廣州物聯網示范工程社會經濟效益評價研究*

劉 娜 張 平 曹劍東

(交通運輸部科學研究院交通信息中心 北京 100029)

0 引 言

廣州物聯網示范工程是“十二五”時期由國家發改委指導的國家級物聯網示范工程.項目總投資9 522.88萬元，由國家發改委高技術產業化項目資金以及交通運輸部、廣東省和廣州市配套資金和企業自籌資金構成.建設內容涉及感知設備研發與布設、傳感技術攻關與傳感網絡建設、應用系統研發與應用等，覆蓋城市公交、出租、停車、智能交通誘導、公共信息服務等眾多領域，重點緩解城市交通擁堵、公交出行比例低、出租車服務監管不足等問題，以提高城市交通運行效率和服務水平.

與以往交通信息化建設項目不同，本工程具有投資總額大、投資主體多、建設內容多、建設目標多等特征，其應用效果尤其超越交通行業管理和服務的社會經濟效益備受關注.同時，信息化系統同樣屬于基礎性項目建設，具有城市公共產品屬性，創造的宏觀效益遠遠超過微觀經濟效益[1].因此，評估本工程的社會經濟效益具有重要意義.

目前，國內外對于智能交通系統的社會經濟效益評價已開展相關研究，如美國的ITS 體系結構等[2-4]專家學者重點從理論上進行了探索；梁玉慶等[5-6]則以北京城市智能交通管理系統(ITMS)的社會經濟效益為評價對象，開展了實際評價工作.從現有理論研究和實踐來看，智能交通系統社會經濟效益評價尚無統一的指標和方法，如何利用現有成果，構建適合廣州物聯網示范工程的社會經濟效益評價體系，對城市交通物聯網技術的應用推廣具有重要意義.

1 評價指標體系

1.1 構建原則

1) 以示范工程特征為導向 以示范工程建設內容、各系統功能為導向，通過系統作用機理分析推理各分系統及示范工程總體的應用效果，構建適宜的評價指標體系.

2) 以可用性為重點 與示范工程應用領域運行與管理實際相結合，以指標計算所需基礎數據的獲取為重要考慮因素，保證指標的可用性和能用性.

3) 以普適性為落腳點 立足示范工程和廣州實際，同時兼顧其他城市交通發展水平和特征，提高成果普適性，以便推廣應用.

1.2 評價指標體系

對公交智能管理與服務系統(簡稱公交系統)、出租車管理與服務系統(簡稱出租系統)、智能交通誘導系統等工程建設內容進行應用效果分析可知，示范工程將在便捷居民出行、節約出行時間、優化城市交通結構、提高交通運行效率等方面發揮重要作用，進而降低行車能源消耗、減少尾氣排放.同時，結合智能交通系統社會經濟效益評價現狀，重點從節約出行時間、降低能源消耗以及減少碳排放污染3個角度構建社會經濟效益評價指標.

2 評價方法

2.1 出行時間節約效益

出行時間節約主要體現在公交乘客出行時間節約上，同時包含部分出租車乘客和私家車出行者，即

(1)

2.1.1公交乘客出行時間節約效益

根據工程建設內容，公交系統包括出行信息服務平臺、公交優先保障平臺,以及企業運營調度平臺.通過應用效果分析，出行信息服務平臺和運營調度平臺將帶來公交乘客平均候車時間的縮短，公交優先保障平臺將通過公交路權保障提高公交運行速度進而縮短公交在途運行時間，兩者的降低都將帶來公交出行時間的縮短.

借鑒通過“個人單位時間創造的社會價值量”將節約的出行時間轉換為經濟量化效益的思路，從運行時間和候車時間兩個方面綜合考慮出行時間節約效益，得指標計算方法為

(2)

2.1.2出租車乘客出行時間節約效益

包括候車時間和運行時間兩部分.候車時間方面，出租系統所采用的基于LBS技術的自主電召服務能夠精準感知乘客位置，就近調配服務車輛，從而縮短乘客等待時間.運行時間方面，出租車的道路運行環境與私家車相同，其運行車速與城市交通總體運行車速基本一致；關于運行距離，出租系統的重要任務在于提高里程利用率、降低空駛率，進而提高運營效率，為充分體現示范工程效果，選擇出租車載客里程計算出租車乘客出行時間節約效益.

綜上，形成基于城市交通整體運行效率提升的、以出租車載客里程和電召乘客等待時間為核心參數的出租車出行時間節約效益計算方法為

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2.1.3私家車出行時間節約效益

私家車出行時間節約效益源于示范工程建設對城市交通擁堵的改善，據此形成基于城市交通整體運行效率提升，以私家車的平均出行距離、保有量和日均出行次數為核心參數的效益計算方法為

(4)

2.2 能源消耗降低效益

與出行時間節約效益相似，能源消耗降低效益也可分解為公交、出租、私家車三種出行方式的能源消耗降低效益，即

(5)

2.2.1公交系統能源消耗降低效益

根據2010—2014年廣州常規公交能耗量與運營里程、客運量之間的量化關系，見圖1.

圖1 廣州市常規公交車能耗量與運營里程、客運量之間的相關性分析

借鑒“單位行車能耗量”及文獻[1]中行車成本計算思路，形成基于“單位人公里能耗變化量”的能源消耗降低效益指標計算方法為

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2.2.2出租系統能源消耗降低效益

出租車由于自身車型限制，載客量基本在1～4人，單程運量規模很小且較為穩定，對出租車能耗的影響較小，同時，相比運營里程，空駛里程與能耗的相關性更大些，見圖2.

表1 國家統計局標準煤換算系數表

圖2 廣州市出租車能耗量與客運量間、運營里程、空駛里程間的相關性分析

由圖2可知，降低空駛率、提高里程利用率是出租系統的主要目標之一，所以形成以出租車空駛率為核心參數的出租車節能效益指標計算方法，為

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2.2.3私家車系統能源消耗降低效益

基于私家車出行時間節約值計算私家車能耗節約效益，具體將節約的出行時間視為怠速狀態下行駛的時間，借助怠速狀態下單位時間內能源消耗量求得能耗節約量.

(8)

2.3 碳排放降低效益

鑒于能源消耗與CO2排放之間的關聯性，碳排放降低效益可以節能效益為基礎，通過包括公交、出租、私家車三種出行方式共同節約的各種燃料能源量與碳排放因子作乘積計算.

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表2 各種燃料的CO2排放因子

3 廣州物聯網示范工程社會經濟效益實際測算

3.1 基礎數據采集

基于公交系統、出租系統等單系統效果評價結果，以廣州亞運會后第一年，即2011年為評價基期，以2014年為評價期，通過查閱廣州市城市客運統計報表、廣州市城市統計年鑒、Wind資訊、廣州市歷次居民出行調查等資料，形成效益測算所需基礎數據見表3～4.

其中，私家車系統每天的出行時間節約值直接取用出行時間節約效益計算的過程數據，碳排放減少效益可直接采用能源消耗降低效益指標計算的基礎數據及過程數據進行計算.

表3 出行時間節約效益指標計算所需基礎數據采集結果

表4 能源消耗降低效益指標計算所需基礎數據采集結果

3.2 計算結果

經測算，示范工程建設應用帶來廣州市城市交通出行時間節約總效益148.684 7億元，能源標準煤消耗降低總效益25 246.49 t/年，碳排放減少效益44 396.28 t/年，見表5.

表5 示范工程應用效果測算結果

4 結 束 語

本文立足廣州實際，從示范工程建設內容和作用機理出發，構建了包括出行時間節約、能源消耗降低、碳排放減少三方面的社會經濟效益評價指標體系，形成了各指標的計算方法，并進行了實際測算，可為城市智能交通系統評價和投資決策提供參考.

[1] 黃愛玲,劉云鶴,吳月.北京城市智能交通管理系統社會經濟效益評價[J].交通運輸系統工程與信息,2011，11(3)：21-26.

[2] ITS. The National ITS Architecture (Version 4.0):DB/CD[S]. USA：Department of Transportation,2000.

[3] 史其信,胡明偉,鄭為中.智能交通系統評價技術與方法[M].北京：中國鐵道出版社,2004.

[4] 楊曉光,云美萍,周雪梅,等.中國智能交通系統評價方法研究[J].交通運輸系統工程與信息,2006,6(6)：14-20.

[5] 梁玉慶,王世華,張萌.北京城市智能交通管理系統社會經濟效益評價指標體系研究[J].交通運輸系統工程與信息，2011,11(1)：104-108.

[6] 衛振林,王世華,黃愛玲.智能交通管理系統綜合評價理論及實踐[M].北京：人民交通出版社，2012.

[7] 國家發展和改革委員會能源研究所.綜合能耗計算通則:GB/T 2589—2008[S].北京：人民交通出版社，2008.