从计重到按轴：我国高速公路货车收费升降机理研究

姚舒戈，伊力扎提·艾热提，樊东萱，林晓言

（北京交通大学经济管理学院，北京 100044）

0 引言

2020 年1 月起，我国高速公路货车收费标准实施改革，由过去计重收费转变为按轴数收费。改革要求优化货车不停车快捷通行，推进货运车型标准化，做好货车通行计费方式改革调整工作，确保不增加货车通行费总体负担[1]。实施初期，部分车主享受到降价优惠，同时有车主通行费用却“不降反升”。为揭示高速公路货车收费标准由计重改为按轴收费后车主实际缴费的升降机理，进而为高速公路货车收费费率调整提供决策依据，本文通过建立等费率转化模型，刻画了从计重到按轴收费的费率转化过程。

对于高速公路收费标准问题，已有研究集中在标准制定方法、费率优化两方面，讨论了制定收费标准时需考虑的相关约束和特定约束下的费率优化求解问题。

关于高速公路收费标准制定方法，杨光分析了全线均等收费制、按路段均等收费制、按互通立交区段收费制三种经典收费制式，提出了混合式系统构思[2]。王利彬、高博等指出公路收费理论要考虑公路使用者、公路经营者两大主体因素，同时考虑收费对交通量的影响、交通量与区域经济发展的最佳匹配及其与公路经营主体的利益相关性等[3-4]。高博、马祥伟等基于成本法、收益法、级差效益法等，提出了公路收费标准制定方案[4-7]。王建伟等结合收费公路费用分摊法，给出了收费公路计重定价理论模型[8]。龙涌等结合影响高速公路收费标准的5 种因素和收费总额预测建立了收费标准模型[9]。杨兆升、初克波等分析了高速公路开通对区域路网的影响，主要结合交通量预测模型分析高速公路计重收费费率与交通量的关系，提出了改进的高速公路收费费率制定方法[10-12]。

关于高速公路收费费率优化，谢劲松、王芳等考虑公路收费企业偿债压力，建立收费公路费率优化模型，研究了高速公路收费实现支付养护管理费用和建设道路贷款费用后的费率优化问题[13-14]。刘安考虑道路使用者路径选择行为影响因素、使用者及经营者利益、其他运输方式竞争，建立了高速公路收费水平优化模型[15]。林文新、杨兆升等通过建立公路网收费费率的双层规划模型，描述了路网管理者、收费道路经营者和车辆用户三者在费率决策中的博弈关系，针对不同约束条件，选取案例采用模拟退火算法验证模型并得出了理论最优费率值[16-17]。

综上，高速公路收费标准的既有研究主要针对特定约束下的费率计算问题，进行最优费率的求解，仅有少量研究涉及高速公路收费标准从计重到按轴收费的费率转化过程。其中，庄文君基于高速公路计重收费系统车流量构成比例、车货总质量、通行费收入及超限率等数据，建立了从计重到按轴各轴型货车实际费率计算模型[18]；安家宏就取消省界收费站对货车通行费的影响进行了解读，提出了按轴收费费率的计算方法[19]。既有研究围绕高速公路收费标准转换的计算方法展开，但未对转换前后实际缴费的升降规律进行探讨。为此，本文通过建立等费率转化模型，刻画从计重到按轴收费转化后高速公路货车实缴费用的升降机理，以期为促进我国公路运输高质量发展提供支撑。

1 我国高速公路收费制度发展概况

我国收费公路起于20 世纪80 年代，收费制度不断发展（见表1）。政策引导着我国高速公路朝着收费制度“一体化”、收费过程“无站无感”方向发展。总体而言，一方面，“贷款修路，收费还贷”仍将是我国公路，特别是高等级公路今后发展的重要模式。另一方面，社会对于收费高速公路提出了更高的要求。为最大程度降低由于收费站导致的节点拥堵问题，收费过程“无感无站”成为发展趋势。

表1 我国高速公路收费制度演进过程

随着科技发展，不停车收费技术为高速公路收费制度改革提供了保障，2015 年年底高速公路ETC 基本实现全国联网。《收费公路车辆通行费车型分类》（JT/T 489—2019）[20]完善了全国收费公路车型分类。同时，从计重到按轴收费制度的转变避免了停车称重环节。从计重到按轴收费是实现“取消省界收费站”“推动不停车收费”等上层政策目标的必要条件。

2 收费方式转变的概念公式及机理分析

2.1 等费率转化公式

2020 年计费方式改革前，我国高速公路货车通行费计费方式遵循最短路径收费、按重收费，新计费方式下以实际路径收费、按轴（车）收费。从计重到按轴收费可建立等费率转换公式，相关参数如表2所示。

表2 参数简介

表2 中，y为定价部门参考特定的K,δ计算出的N轴货车收费标准，为该类货车实际缴纳的费率；y′为一辆货车在从计重到按轴收费实缴费用不变的情况下应该缴纳的费率。进而可建立等费率转化公式（2），刻画两种费率间的等价转化过程。对于特定轴数、核定标准载重与实载率的某货车，从计重到按轴收费后，若其单位距离实际缴费不变，则公式（3）成立。

由式（3）可知，影响费率转化的因素有N，K′，δ′，x。其中，N,K′与不同货车车型技术标准有关，δ′与货车装载水平有关。计重到按轴等费率转换过程中，δ为定价部门参考的货车实载率，反映了定价部门对公路货运行业实际载重率δ′的预期；K为定价部门对N轴货车参考的标准轴载重，反映了定价部门对行业内现存货车核定标准轴载重K′的预期。

2.2 K,δ,x对费率转化的影响

费率转化过程中，定价部门针对特定轴数货车的标准轴载重进行预估，K的取值将影响相同实载率、不同标准轴载重同轴车的应缴费率。给定其他参数后，一定载重率的特定车型货车在费率转化后实缴费率y和应缴费率y′取值的大小关系取决于定价部门费率转化时所选取的参考标准轴载重K和货车车辆核定标准轴载重K′的大小关系。在实载率相同情况下，若货车核定标准轴载重K′大于定价部门的参考标准轴载重K则费用节约，相等则费用不变，小于则费用不降反升。

费率转化过程中，定价部门针对N轴货车的实载率进行预估，δ的取值将影响同车型不同实载率货车的应缴费率。给定其他参数后，特定车型在费率转化后实缴费率y和应缴费率y′的大小关系取决于定价部门费率转化时所选取的δ和该车实际载重率δ′间的大小关系。在车型相同情况下，若货车实际载重率δ′大于定价部门的参考实载率δ则费用节约，若相等则费用不变，小于则费用不降反升。此外，x为原计重收费费率，为费率转化的基准值。其他参数不变，x越大，费率转化后的y越大。

2.3 费率转化前后货车实际缴费升降机理

定价部门对N轴货车进行计重到按轴的费率转化时，选取的K,δ是特定值，而参与运营的同轴货车具有不同技术标准和实载率，即不同货车的核定标准轴载重K′、实际载重率δ′不同，于是导致费率转化后实缴费率y和应缴费率y′的不同。而货车只按照定价部门规定的实缴费率y缴费，进而产生了收费模式转变后货车在相同实载率下行驶相同距离时费用有升有降的现象。

相反，给定x,y，N轴货车行驶相同距离，实际缴费的升降取决于该货车核定标准轴载重K′、实际载重率δ′与定价部门费率转化时选取K,δ间的大小关系（实际缴费升降机理如表3所示）。因此，从计重到按轴收费转变后实际缴费的升降取决于特定货车的核定标准载重、实际载重率和定价部门费率转化时的参考标准载重、参考实载率间的数量关系。

表3 费率转化前后货车实际缴费升降机理

对于某货车，将其K′和δ′代入式（3）计算出y′，若y′大于y则从计重到按轴收费后该货车实缴费用下降；若y′小于y则实缴费用上升；若相等则实缴费用不变。进一步分析，可将式（1）代入式（3）后得到式（4）。

由式（4）可知，给定x,y′,N可以求得临界k。进而，对于任意一辆N轴货车，若其实际平均轴载重小于临界k，则从计重到按轴收费后该货车实际缴费上升，相当于货车实际总重量并没有达到Nk，但却交了计重收费下Nk重量的费用；若其实际平均轴载重大于临界k，则实际缴费下降，相当于货车实际总重量已经超过了Nk，但却只交了计重收费下Nk重量的费用。因此，便产生了从计重到按轴收费改革过程中的费用升降现象。

3 案例分析

3.1 基本情况

以湖南省高速公路为例，该省的差异化高速公路收费路段按轴收费改革前后收费标准如表4、图1 所示。从表4、图1 可以看到，按轴收费后原计重费率越高，转化后的按轴费率越高；对于原计重费率相同路段，不同类型货车轴数越多，转化后的按轴费率越高。

图1 湖南省高速公路货车按车型收费费率

表4 按轴收费改革前后湖南省高速公路货车收费标准

给定x,y，欲判断按轴收费改革后某N轴货车在该省份实缴费率的升降，需要对于该货车的K′,δ′进一步讨论。

3.2 我国货车分类相关规定

货车技术参数、分类方法会对从计重到按轴收费实际缴费的升降产生影响，本小节对其进行分析介绍。根据《汽车、挂车及汽车列车外廓尺寸、轴荷及质量限值》（GB 1589—2016）[21]，不同车型货车具有不同最大允许总质量限值（见表5）和最大允许轴荷限值（见表6）。

表5 主要类型汽车、挂车及汽车列车最大允许总质量限值

表6 汽车及挂车单轴、二轴组及三轴组的最大允许轴荷限值

根据《收费公路车辆通行费车型分类》（JT/T 489—2019）[20]，货车依据车辆总轴数以及车长和最大允许总质量共分为6 类。根据表5、表6 中货车的最大允许总质量限值、最大允许轴荷限值数据，估算不同类货车的最大允许总质量限值（根据表5，考虑挂车和牵引车不同组合下的最大允许总质量限值）、平均最大允许轴荷限值（平均最大允许轴荷限值=最大允许总质量限值/总轴数）、最大允许轴荷限值，并将平均最大允许轴荷限值作为货车核定标准轴载重K′的估计值（见表7）。

表7 收费公路车辆通行费货车车型分类

3.3 计算结果：对K,δ影响下费用升降的解释

根据表4，取x=0.8 时的y作为计算值；取20%,40%,60%,80%,100%为δ的计算值，将x,y,δ代入式（2），计算得到不同δ时等费率转换的临界K，结果如图2 所示。仍取x=0.8 时的y作为计算值，根据表6、表7，取最大允许轴荷限值范围2.25～24t间的2.25,7,10,11.5,16,18,21,24为K的计算值，将x,y,K代入式（2），计算得到不同K时等费率转换的临界δ，结果如图3所示。

图2 不同参考实载率δ下等费率转换的参考标准载重K 临界值

图3 不同参考标准载重K下等费率转换的参考实载率δ临界值

对于1 类车，其核定标准轴载重K′为2.25t。假设某货车实际载重率δ′为100%，由图2 可知，δ=100%时所对应临界K为2.50t，即1类车若想实现从计重到按轴收费后缴费减少，标准轴载荷要大于2.50t，但由于K′<2.50t，所以该货车从计重到按轴收费后缴费上升。由于δ′=100%时货车的缴费都会上升，由此可知不超重情况下1 类车从计重到按轴收费后缴费必然上升。

对于2 类车，其核定标准轴载重K′在2.25～9t范围内。假设某货车实际载重率δ′为70%，由图2 可知，δ=70%时临界K为2.18t，而K′>2.18t，所δ′≥70%时该货车从计重到按轴收费后缴费下降。由于K′始终大于2.18t，进而可知只要δ′≥70%，2类货车从计重到按轴收费后缴费均下降。对于δ′小于70%的情况，若想知某货车从计重到按轴收费后缴费的变化情况，需要根据货车的K′,δ′经计算后进行判断。如假设某货车K′=7t，δ′=60%，由图3 知K=7t 时所对应临界δ为22%，所以该货车δ′>22%时，其从计重到按轴收费后缴费下降，δ′=22%时缴费不变，δ′<22%时缴费上升。

对于3 类及以上货车，同理可推算出不同K′,δ′货车从计重到按轴收费后缴费的变化情况。根据图3，参考K=2.25t 时的计算结果，可以粗略推出对于3 类及以上货车，只要δ′≥20%，其从计重到按轴收费后缴费会下降。

综上可知，从计重到按轴收费制度改革所带来的降价效应集中在分类等级较高、实载率水平较高的货车上。其中，1 类车无法享受到费用优惠；2 类货车实载率在70%以上均可享受费用优惠，实载率在70%以下根据车型及实载率不同，费用可能上升或下降；3 类及以上货车，实载率在20%以上均能享受到费用优惠。

3.4 从计重到按轴收费改革的影响

本次收费制度改革实施初期出现的过路费“不降反升”现象反映了定价部门对于货车装备水平、货车实载率的预期与社会当前货车装备水平、货车实载率间的不匹配。

短期内，改革为全面取消省界收费站创造了条件，进而可降低高速公路建设运营成本、提升高速公路通行效率。据统计，省界收费站取消后货车平均通过省界时间由原来的29s 减少为3s，下降89.7%[22]。长期来看，改革后交通部门可以通过调节费率对货车车辆装备、货车实载率间接提出更高要求，倒逼公路货运行业车辆装备水平、运输组织效率的提升，进一步还可能对社会货运方式选择、货物运输结构产生影响，推动货运公转铁进程，促进我国公路运输高质量发展。此外，高速公路通行效率的提升减少了因拥堵、停车增加的尾气排放，带来长期的环境效益。

3.5 建议

通过研究发现，从计重到按轴收费转变后实缴费用的升降取决于特定货车的核定标准载重、实际载重率和定价部门费率转化时的参考标准载重、参考实载率间的数量关系，降价效应集中在分类等级较高、实载率水平较高的货车上。基于此研究结论，对高速公路经营部门、货运企业、政府监管部门提出如下建议。

3.5.1 高速公路经营部门

灵活调整各类货车费率。应考虑当地公路货运实载率水平、货车装备条件、经济发展状况及改革的社会反馈，扩大降费惠及面以实现降低物流成本的社会目标，如澳大利亚收费公路根据不同城市每年消费者物价指数灵活调整收费标准。

采取差异化收费，实现收益管理。可以考虑不同时段差异收费、常用户差异收费、不同排放货车类型差异收费，如日本在周末、节假日对车辆进出一次高速费用实施封顶价，平日采取阶梯定价；英国部分公路分时优惠（如周末和非高峰时段）；马来西亚根据通行频率给予常用户通行费优惠；德国对不同排放货车类型实施不同费率，以促使运输公司换用更环保的车型。

3.5.2 货运企业

为分享从计重到按轴收费的改革红利，货运企业应提高货车装备水平，选购与政策契合的高性能车辆，优化货车实载率，提高装载水平。此外，对于受改革影响费用上升较多的货源（如轻泡货）可进行取舍或运价调整，对于重货可根据改革后费用的升降，灵活调价，吸引货源。

3.5.3 政府监管部门

加强从计重到按轴收费改革过渡阶段的信息公开，倾听社会舆情，帮助社会公众正确理解改革政策。与社会物流成本密切相关的高速公路货车收费标准影响面大，改革引发的不良舆情可能成为社会不稳定因素，应通过及时、完整的信息公开以使收费制度改革平稳过渡。

4 结论

本文针对我国高速公路货车收费标准从计重到按轴改革后出现的费用升降现象，通过建立等费率转化模型，刻画了从计重到按轴收费的费率转化过程，揭示了改革前后货车实缴费用的升降机理，具体研究结论如下。

（1）我国收费高速公路朝着收费过程“无站无感化”方向发展，收费公路车辆通行费车型分类标准的修订完善、计重到按轴收费制度的转变是实现不停车无站无感收费的必要条件。

（2）从计重到按轴收费制度改革的效果受货车技术参数、货车实载率的影响。收费标准由计重到按轴转变后实缴费用的升降取决于特定货车的核定标准载重、实际载重率和定价部门费率转化时的参考标准载重、参考实载率间的数量关系，降价效应集中在分类等级较高、实载率水平较高的货车上，而6 类货车中等级较低、实载率较低的车较难享受降价福利甚至面临实缴费用的提高。

（3）从计重向按轴收费改革初期出现的过路费“不降反升”现象，反映了定价部门对货车装备水平、货车实载率预期与社会当前货车装备水平、货车实载率间的不匹配。短期来看，改革为全面取消省界收费站创造了条件，进而可降低高速公路建设运营成本、提升高速公路通行效率。长期来看，改革后交通部门可以通过调节费率倒逼公路货运车辆装备水平、运输组织效率的提升，对社会货运方式选择、货物运输结构产生影响，也能促进我国公路运输的高质量发展。

本文通过模型揭示了高速公路货车收费标准由计重改为按轴收费后车主实际缴费的升降机理，基于该机理如何进行费率的动态性、诱导性调整，进而更大范围地降低公路物流成本、倒逼公路运输装备升级是未来可进一步研究的方向。