北京城市智能交通管理系统社会经济效益评价
第11卷第3期2011年6月
交通运输系统工程与信息
JournalofTransportationSystemsEngineeringandInformationTechnologyVol.11JuneNo.32011
6744(2011)03-0021-06文章编号:1009-
北京城市智能交通管理系统社会经济
效益评价
*
黄爱玲，刘运鹤，吴月
(北京交通大学交通运输学院，北京100044)
摘要:
北京市智能交通管理系统的实施和应用产生了一系列积极的社会经济影响，由
于其开放性和复杂性，许多评价指标难以量化，如何对其效益进行量化已成为亟待解决的问题．本文综合分析了北京市智能交通管理系统在2008年投入应用后在减少车辆行车成本、节省出行时间、缓解土地资源及交通基础设施的投资、推动相关产业发展和技术进步等方面产生的社会经济效益，并结合实际数据，采用有无对比法、计量经济学、人力资本等理论和方法，对其进行了定量和定性分析，所得结论可供相关智能交通评价研究和决策部门参考．
关键词:智能交通;社会经济效益;有无对比法;智能交通管理系统;人力资本中图分类号:
U491
文献标识码:
A
EvaluationofSocial-EconomicBenefitstoBeijingITMS
HUANGAi-ling，LIUYun-he，WUYue
(SchoolofTrafficandTransportation，BeijingJiaotongUniversity，Beijing100044，China)
Abstract:
Theapplicationofintelligenttransportationmanagementsystem(ITMS)inBeijinghascreateda
seriesofpositivesocial-economicbenefits．Becauseoftheopennessandcomplexity，manyevaluationindexesaredifficulttoquantifyandhowtoquantizethebenefitshasbecomeanurgentproblem．Thepaperanalyzesthesocial-economicbenefitstoBeijingITMSafteritsapplicationin2008inreducingthecostofvehicleoperation，savingtraveltimefortravelers，decreasingtheinvestmentoflandresourcesandtransportationinfrastructures，promotingthedevelopmentofrelativeindustriesandtechnologyprogress，andsoon．Basedonthedataconcerned，thepapermakesquantitativeandqualitativeanalysisofitssocial-economicbenefitsbywithandwithoutprojectcomparisonmethod，econometricsandhumancapital，thengetstheconclusionwhichwillbeareferenceforevaluationanddecision-makingofintelligenttransportation．Keywords:CLCnumber:
intelligenttransportation;social-economicbenefits;withandwithoutprojectcomparisonU491
Documentcode:
A
method;intelligenttransportationmanagementsystem;humancapital
03-21收稿日期:2011-*
04-27修回日期:2011-05-03录用日期:2011-
作者简介:黄爱玲(1977－)，女，广西大新人，讲师．通讯作者:alhuang@bjtu．edu．cn
1引言
行车成本、出行时间、土地及交通基础设施投资费用、推动相关产业发展和技术进步等方面做出定量定性的分析．2．2
评价指标体系
根据科学性、实用性、综合性和可比性的原则，选择以下评价指标:
(1)行车成本．
ITMS能利用交通检测设备向驾驶员提供实时路况信息，使驾驶员合理选择行驶路线，降低行车成本．
(2)出行时间．
ITMS能对行驶车辆实时疏导，调节与控制交叉口红绿灯时间等，有效减少交通参与者因交通堵塞或交通事故等造成的停车次数及排队等待时间．
(3)土地资源及交通基础设施投资．
尽管ITMS建设期需投入大量资金购置设备及设施，但其应用后能切实提高路网利用率．因此可减少新建道路数量及道路上交通基础设施，缓解土地资源的占用．
(4)相关产业发展和技术进步．
ITMS是在较完善的交通基础设施上，集各种高新技术的产物，无疑会对相关产业及技术产生不同程度的推动作用．
(5)其他社会经济效益．
由于ITMS涉及多个专业领域及诸多相关部门，在满足交通需求与提高生活质量、影响社会就业水平、引起土地增值等方面的影响已有所体现，还有一些尚未体现出的影响有待将来考证．
随着经济的快速发展，交通运输已成为社会生活中不可缺少的重要组成部分，近年来各类智能交通系统(IntelligentTransportationSystem，简称ITS)陆续投入使用
［1］
．其中，为推进城市可持续发展战
“一略，北京市交管部门自2004年起逐步建成了以(即交通管理数据中心、个中心、三个平台”指挥调度平台、综合业务平台、信息发布平台)为基本框架，涵盖八大信息化基础应用保障系统、百余个子系统的智能交通管理系统
［2］
(Intelligent
TransportationManagementSystem，简称ITMS)．
ITMS发挥了重要作用．然而由实际应用中，
于ITMS项目建设的投资巨大，且我国当前仍属于发展中国家，建设资金短缺，决策者、投资者与大众都非常关注ITMS项目所带来的社会经济影响．同时ITMS属于基础性项目建设，具有城市公共产品属性
［3］
，创造的宏观效益远远超过所带来的微观
经济效益．因此，衡量ITMS带来的社会经济效益具有重要意义．
ITMS是由许多子系统组成的，同时，具有多变量、多目标、多层次等特点，评价指标难以量化，数据采集与处理具有一定的复杂性，如何对ITMS的社会经济效益进行评价成为亟待解决的问题．国外有学者通过建立ITS成本－收益分析表格到相应的投资预期分析结果．胡明伟何建伟
［6］
［4］
，相关评价
模型并对其进行封装后，当给定相关输入后便可得
［5］
针对智能运
输系统给出了基于层次结构模型的综合评价方法．
以提高道路通行能力、降低交通拥堵成本
和节约城市环境污染治理费用为评价指标，对北京市ITS的实施效益进行了综合评价．本文将着重从社会经济的角度，以2004年(ITMS应用前)及2008年(ITMS应用后)为特征年份，基于系统应用前后交对ITMS实施所带来的行车成本通运行效率的提升，
降低、出行时间效益以及缓解土地资源及交通基础设施投资强度等进行定量评价．
3ITMS社会经济效益评价方法
(1)行车成本．
该指标的测算主要基于计量经济学理论，将行
车成本的降低简化为ITMS的应用为北京市机动车所节省的燃油量．首先以统计年鉴对机动车的分类为基础，根据北京市ITMS系统覆盖范围内(主要为城八区)实际运行的车辆种类及所占比例，将机动车分为大客车和小客车．小客车包括出租车、私人小轿车及公务车，依据北京亚运村汽车交易市场2008年年度汽车销售排行榜所售车型进行分析，结合上述三种车型销售量及各自排气量，估算平均排气量，选定与之最接近的“本田雅阁”
2
2．1
ITMS社会经济效益评价指标体系
评价的内涵
ITMS社会经济效益评价是指从宏观角度分析
ITMS投入使用后对北京市地区经济、社会发展产生的影响，并结合实际数据，对系统应用后在减少
为代表车型，燃料为汽油;对于大客车，选定12米车长载客公交车为标准，燃料为柴油．
由于实际车辆在行驶过程中并不以同一速度“权重系数”匀速行驶，为此引进这一概念，表示车辆在相应时速下行驶的路程占其总行驶里程的比重．利用权重系数计算2008年路网平均速度可验证其可靠性与正确性．应用公式
n
与新建该道路时所需的平均路本应增长的数量l，成本c相乘，表达式为
BR=l×c
济效益．
由于ITMS投入运行的时间较短，即使对部分产业已经产生了较大的促进作用，但因无法确定所涉及的行业及行业的具体边界，且各行业部门对有关数据的统计标准和口径不尽相同，使得评价数据ITMS难以获取，其量化评价研究无从展开;同时，对许多相关产业的影响是长远的，因此本文暂不做分析．
(6)
(4)相关产业发展和技术进步及其他社会经
Qf·v低=Qf·v高=
式中
'
Vi
∑WVi·CVi
i=1n
(1)(2)
∑WVi'·CVi'
i=1
WVi、W———ITMS应用前与应用后在速度CVi、C'Vi———ITMS应用前与应用后在速度Vi
Vi下的权重系数;
4
4．1
北京ITMS社会经济效益评价实证分析
相关数据及说明
实证分析前先说明以下问题:(1)机动车速度处理．
以路网平均速度代表各车型的行驶速度，考虑
下的每百公里油耗量．
得到大小客车在ITMS应用前后两种速度下相应的油耗值，利用下式得出ITMS应用后在降低“行车成本”方面所带来的社会经济效益
Bc=(Qf·V高－Qf·v低)×M×Pf×H
式中
Bc———降低的行车成本;
Qf·V高－Qf·v低———高低两种速度下车辆的单位里程耗油量差值;
M———年行驶里程;Pf———该年平均油价;H———该年特定车型保有量．(2)出行时间．
根据边际劳动生产力理论，人失去工作时间的即“人力资价值等于这段时间中个人劳动的价值，
本”理论．ITMS系统每年为每辆车节省的出行时间
T=L/V低－L/V高
式中
L———机动车年行驶里程;V低、V高———ITMS应用前后速度．
根据小客车与大客车的年行驶里程可得出ITMS运营后一年内分别为用户节省的出行时间T1、T2;在此基础上，获取北京市大小客车出行的用N2，户总量数据N1、根据特征年北京市个人单位时间创造的社会价值量V，得减少出行时间量化效益
Bs=V×(N1T1+N2T2)
(3)土地资源及交通基础设施投资．
该指标的评价主要是利用增长率的思想，通过历史数据得出若ITMS未运行时在特定时期内道
(5)(4)(3)
到不同时段交通阻塞程度不同，首先针对早高峰与午平峰典型时段进行数据采集计算，如表1所示．
表1
Table1
ITMS应用后车辆行驶速度的变化ChangesofvehiclespeedafterITMSapplication
最小值
速度变化
+9．64%
最大值+12．00%
，又根据《2009年北京市交通发展年度报告》得到如表2所示的路网速度．
表2Table2
2008年早晚高峰路网速度(km/h)Morningandeveningpeakroadspeed
in2008(km/h)
早高峰
快速路主干路
35．623．1
晚高峰30．419．9
平均速度3321．5
2008年北京市快速路为242由统计年鉴可知，
公里，城市主干道为755公里，与路网速度加权平均可得2008年路网综合平均速度为24．29km/h，根据表1可得2004年路网综合平均速度为21．69～22．15km/h．
(2)机动车油耗测算．
因目前无法获取ITMS应用前后各车型在高低两速度下的油耗值，分别对其油耗进行计算．经
有关资料查阅，可得如表3～表5的相关数据．
表3
Table3
车速(km/h)小客车(L/100km)大客车(L/100km)数据来源:中国汽车网
1010．117．90
大小客车不同时速下的油耗
Minibusandbusfuelconsumptionunderdifferentspeeds
209．415．41
309．114．35
408．414．47
507．515．39
607．116．88
707．6018．80
808．121．34
表4
Table4
车速(km/h)小客车大客车
100．410．48
ITMS应用前各车型的权重系数表
TheweightcoefficientofvariousmodelsbeforeITMSapplication
200．340．36
300．120．10
400．060．03
500．030．02
600．020．01
700．01－
80及以上0．01－
表5
Table5
车速(km/h)小客车大客车
100．370．45
ITMS应用后各车型的权重系数表
TheweightcoefficientofvariousmodelsafterITMSapplication
200．30．35
300．120．15
400．080．12
500．050．02
600．040．01
700．03－
80及以上0．01－
(2)，根据公式(1)、可得如表6所示结果．
表6Table6
ITMS应用前后各车型平均油耗值
(单位L/100km)
TheaveragevehiclefuelconsumptionbeforeandafterITMSapplication
油耗
(应用前)
小客车大客车
9．45716．4853
油耗(应用后)9．28916．368
燃料消耗差值
0．1680．1173
图1Fig．1
北京市机动车保有量增长趋势
(3)机动车保有量相关数据及说明．
机动车保有量及相关数据如图1和表7所示．
表7Table7
2008年北京市城八区运营的机动车相关数据RelateddataofthevehiclestoBeijingof2008
小客车
项
目
出租车6．66109800
私人小轿车及公务车169．64162005．925．40
大客车2．1584744
TrendofmotorvehiclegrowthinBeijing数据来源:北京市交通运行公报
(4)出租车平均载客人数计算．
选取北京市西直门为研究对象，将其周围交叉口驶过的300辆出租车(不包含空载车辆)作为调查样本，结果如表8所示．
表8
Table8
出租车载客人数调查统计Thenumberoftaxipassengersurvey
115150．3
29331
34113．67
4124
4人以上
31
城八区机动车运营总量(万辆)
车辆年行驶里程(公里)2008年燃油价格
(元/L)
汽油柴油
乘坐人数(位)车次(辆)所占比例(%)
表7中数据需说明:小客车保有量由该年北京市城八区机动车保有量及该范围内其行驶车型比例得来;大客车保有量则为公交车保有量．小客车年行驶里程从2005年北京市第三次交通综合调查数据获取;公交车年行驶里程采用公交集团的年行驶里程总量与公交车保有量相比得来
．
经计算，出租车平均载客人数为1．694人次，其中未计4人以上数据．
(5)北京市城区道路长度变化．
北京市城区道路长度变化情况如图2所示．
4．4缓解土地资源及交通基础设施投资
北京市ITMS投入使用后道路通行能力有了
很大提高，在一定程度上缓解了道路新建的必要性，同时也节省了相应交通基础设施的投资．
对比图1与图2看出，北京市机动车保有量增1998年至长速度远大于道路长度的增长．经计算，
图2Fig．2
北京市城区道路长度变化趋势TrendofBeijingurbanroadlength
2004年城区道路长度年平均增长率为3．8%，若按该速度增长，至2007年城区道路本应达到4545公里，而实际该年只增长至4460公里，可以认为，ITMS使北京市共节省了85公里的道路新建费用．由于北京市道路修建的平均成本为5900万元/公里
［6］
数据来源:北京市交通运行公报
4．2降低行车成本
结合前述的公式和各组数据，可得各种车型所
降低的行车成本如表9所示．
表9
Table9
出租车0．727
，根据公式(3)－(6)得到ITMS在“缓解土地
各车型效益核算
资源及交通基础设施投资”方面所带来的社会经济量化效益为50．15亿元．4．5
推动相关产业发展和技术进步及其他社会经ITMS的推广与应用促进了现代科技的进步，并给整个社会带来了深远的影响，既满足了交通需提高了生活质量，又推动了相关产业经济发展，求、
并在一定程度上影响社会就业水平，引起土地增值，提高国民素质，与国家、地区发展重点相适应，对社会具有积极作用．
实践表明，通过ITMS系统的应用，道路安全水平得到显著提高，提升了城市居民出行的生活质量．北京市交通事故死、伤人数连续3年下降，交通事故万车死亡率由2005年的5．87%降低到2008年的2．81%，下降幅度达52．1%．此外，系统也极大增强了城市应急处理突发事件和抗的使用，
风险能力．交通意外事件系统自动检测比人工发现早5分钟．例如，央视新址发生大火，系统第一时间检测到因此导致的京广桥车辆行驶缓慢的拥堵警情，第一时间通报有关部门，并为消防救援赢得宝贵时间．由于及时地采取了交通管制措施，保证了周边道路的有序和应急车辆的畅通．济效益
总
计
Effectivenessaccountingofthevehicles(亿元)
私人小轿车及公务车
2．733
大客车0．115
3．58
因此，北京市ITMS应用后在“降低行车成本”方面带来的社会经济效益值为3．58亿元．4．3
减少出行时间
北京市常住人口比例为78．5%，由北京市第三次交通综合调查可知，出租车里程利用率为53．8%，私人小轿车与公务车平均载客人数为1．26人/次，大客车每位乘客平均出行距离9．3公里/次，公交车总客运量为47．1亿人次;统计年鉴显示2008年北京市人均GDP为63029元，除去双休日及法定节假日按平均每人一年工作237天、每天工作8小时计算，可得单位时间人均创造社会价值量为33元/小时．
结合前述数据，根据公式(3)～(5)得到该指标的测算结果如表10所示．
表10Table10
减少出行时间效益Benefitofsavingtraveltime
出租车
每年节省时间
(万小时)合计(万小时)量化效益(亿元)平均量化效益值(亿元)
2116．54～2626．03
私人机动车与公务车17217．27～21361．28
大客车13680～17008
33013．81～40995．31110．07～136．68
123．38
5研究结论
ITMS系统应用后在减少车辆行车综上所述，
成本、节省出行时间、缓解土地资源及交通基础设施的投资等方面，为北京市带来的社会经济效益值达177．11亿元．截止目前，智能交通系统已在多
26
交通运输系统工程与信息
(2):43－46．］4］［
2011年6月
个国家及城市得以应用，然而与ITS相关的评价基本都是建立在理论研究基础上，针对ITMS系统实际应用效果进行社会经济效益评价的案例很少．本文所研究建立的ITMS系统社会经济效益评价体系及测算结果，具有一定实践意义，可供相关智能交通评价研究和决策部门作为参考．
参考文献:
［1］隽志才，朱泰英，贾洪飞．智能运输系统项目社会经
M］．北京:清华大学出版社，2008．济影响评价方法［
［JUANZC，ZHUTY，JIAHF．Methodsoftheevaluationof
social
and
economic
influence
for
．Beijing:Tsinghuaintelligenttransportationsystem［M］UniversityPress，2008．］
［2］于秀琴．北京统计年鉴2008［M］．北京:中国统计出
2008．［YUXQ．Beijingstatisticsyearbook2008版社，
［M］．Beijing:ChinaStatisticalPublishingHouse，2008．］
［3］石飞，陆建，王炜，等．城市交通指挥中心效益评价
J］．交通与计算机，2004，22(2):43方法及其应用［
－46．［SHIF，LUJ，WANGW，etal．Methodandapplicationofprofitestimatedintrafficcommandingcenter［J］．CommunicationandComputer，2004，22
ChrisW，MahmoudM．Transportationbenefit-costanalysis:LessonsfromCAL-B/C［C］．87thAnnualMeetingofTransportationResearchBoard．Washington，D．C．，USA，2008，CD:08－0997．
［5］胡明伟，史其信．智能运输系统(ITS)评价方法研究
［J］．公路交通科技，2001，18(5):46－50．［HUMSHIJX．StudyofintelligenttransportsystemsW，
evaluationmethods［J］．(5):46－50．］
［6］何建伟，曾珍香，李志恒．智能交通系统实施效益的
J］．交通运输系统工程与信息，2010，综合评价研究［
10(1):84．［HeJW，ZENGZX，LIZH．Benefitevaluationframeworkofintelligenttransportationsystems［J］．
Transportation
Systems
Engineering
and
InformationTechnology，2010，10(1):84．］
［7］北京交通发展研究中心．2009年北京市交通发展年
．［BeijingTransportationResearchCenter．度报告［R］
2009annualreportofBeijingtrafficdevelopment［R］．］8］北京市交通运行公报［R］．［Beijingtraffic［
communique［R］．］
JournalofHighwayand
TransportationResearchandDevelopment，2001，18