高速公路通行费_城市环线高速公路通行费标准的SUE确定方法
摘要：文章分析了城市环线高速公路收费费率与交通量，进而与收费额之间的相互关系及特点，针对城市环线高速公路通行费标准确定问题，提出了基本思路及解决方法。以重庆规划高速公路网和预测交通量为基础，构建了包含通行费因素的广义交通阻抗函数，借助TRANSCAD交通规划软件，完成了SUE模型下绕城高速公路交通量分配，并确定了重庆绕城高速的理论最优通行费率。
关键词：通行费标准；绕城高速公路；SUE模型；交通阻抗；重庆
中图分类号：F5404 文献标志码：A 文章编号：
1008-5831(2012)05-0017-06
重庆绕城高速公路是重庆市高速路网规划确定的“二环八射”中的重要“一环”，对满足影响区内快速增长的交通需求，实现重庆“半小时主城区，一小时经济圈，八小时大重庆”战略目标，促进重庆建设成长江上游经济中心，具有重要的战略意义。
重庆绕城高速公路起于北碚，途经沙坪坝、九龙坡、江津、巴南、南岸、江北、渝北八个行政区，环接于北碚。全线由东、南、西、北四个段落闭合而成。绕城高速开通后，北碚、江津、巴南及渝北等地将归入绕城高速的直接辐射范围之内，可大大提升重庆主城区与其周边经济组团，以及各组团间的联系效率。
重庆绕城高速公路设计全长186.45公里，双向六车道。其中西段设计车速120公里/小时，其余路段设计车速100公里/小时。全线桥涵设计荷载采用公路I级，东北段其余技术指标按《公路工程技术标准》（JTGB01-2003）执行，西南段其余技术指标符合部颁《公路工程技术标准》（JTJ001-97）规定值。
绕城高速全线设有16个匝道收费站，8个枢纽互通，与渝武(胜)高速、渝遂(宁)高速、成（都）渝高速、渝黔高速、渝湘高速、渝宜（昌）高速、渝邻（水）高速以及渝泸（州）高速相交。
重庆绕城高速公路工程概算总投资约131.8亿元，平均每公里造价约为7 070.53万元。总投资中的48.4%（约63.8亿元）由交通运输部、重庆市交委和重庆所辖各区县共同投资作为资本金，其余的51.6%为银行贷款，贷款总额约68亿①。
项目已于2009年建成通车，全线采用封闭收费制式。笔者针对重庆绕城高速公路通行费收费标准问题进行相关研究。
一、重庆绕城高速公路收费特点
绕城高速公路与无环简单路径相比，制定收费标准的影响因素要复杂得多。受放射线影响，绕城高速具有路径选择多样性、市域路网构成复杂性等特征，收费交通量与收费标准之间的“悖反”特性明显（二者的“悖反”关系是指在具备多路径选择的复杂路网结构中，某线路分担交通量与其交通阻抗之间存在此消彼长关系，通行费是构成交通阻抗的重要因素之一。如图1所示）。复杂路网条件下，交通量分配对个别路径的阻抗表现出强弹性特征，即如果该路径阻抗增加，极易引起交通量向其他并行路径转移。对收费部门的启示是，复杂路网状态下，一味提高某路段收费标准，并不一定能达到增加通行费收入的目的。收费标准与通行费收入之间的关系如图2所示。
重庆绕城高速建成后，现有内环高速取消直接收费作为城市道路存在。内环线的停止收费客观上形成交通阻抗的洼地优势，从而对绕城高速公路收费运营带来较大压力。因此，在重庆绕城高速公路收费标准研究中，如何正确处理与内环线的交通分担比例关系，是整个研究工作的核心问题。
二、相关理论综述
重庆绕城高速公路及其所处路网状态属典型的复杂路网类型。复杂路网是相对于路网形成初期的简单类型而言的。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，各备选路径阻抗的异化程度减弱，进而形成了复杂路网条件。在复杂路网环境下，出行选择的不确定性变得更加突出，出行影响因素亦更为复杂。顾前等 ［1］对复杂网络以及复杂城市道路网进行了定义，并对城市内部及周边路网的复杂性进行了特征分析和归纳。陈义华等［2］针对城市轨道交通客流预测问题，建立了交通方式划分与交通分配的联合模型。由于研究目的不同，模型仅在既定广义费率水平下对城市轨道交通客流预测及分配问题进行了研究,并未针对通行费制定本身展开研究。罗文昌［3］在交通出行生成量假定基础上，研究了混合交通OD 分布与随机用户平衡分配组合问题。
高速公路通行费费率制定理论研究，目前成果大多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。在定量研究方面，De Palma等［4-6］以社会福利最优为目标对道路通行费标准进行了测算，并对用户出行需求的差异化特征进行模型化的描述，对市区路网的拥挤性收费定价问题进行了研究。毕星等［7］从成本法、收益法、级差效益法等角度，对公路收费标准问题进行了探讨。杨兆升等［8-9］分析了高速公路开通后与区域路网的影响关系，并借助交通量分配模型、通道转移模型分析了高速公路收费费率与收费交通量的相互关系。
在简单路网条件下，传统通行费费率的制定往往将预测交通量作为既定常态量，并未将交通量作为通行费率的动态因变量包含在通行费费率的测量中。与简单路网条件相比，复杂路网条件下用户对直接付现成本的敏感度较高，因此采用传统的级差效益法不能很好地满足城市收费道路通行费标准制定的要求,只有将通行费纳入路网广义阻抗的重要组成前提下,系统分析不同通行费率水平与路网交通量动态分配,以及与总体收费额之间的动态关系,才能实现通行费率标准制定的理论择优支持。
三、随机用户均衡交通量分配方法引入
随机用户均衡分配方法（Stochastic User Equilibrium, SUE）是指通过迭代计算实现的一种交通流分配状态。在该状态下，任一出行者均不可能通过单方面改变出行路径策略来减少自己的估计行驶阻抗，用户对出行道路阻抗的估计具有随机不确定性，且随机概率分布已知。
根据对绕城高速公路交通量的构成和特点分析，认为本项目道路使用者在出行选择过程中，由于重庆市及周边路网的复杂性，道路对使用者所产生的交通阻抗具有随机不确定性。因此，在交通量分配方法选择上，可按照SUE方法进行分配。