城市道路擁擠定價理論、模型與實踐

前言

　　城市交通擁擠是由交通需求超過交逋供給能力引起的。隨著我國城市化的加速和經(jīng)濟發(fā)展水平的提高，城市人口和機動車擁有量都在迅速增長，大大超過同期城市道路和交通設(shè)施的增長速度，城市交通擁擠問題十分嚴峻。為有效緩解城市交通擁擠，國內(nèi)外城市交通部門已經(jīng)開始運用各種交通需求管理策略，其中擁擠定價及收費政策受到廣泛的關(guān)注?！　”緯到y(tǒng)地闡述了城市道路擁擠定價的理論、模型方法以及世界各國在城市道路擁擠定價方面的成功實踐。本書的主要貢獻和創(chuàng)新是，進一步完善了次優(yōu)擁擠定價理論的研究范圍和研究方法。在研究范圍上，將擁擠定價中兩個重要問題一效率和公平一同考慮作為研究對象；在研究方法上，強調(diào)擁擠定價的時間效應，將次優(yōu)定價理論與微觀經(jīng)濟學中的高峰負荷（peak-load）定價理論結(jié)合起來，在空間和時間兩個維度的基礎(chǔ)上，進一步結(jié)合了出行方式和用戶這兩個維度，研究空間、時間、出行方式與用戶四個維度的交叉影響。本書的主要特色是應用經(jīng)濟學理論與城市交通優(yōu)化技術(shù)，構(gòu)建多用戶、多時段、多方式彈性需求擁擠定價模型，并采用模擬數(shù)值分析。本書的研究結(jié)果為解決現(xiàn)實城市交通擁堵問題提供了理論依據(jù)和政策啟示。　　本書部分內(nèi)容是國家自然科學基金項目“城市道路系統(tǒng)多時段次優(yōu)擁擠定價的效率和公平問題研究”（項目編號：70471053）的研究成果，因此本書的研究成果凝聚了課題組成員的辛勤勞動，同時還得到了“教育部新世紀優(yōu)秀人才支持計劃”（NCET-05-0529）的資助，謹此一并致謝。本書由浙江大學管理學院劉南教授和浙江T商大學信息學院陳達強講師（浙江大學管理科學與工程專業(yè)博士生）合作完成。在本書研究和寫作過程中，浙江大學管理學院碩士研究生吳兆峰、潘小森、唐康等收集和撰寫了很多資料，本書的部分研究成果來源于他們的學位論文，在此深表謝意。本書出版得到了科學出版社林建編輯和張寧編輯的支持和幫助，在此致以衷心的感謝?！　”緯趯懽鬟^程中參考借鑒了部分國內(nèi)外有代表性的研究成果，作者盡可能將其列在參考文獻中，在此對這些研究學者表示真摯的感謝！　　限于作者的學術(shù)水平。書中不足之處懇請讀者不吝指正。

內(nèi)容概要

　　道路擁擠已經(jīng)成為大中城市發(fā)展的瓶頸，道路擁擠定價理論即研究在道路嚴重擁擠的情況下，如何通過對使用者收費來引導和調(diào)節(jié)道路需求，達到緩解交通擁擠的目的。《城市道路擁擠定價理論、模型與實踐》系統(tǒng)地闡述了城市道路次優(yōu)擁擠定價的理論、模型方法，以及世界各國在城市道路擁擠定價方面的成功實踐?！冻鞘械缆窊頂D定價理論、模型與實踐》主要特色是應用經(jīng)濟學理論與城市交通優(yōu)化理論方法，構(gòu)建多用戶、多時段、多方式彈性需求次優(yōu)擁擠定價模型，并采用模擬數(shù)值分析，研究城市道路擁擠定價的效率與公平問題，以便為解決現(xiàn)實城市交通擁堵問題提供理論依據(jù)和政策啟示。　　《城市道路擁擠定價理論、模型與實踐》可作為交通運輸規(guī)劃與管理、交通信息工程及控制、智能交通、城市交通工程、系統(tǒng)工程專業(yè)的研究生教材和高年級本科生選修教材，也可供政府的交通管理等部門的技術(shù)人員參考。

作者簡介

　　劉南，男，1961年11月生，江蘇無錫人，博士（美國伊利諾伊大學）?，F(xiàn)任浙江大學管理學院教授，博士生導師，管理科學與工程學系主任，物流與決策優(yōu)化研究所所長。入選教育部2005年度“新世紀優(yōu)秀人才支持計劃”。國家重點學科管理科學與工程供應鏈物流管理方向?qū)W術(shù)帶頭人。兼任教育部高等學校物流類專業(yè)教學指導委員會委員，中國物流學會常務理事、特約研究員，國際物流與運輸學會注冊會員?！　?982年獲南開大學數(shù)學學士學位，1987年獲南開大學經(jīng)濟學碩士學位，同年赴美國留學。1993年獲美國西北大學城市系統(tǒng)和政策規(guī)劃專業(yè)碩士學位，1995年獲芝加哥伊利諾伊大學經(jīng)濟學博士學位。畢業(yè)后，先后在美國伊利諾伊州芝加哥交通規(guī)劃局、新澤西州路易斯伯杰國際工程咨詢公司從事物流與交通運輸?shù)难芯亢妥稍児ぷ鳎?999年8月回國。2002年12月至2003年3月在美國賓夕法尼亞大學沃頓商學院與區(qū)域科學中心作高級訪問學者?！　∧壳?，主要研究方向為物流與供應鏈管理、交通運輸經(jīng)濟管理等，主持國家自然科學基金項目2項、國家社會科學基金項目2項、教育部基金項目2項、浙江省社會科學基金項目2項、浙江省交通廳項目2項，以及多項政府企業(yè)委托咨詢項目。出版專著8部（其中英文版1部），譯著1部，發(fā)表各類學術(shù)論文50余篇，獲省部級成果獎3項。

書籍目錄

序前言符號說明第一篇　城市交通擁擠定價理論基礎(chǔ)與研究現(xiàn)狀第1章　緒論1.1　城市交通與交通擁擠1.1.1　城市交通系統(tǒng)及其構(gòu)成1.1.2　城市交通擁擠與交通供求1.2　城市道路擁擠定價概述1.2.1　城市道路擁擠定價的概念1.2.2　擁擠定價研究的分類1.2.3　城市道路擁擠定價研究現(xiàn)狀1.3　本書的結(jié)構(gòu)第2章　城市道路交通擁擠分析2.1　城市交通系統(tǒng)的市場特性2.1.1　城市道路的公共性分析2.1.2　城市交通道路資源的供求特性2.1.3　城市交通需求的二重性2.2　城市道路交通系統(tǒng)的外部特性分析2.2.1　外部特性理論2.2.2　城市機動車出行的負外部特性2.2.3　城市交通負外部特性的內(nèi)部化2.3　城市交通擁擠經(jīng)濟分析2.4　城市道路交通擁擠的出行成本2.5　城市道路擁擠收費交通影響分析2.6　小結(jié)第3章　道路擁擠定價模型與算法回顧3.1　最優(yōu)擁擠定價3.1.1　最優(yōu)擁擠定價理論基礎(chǔ)3.1.2　最優(yōu)擁擠定價理論模型描述3.1.3　最優(yōu)擁擠定價研究現(xiàn)狀3.2　基于瓶頸理論的擁擠定價3.2.1　基于瓶頸理論的擁擠定價基礎(chǔ)3.2.2　基于瓶頸理論的擁擠定價模型3.2.3　基于瓶頸理論的擁擠定價研究現(xiàn)狀3.3　次優(yōu)擁擠定價3.3.1　次優(yōu)擁擠定價理論基礎(chǔ)3.3.2　次優(yōu)擁擠定價理論研究現(xiàn)狀3.3.3　基礎(chǔ)模型——多時段簡單路網(wǎng)次優(yōu)擁擠定價模型3.4　城市道路擁擠定價理論發(fā)展趨勢3.5　小結(jié)第二篇　次優(yōu)擁擠定價的效率分析第4章　多時段、多方式次優(yōu)擁擠定價模型4.1　交通系統(tǒng)描述4.1.1　基本設(shè)定4.1.2　出行成本4.1.3　道路交通流和出行時間4.1.4　交通需求特征4.1.5　個體行為選擇4.2　模型建立4.2.1　不收費問題（NT問題）4.2.2　最優(yōu)問題（FB問題）4.2.3　次優(yōu)問題（SB問題）4.3　數(shù)值算例分析4.3.1　函數(shù)及其參數(shù)的設(shè)定4.3.2　模擬運算結(jié)果及其分析4.3.3　參數(shù)敏感性分析4.4　小結(jié)第5章　一般路網(wǎng)多時段、多出行方式次優(yōu)擁擠定價模型5.1　交通系統(tǒng)的描述5.1.1　路段成本與路徑成本5.1.2　彈性交通需求函數(shù)5.1.3　出行人數(shù)與方式劃分5.1.4　公交出行成本函數(shù)5.2　模型建立5.2.1　不收費模型5.2.2　最優(yōu)收費模型5.2.3　次優(yōu)模型5.3　算例實證5.3.1　算例描述5.3.2　基本參數(shù)設(shè)定5.3.3　模擬運算結(jié)果及其分析5.4　參數(shù)靈敏度分析5.4.1　需求參數(shù)靈敏度分析5.4.2　成本參數(shù)靈敏度分析5.5　小結(jié)第三篇　次優(yōu)擁擠定價效率和公平分析第6章　多時段、多用戶次優(yōu)擁擠定價模型6.1　一般路網(wǎng)擁擠定價模型基礎(chǔ)6.1.1　一般路網(wǎng)用戶均衡模型6.1.2　一般路網(wǎng)系統(tǒng)最優(yōu)模型6.2　多時段一般路網(wǎng)模型6.2.1　多時段一般路網(wǎng)均衡模型6.2.2　多時段一般路網(wǎng)最優(yōu)模型6.2.3　多時段一般路網(wǎng)次優(yōu)模型6.2.4　帶公平限制的兩時段一般路網(wǎng)次優(yōu)模型6.3　多用戶一般路網(wǎng)模型6.3.1　多用戶一般路網(wǎng)最優(yōu)模型6.3.2　多用戶一般路網(wǎng)均衡模型6.3.3　多用戶一般路網(wǎng)次優(yōu)模型6.4　多時段、多用戶一般路網(wǎng)次優(yōu)擁擠定價模型6.4.1　不帶公平限制的多時段、多用戶一般路網(wǎng)次優(yōu)擁擠定價模型6.4.2　帶公平限制的多時段、多用戶一般路網(wǎng)次優(yōu)擁擠定價模型6.5　求解算法與數(shù)值算例6.5.1　算法設(shè)計6.5.2　數(shù)值算例6.5.3　模擬分析6.5.4　參數(shù)的敏感性分析6.6　小結(jié)第7章　帶公平因素限制的多時段、多方式次優(yōu)擁擠定價模型7.1　交通系統(tǒng)的描述7.1.1　基本設(shè)定7.1.2　交通需求特征7.1.3　出行成本7.1.4　道路交通流和出行時間7.1.5　個體行為選擇7.2　模型建立7.2.1　不收費問題（NT問題）7.2.2　最優(yōu)問題（FB問題）7.2.3　次優(yōu)問題（SB問題）7.3　模擬運算、結(jié)果分析和參數(shù)敏感性分析7.3.1　函數(shù)及其參數(shù)的設(shè)定7.3.2　模擬運算結(jié)果及其分析7.3.3　參數(shù)敏感性分析7.4　小結(jié)第8章　多用戶、多時段、多方式次優(yōu)擁擠定價模型8.1　交通系統(tǒng)描述8.1.1　基本設(shè)定8.1.2　交通需求特征8.1.3　路段平均出行成本與路徑平均出行成本8.1.4　個體行為選擇8.1.5　公交車出行成本函數(shù)8.2　模型建立8.2.1　不收費問題（NT問題）8.2.2　最優(yōu)問題（FB問題）8.2.3　次優(yōu)問題（SB問題）8.3　小結(jié)第四篇　城市道路擁擠定價技術(shù)與實施第9章　城市道路擁擠定價技術(shù)9.1　城市道路擁擠定價實施技術(shù)9.1.1　人工擁擠收費方式9.1.2　全自動收費方式的技術(shù)實現(xiàn)方式9.2　電子不停車收費系統(tǒng)9.2.1　電子不停車收費技術(shù)概述9.2.2　ETC發(fā)展情況9.2.3　ETC在國外應用情況9.2.4　ETC在國內(nèi)的應用9.3　出行者信息系統(tǒng)9.3.1　出行者信息系統(tǒng)的定義9.3.2　出行者信息系統(tǒng)的發(fā)展9.3.3　各國典型的出行者信息系統(tǒng)9.3.4　我國的ATIS發(fā)展狀況9.4　小結(jié)第10章　世界各國擁擠定價實施案例10.1　新加坡的地區(qū)許可證收費機制10.1.1　背景介紹10.1.2　擁擠定價實施10.1.3　經(jīng)驗學習與不足10.2　美國91號公路不停車收費案例10.2.1　背景介紹10.2.2　擁擠定價實施10.2.3　實施結(jié)果10.3　英國倫敦區(qū)域收費10.3.1　背景介紹10.3.2　擁擠定價實施10.3.3　經(jīng)驗學習與不足10.4　瑞典斯德哥爾摩的“雙層收費”10.4.1　背景介紹10.4.2　擁擠定價10.4.3　經(jīng)驗學習與不足10.5　上海市交通擁擠收費的初步設(shè)想10.6　小結(jié)參考文獻附錄A　交通均衡分配理論A.1　需求變動的用戶均衡分配模型A.2　需求變動的系統(tǒng)最優(yōu)分配模型

章節(jié)摘錄

　　第一篇　城市交通擁擠定價理論基礎(chǔ)與研究現(xiàn)狀　　第2章　城市道路交通擁擠分析　　2.1　城市交通系統(tǒng)的市場特性　　2.1.1　城市道路的公共性分析　　就產(chǎn)品或服務的消費而言，按照薩繆爾森（1999）在《公共支出的純理論》中的定義，純粹的公共產(chǎn)品或勞務是這樣的產(chǎn)品或勞務，即每個人消費這種產(chǎn)品或勞務不會導致別人對該種產(chǎn)品或勞務的減少。就產(chǎn)品或服務的生產(chǎn)而言，公共產(chǎn)品具有關(guān)聯(lián)性或不可分性，一般由政府提供。而且公共產(chǎn)品或勞務具有與私人產(chǎn)品或勞務顯著不同的三個特征：效用的不可分割性、消費的非競爭性和受益的非排他性。這里所謂非競爭性，是指一個人在消費某產(chǎn)品時，并不妨礙另一個人的消費，換句話說，這樣的產(chǎn)品一旦提供，增加一個人的消費并不給任何人帶來成本；所謂非排他性，是指不需要支付成本也能夠從某產(chǎn)品的消費中得到好處，或者是讓某個不付費者不消費這種產(chǎn)品是困難的。此外，公共產(chǎn)品還具有效用的不可分性和整體供給的特點，即公共產(chǎn)品是向整個社會提供的，而不能由個別消費者占有。凡是可以由個別消費者占有和享用，具有敵對性、排他性和可分性的產(chǎn)品就是私人產(chǎn)品。介于二者之間的產(chǎn)品稱為準公共產(chǎn)品。

編輯推薦

　　隨著我國城市化進程的加速和經(jīng)濟發(fā)展水平的提高，城市交通擁擠問題變得越來越嚴峻?！冻鞘械缆窊頂D定價理論、模型與實踐》在完善次優(yōu)擁擠定價理論的基礎(chǔ)上，系統(tǒng)闡述了城市道路次優(yōu)擁擠定價的理論、模型方法，以及世界各國在城市道路擁擠定價方面的成功實踐?！　　冻鞘械缆窊頂D定價理論、模型與實踐》的主要特點是：　　·綜合考慮了城市道路擁擠的時段特性、出行方式選擇、用戶差異等在內(nèi)的　　復雜的道路系統(tǒng)?！　　み\用經(jīng)濟學定價理論與交通優(yōu)化理論方法對城市道路次優(yōu)擁擠定價的效率　　和公平問題進行了深入分析與研究。　　·系統(tǒng)介紹了世界各國在擁擠定價策略的最新實踐經(jīng)驗、各種先進技術(shù)及對　　我國的啟示。

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