欧洲城市交通

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交通拥堵一直以来都是困扰城市发展的急迫问题，欧美等发达国家亦无法避免。为此，政府常常通过扩展公路容量来缓解拥堵问题，并借此作为一种反周期波动的财政政策。然而，证据表明，长期来看，扩展公路并不能缓解交通拥堵，甚至会使拥堵加剧。这种现象被Downs (1962, 1992) 归结为“公路拥堵基本法则” (Fundamental Law of Highway Congestion)。公路扩展使机动车使用成本降低，因此可能会引起车辆出行需求的增加，因此在一段时间后会使公路通行速度回复到扩展前的水平。然而，由于缺少对因果关系的有效识别，只有对于日本和美国的实证研究得出了有效结论。

鉴于欧洲城市与美国相比更加紧凑，并且公共交通更为普遍，对汽车的依赖程度较低，Garcia-Lopez等作者于2020年在IEB Working Paper发表的文章将欧洲城市作为一个整体，利用历史上的公路分布与扩展作为工具变量，综合研究了公路拥堵基本法则在欧洲的适用性。结果表明，与美国和日本的证据一致，欧洲城市公路的容量和覆盖范围扩大都会产生明显的诱导需求效应。然而，作者发现，在有道路收费方案的城市中，公路增加产生的诱导需求相对较小，并且拥堵随着公共交通的扩张而减少。

作者使用欧盟委员会和经合组织定义的城市功能区 (Functional Urban Area, FUA) 作为观察单位。一个城市功能区包含一个五万以上居民的中心城市，及周边至少15%居民在中心城市工作的市镇作为通勤区域。最终数据包括分布于29个欧洲国家的545个城市功能区，时间跨越1985年至2005年。

交通拥堵及公路数据来自于联合国欧洲经济委员会 (UNECE) 的道路交通普查。作者将1985-2005年之间的数据，以五年为单位，通过年平均日交通量计算出了各个城市功能区的车辆行驶里程 (Vehicle Kilometers Traveled)，即一段时间内机动车在公路系统上行驶的总公里数。作者发现，欧洲城市的年平均日交通量在1985-2005年间增长了70%。对于城市公路的测量，作者计算了各个城市功能区的车道公里数 (Lane Kilometer)。1985-2005年期间，欧洲城市公路的覆盖范围和容量都有大幅提升。另外，车辆行驶里程、公路水平在欧洲城市间也体现出了很高的异质性。

图1 欧洲堵车变迁图

另外，作者也收集了欧洲城市公路收费站的情况。收费站主要是用来为公路建设和保养融资，因此与交通拥堵并无内生相关性。然而，近年来越来越多的城市开始实行拥塞计费制度，这些收费站则有了减缓拥堵的作用。

图2 欧洲公路收费站分布图

为了探究公路扩展对于交通拥堵的影响，作者首先使用面板数据和合成数据，将车辆行驶里程作为被解释变量，车道公里数作为主要解释变量来进行最小二乘法线性回归分析，并包含了人口、经济社会状况、地理环境和历史因素作为控制变量。将面板数据中的随机误差项和控制变量分解成时变与非时变项，作者进一步使用一阶差分法和固定效应模型将城市间非时变的因素剔除。

由于公路扩展与交通拥堵存在内生相关性，作者进一步使用欧洲古代的道路铁路分布建立工具变量来识别因果关系。通过电子化的数据，作者收集了罗马帝国、神圣罗马帝国的道路及通商路线分布，以及19世纪的邮政道路和铁路分布。

通过偏离-份额分析法（Shift-Share Analysis），作者将非时变的历史工具变量分解为份额部分——历史上的公路铁路系统，和偏离部分——现代公路网的演变。具体而言，作者通过将其历史长度乘以每个国家每年完成的公路网公里数份额，并排除每个城市自身的贡献，来计算每个时变历史工具。

这代表了如果各国政府在罗马道路上统一分配公路铁路建设，每年可能存在的路网长度。因此，偏离部分符合工具变量的排斥性约束。份额部分亦与现代交通拥堵无直接关系，因为罗马道路的修建并不是为了预测欧洲城市当前的交通拥堵水平。

当使用集合、面板和第一差异实证策略时，作者使用有限信息最大似然法 (Limited Maximum Likelihood Method) 结果证实，道路拥堵基本法则也适用于欧洲城市。面板固定效应估计，公路车道公里数增加1%，车辆行驶里程增加1.2%。该弹性略高于Duranton和Turner（2011）对美国城市得出的结论（1.02），与Hsu和Zhang（2014）对日本得出的弹性（1.24）几乎相同。

在确认了公路拥堵基本法则在欧洲城市的适用性之后，作者进一步探究了公路交通扩展的影响是否由于“覆盖效应”或“通行能力效应”。作者首先将主要解释变量分解为公路里程数（覆盖范围）及公路平均车道数（容纳能力），并通过历史数据工具变量来解决内生性问题。有限信息最大似然法模型证实，通过使公路总里程数延长一倍（扩大覆盖范围），或者在所有公路上增加一条车道（提高容纳能力），会分别使车辆行驶里程增加114%和212%。这些弹性证实了覆盖率和容量效应对拥堵的影响，并且后者更为重要。

与美国的城市相比，在欧洲城市中公路通行费更为多见，公共交通也更为普遍。因此，作者进一步探索了这两个特点是否影响公路拥堵基本法则在欧洲城市的适用性。

作者首先在回归方程中增加了收费站数量与车道公里数的交互项，发现道路拥堵基本法则主要适用于无通行费或收费公路比例较低的城市，在有通行费的城市的影响更小。这个结论表明，拥塞计费制度可以作为解决交通拥堵的有效方案之一。

对于公共交通的影响，作者主要聚焦于欧洲城市的轨道交通。然而，由于轨道交通分布也与道路拥堵相互影响，作者通过历史数据构造工具变量，来识别公共交通对于缓解交通拥堵的作用。LIML模型证实，二者呈显著负相关，这表示轨道交通建设对于交通拥堵有直接的缓解作用。轨道交通长度每增加1%，会使拥堵水平下降5%。通过增加轨道交通与地铁占比的交互项，作者发现地铁在轨道交通中越重要，拥堵减少的程度就越高。

上述结果指出，轨道交通通过让人们选择公共方式出行，从而释放了公路的通行能力。

整体上，作者通过历史证据，证明高速公路网的扩张引发了人们对汽车出行的需求，因此，平均而言，欧洲城市的交通拥堵水平在1985-2005年期间大致保持不变。这一数据表明公路拥堵基本法则同样适用于欧洲城市，但同时设计良好的公共政策可以缓和这种拥堵。另外，公路的覆盖范围与容纳能力都对于拥堵水平有显著的提升，尤其是后者。这些结果对于交通政策的制定有着重大的影响。目前，在欧洲实行拥塞计费制度的城市很少，这可能是由于人们对于公路收费系统的接受度普遍较低。尽管如此，政府仍可以从引入城市通行费开始，并将所得收入用于改善公共交通。

轮值主编：熊金武 责任编辑：彭雪梅