高速公路网交通工程考评的思路及方法

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作者：傅宇浩单位：中国公路工程咨询集团有限公司中咨泰克交通工程有限公司

交通工程系统是高速公路网运营的重要组成部分。但是,系统的运营效果如何,能否对交通流进行有效地诱导、管制,从而减少路网的交通事故率及行车延误,其经济可行性如何,都涉及到系统的评价问题。目前,国内还没有一套完整可行的高速公路网交通工程系统评估方法,本文在对交通工程系统作用、特点进行分析的基础上,创新性地提出了高速公路网交通工程系统效果评估和经济评价的思路及方法,论述了各种评估指标的量化方法和相关计算公式。

1效果评估效果

评估是通过有关的计算公式,对系统实施前后的运营指标进行估算和对比,从而定量地分析系统实施后的效果。同时这些运营指标的确定也是系统经济评价必要的前期数据准备工作。

1.1交通工程系统的内容及作用要了解系统实施后高速公路网的运营效果,就必须首先明确各子系统的具体内容及作用,现将交通工程设施及管理系统归纳（表略）

1.2系统实施后高速公路交通事故减少、事故程度减轻、事故延误减少估算实施高速公路交通工程系统最明显、最直接的效益是能够减少高速公路上的交通事故率。例如,通过气象检测手段适时地为司机提供雨、雾等气象信息并限制车速,可以减少由于气象原因造成的事故;事故多发处的提示标志提醒司机注意急弯、陡坡等事故隐患,消除道路原因造成的事故。交通控制、交通流诱导能够及时避免交通拥挤,减少交通流不稳定产生的交通事故。同时,由于交通安全设施的设置,事故管理措施严密,一旦事故发生时抢救及时,也大大地降低每次事故的人员伤亡和货物的损失程度,减少事故堵塞造成的延误。

1.2.1系统实施前后事故率的减少路网事故率的减少可以采用交通事故减少率来衡量。但系统实施前后,高速公路事故率如何取值,国内尚没有统一指标;另外,由于各地区域、气候、驾驶员素质水平差异较大,事故率的大小必然相差较大。对于给定的高速公路网,可以通过选择路网所在区域的典型路段,进行事前和事后事故率的调查分析,作为系统实施前后事故率的估算值。事故率计算可采用下式:（式略）国内高速公路由于其特殊的道路条件,很多事故发生在同一地点,事故率调查结果不具有代表性。考虑到国内实施交通工程后事故率资料欠缺,与国外发展高速公路较早的先进国家在这方面尚存在很大的差距。因此,事故率在系统实施后的取值,可以参考国外道路及交通条件相似的高等级公路的事故统计资料,经过修正处理后作为系统实施后的事故率取值。交通事故减少率公式为:交通事故减少率=系统实施后事故率-系统实施前事故率(件/亿车公里)

1.2.2系统实施前后事故损失程度的减轻交通工程系统实施后可以减轻每次事故的人员伤亡及货物损失程度,评估指标可以采用事故程度减轻率来表示。其计算可采用下式（公式略）实际评价中可以通过对典型事故进行分析得到。

1.2.3系统实施前后事故延误时间的减少对于由于事故导致的交通堵塞延误有关研究表明,在单向三车道高速公路上,由于小事故引起一条车道阻塞实际上会降低这段高速公路通行能力的50%,可见交通事故引起的延误是相当显著的。但是,如果事故管理措施严密,事故处理及时,也可大大减少由此引起的交通延误。在没有交通监控及事故管理措施的高速公路上,其事故延误可以认为为简单阻塞延误,图式如图1(a)。系统实施后,一旦发生交通事故,即可及时全路网分流,快速处理事故,图式,两图中阴影部分面积之差即为一次事故减少的总延误。（公式略）

1.3系统实施后高速公路的速度提高、时间节约估算交通工程系统对高速公路的另一主要效益是提高车辆的运行速度和减少运行时间。然而,在我国现行交通状况下,车速的提高程度尚需具体分析。车辆的运行速度除与道路条件有关外,还依赖于道路上的交通量,因此速度提高的估算可以采用系统实施前后的Q～V曲线得到。对于系统实施前的Q～V统计关系,可对高速公路网典型路段进行交通量与平均车速的调查统计经回归分析得到。对于系统实施后的Q～V关系曲线,尚缺乏相应资料。交通部公路规划设计院通过大量调查资料,仿照美国《公路通行能力手册》修定了如下函数关系,作为我国高速公路的Q～V曲线:V=86.04-Q/960。此公式基本反映我国高速公路的交通现状,因此,偏于保守地取该曲线为系统实施后的Q～V函数关系。表征车速提高的指标可以采用速度提高率,根据事前事后的Q～V曲线,可以用下式计算车速提高率:（公式略）通过对以上指标的分析计算,得出系统实施后运营效果的评估结论。

2经济评价

以上针对交通工程系统的主要功能和效果评估进行了阐述。但是,交通工程系统的实施在经济上是否可行,则涉及到系统的经济评价问题。本文讨论的经济评价为国民经济评价。至于财务评价,由于公路上交通工程的实施对交通量的增加只能做定性分析,而且目前尚未有关于服务水平与交通量吸引之间关系方面的研究,所以不能做出定量的分析。国民经济评价首先分别计算高速公路网内各条路在计算年限内逐年的经济效益,然后与系统的投资估算比较,进行费用效益分析,得到净现值、效益费用比、内部收益率和投资回收期等四项经济评价指标,最后进行敏感性分析。

2.1经济评价的原则(1)经济评价采用“有”、“无”比较法的原则。即实施交通工程系统与不实施两种情况下进行比较计算。(2)费用、效益的范围对应一致的原则。交通工程系统只评价表1所示子系统,至于收费系统,严格地讲对交通运行没有任何贡献,只是为投资者收回成本的需要而设置,因此没有评价的意义。交通工程项目经济评价效益与费用的具体范围（图略）(3)经济评价计算年限应统一原则。项目经济评价计算年限为系统建设年限加上系统投入使用后的预测年限,投入使用后的预测年限原则上按20年计算。(4)计算期内采用同一价格的原则。在计算期内各年使用同一价格,国民经济评价使用影子价格。在做项目经济评价时,以项目建设的第一年的市场价格和影子价格为基准,其他年份按社会折现率折现到第一年的价格。

2.2经济评价参数的选取经济评价应采用国家发改委、建设部2006年调整的《建设项目经济评价方法与参数》来确定有关参数,如社会折现率、影子汇率等。

2.3效益计算

2.3.1效益计算中有关参数的取值通过对路网所在地区的社会经济和运输发展的调查,经计算整理得到以下参数的基年取值:一次事故的经济损失;在途货物的平均价格;旅客在途的时间价值;车辆实载率。并考虑到涨价因素,各项取值应做相应的调整换算到计算年度。

2.3.2效益计算高速公路网交通工程建设项目的效益主要包括如下几项。(1)由于交通工程建设项目的实施,使得高速公路网中交通事故率减少,避免事故损失所获得的效益,该项效益可以采用事故平均损失与事故率之差计算得到:（公式略）式中:Bj为减少交通事故所节约的效益,万元/年;Ps为公路网内交通事故平均损失费,万元/次;Jw为无此建设项目时公路网交通事故率,次/(万车•km);Jy为有此建设项目时公路网交通事故率,次/(万车•km);Qi为公路网中某一公路第i段平均日交通量,辆/d;Ki为公路网中某一公路第i段运营里程,km;N为公路网中某一公路的路段个数,个。各参数取值参考有关内容。(2)由于事故严重程度减少所节约的费用。交通工程安全设施对减少交通事故的损失具有巨大的作用,由于交通安全设施的实施减少了交通损失所节约的费用可以通过项目建设后交通事故率及事故损失减轻系数计算。(3)事故处理及时,减少交通延误所节约的费用。由于事故处理及时、道路分流使得事故造成的交通延误减少,所节约的费用可以采用事故率及车辆平均时间价格换算得到:（公式略）式中:BE为由于事故管理措施得当,交通延误减少产生效益,万元/年;N1为年事故平均次数,次/年;ΔD为每次事故平均节约的车小时数;C车辆为车辆(包括客、货)在途时间价值,元/(车•h)。(4)货物节约在途时间的价值。货物节约在途时间的价值是以货物运送速度提高引起资金周转期缩短而获得的效益来考虑。按在途货物所需资金利息(采用社会折现率)的减少支出量计算:（公式略）式中:Bh为货物节约在途时间价值,万元/年;Pr为在途货物的平均价格,元/t;Qh为每天经该公路的货运量,t;T为经该公路全程节约的小时数;I为社会折现率,取12%。(5)旅客节约在途时间价值。旅客节约在途时间价值是以旅行时间缩短,可以多创造价值,增加国民收入来考虑,可以由旅客在途时间价值与所节约的小时数求得（公式略）(6)车辆本身节约在途时间的价值。车辆本身节约在途时间的价值是指车辆节约在途时间,投入新的营运活动而创造新的价值,由于缺乏有关车辆运营资料,仿照货物节约在途时间价值计算方法,保守地将车辆占用资金付出的利息作为其最低运营效益。（公式略）按以上六项效益计算公式,做出高速公路网各条路计算年度内的各项效益构成表。

2.4投资估算根据各子系统投资估算,汇总后得到整个路网交通工程系统在计算年限内逐年的投资(包括建设、大修、养护和人员工资等)。

2.5国民经济分析

2.5.1国民经济评价指标经济评价的指标有四个:净现值、效益费用比、内部收益率和投资回收期。(1)净现值(ENPV)。净现值是项目效益的现值总额减去项目费用的现值总额的差额。它反映项目对国民经济所做贡献的指标。计算公式为:（公式略）净现值大于零,说明评价期内项目总收益大于总费用,项目可行;净现值小于零,说明评价期内总收益小于总费用,项目不可行;净现值等于零,效益等于费用,说明项目获利能力仅达到刚能补偿投资的水平。净现值的数额越大,说明方案越优。(2)效益费用比(EBCR)。效益费用比是项目效益的现值总额和项目费用的现值总额的比率。其经济含义为每万元的投资费用可获得多少效益。计算公式为:（公式略）当效益费用比大于1时,说明项目所具有的获利能力超过对项目的投入,项目可行;效益费用比小于1,说明项目所具有的获利能力不足抵偿项目的投入,项目不可行;效益费用比等于1,说明项目效益现值总额等于费用现值总额。(3)内部收益率(EIRR)。内部收益率是项目在计算年限内,使各年净现值的累计值等于零时的折现率。计算公式为:（公式略）内部收益率能测算出项目可能获得的最高效益。内部收益率大于社会折现率说明项目可行。(4)投资回收期(N)。投资回收期是以项目的净效益抵偿项目建设总投资所需要的时间。投资回收期短表明获利能力较高,风险较小。

2.5.2敏感性分析敏感性分析是在许多不确定因素中,测算其中一个或几个因素对项目经济指标的影响,从中找出敏感因素,确定其影响程度。交通工程系统项目可能发生变化的因素有很多,比如各子系统的造价、交通量、交通流速度等。受影响的经济评价指标包括效益费用比、内部收益率、投资回收期等。重点是测定变化的因素对内部收益率变化的影响。项目对某种因素的敏感程度可以表示为该因素按一定比例变化时引起评价指标的变化幅度。国民经济敏感性分析按费用上涨5%、效益减少5%;费用上涨10%、效益减少10%;费用上涨20%、效益减少20%的各种不同组合计算,得出项目评价指标的变化幅度表。变化幅度越小说明此项目风险越小,效益越好;反之,变化幅度越大说明此项目风险越大,效益越差。

3结语

本文论述了高速公路网交通工程系统的评估方法,系统评估分系统运营效果评估和经济评价两部分。运营效果评估从交通工程系统实施后高速公路交通事故减少,事故程度减轻,事故延误减少和高速公路速度提高等方面进行论述并对运营指标给出定量分析。经济评价主要讨论国民经济评价,给出了评价的原则、参数的选取、效益的计算公式和投资估算方法,最后从经济评价的四大指标和项目的抗风险程度对项目进行国民经济的分析,从而确定项目的可行性。