交通车辆的收费区。

6.取消出行或改变出行的目的地，例如，购物，可以合并几次再出行一次，以达到减少交通拥堵的目的。

表2列出了在本研究中定义的不同用途的收费可能产生的影响。这表明相当大的差异的影响，拥挤收费可能会强加在不同的出行模式。上下班的通勤出行，工作或学校只能把交通出行方式从私人汽车转到公共交通。收费可能对公务出行或购物，娱乐，和个人事务的时间选择，路线选择，出行时间以及出行方式的出行影响不大或可能的目的地变化。其最具影响力的可能是不必要的出行，如购物和娱乐。本文采用北京的宏观交通模型，并预测如何设计的拥塞收费解决方案将影响到旧的中心城市。

Table 2 Impact to different trips under congestion charging

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	Travel	Change travel Change travel		Change	Change	Minimize
	purpose	time	mode	route	destination	travels
	To work	-	Y	-	-	-
	To school	-	Y	-	-	-
	Shopping	Y	Y	Y	Y	Y