Beta 1


Title "Vejafgifter i København - forbedring og optimering af systemvalg"
Author Larsen, Marie Karen (Center for Trafik og Transport, Danmarks Tekniske Universitet, DTU, DK-2800 Kgs. Lyngby, Denmark)
Brædder, Lotte
Supervisor Nielsen, Otto Anker (Center for Trafik og Transport, Danmarks Tekniske Universitet, DTU, DK-2800 Kgs. Lyngby, Denmark)
Institution Technical University of Denmark, DTU, DK-2800 Kgs. Lyngby, Denmark
Thesis level Master's thesis
Year 2007
Abstract Formålet med denne rapport har været at undersøge forskellige afgiftssystemer i København og forsøge at optimere systemerne ved at ændre på afgiften. Tidligere projekter har arbejdet med én pris for hvert system, men i dette projekt ønskes det at finde en metode til, ud fra eksisterende data, at kunne regne på forskellige priser. Det ønskes at undersøge hvor stor betydning hvilken pris, der vælges i systemerne, har for de samlede effekter. Det forsøges at finde det optimale prisalternativ for hvert system og sammenligne de optimale alternativer med hinanden. Endelig er det undersøgt, hvorvidt det er muligt at få en positiv samfundsøkonomi i forbindelse med afgifts-systemerne. Der arbejdes med tre afgiftssystemer, som er hhv. et Kilometertakstsystem, et Lille Bom og et Store Bom system. I Kilometertakst betales en afgift per kørt kilometer, og prisen er differentieret efter periode og område. I Bom-systemerne betales en afgift i forbindelse med krydsning af et bestemt snit, og der differentieres på periode og retning. Der er til projektet benyttet data, der er lavet i forbindelse med tidligere projekter. Dette drejer sig især om modelnetværket og trafikmodellerne. Der arbejdes med et modelnetværk, der dækker Hovedstadsområdet med det overordnede vejnet. Der benyttes turmatricer, som dækker over et hverdagsdøgn og rutevalgsberegninger, der under-støtter stokastisk brugerligevægt, hvor hver enkelt bruger søger at optimere sin nytte. Modelnetværket er kvalitetssikret, og der er lavet ændringer for at justere det til projektet. Det netværk og de turmatricer, der arbejdes med, er relativt nye, og data er blevet tilpasset, så det kan bruges i forbindelse med undersøgelser af afgifter for de tre valgte systemer. I rapporten bestemmes en metode til at ændre på turma-tricerne vha. efterspørgselseffekter, som er fundet i forbindelse med et forsøg med kørselsafgifter i København. Effekterne er udviklet i forbindelse med et projekt fra Institut for Miljøvurdering, som Center for Trafik og Transport, DTU har bidraget til. Efterspørgselseffekterne svarer til en bestemt afgift, og det er nødvendigt at justere disse, når afgifterne ændres. Efterspørgsels-effekterne ændres ved at justere med den relative ændring i de direkte kørselsomkostninger mellem et zonepar i forhold til basissituationen. Metoden kan bruge en smule finjustering, men det har i dette projekt ikke været muligt at forbedre den yderligere. Ud fra tidligere erfaringer bestemmes der ligeledes en metode til at flytte trafik mellem tidsperioder i for-bindelse med, at priserne ændres individuelt i perioderne. Dette svarer til, at en trafikant ændrer start- eller sluttidspunkt for at undgå høj afgiftsbetaling, hvilket vil have betydning, hvis der indføres et afgiftssystem. Det forsøges ligeledes at udvikle en model, der kan beregne antallet af støjramte boliger i modelområdet ud fra oplysninger om støjbånd og placeringen af bygninger. Metoden vurderes teoretisk til at være en forbedring, men da det ikke har været muligt at finde ikke-modelteknisk datagrundlag at sammenligne med, kan dette ikke dokumenteres. På baggrund af resultaterne fra rutevalgsberegningerne udregnes overordnede værdier til beskrivelse af hvor fordelagtige prisalternativerne er. Alle alternativerne undersøges mht. til deres generaliserede omkostninger for brugerne og for samfundet samt for deres trafikale effekter. Kilometertakstsystemet optimeres ud fra trængsels-omkostningerne, som udregnes som omkostningen per kilometer i forbindelse med trængsel, og Store Bom optimeres ud fra betragtninger af de generaliserede omkostninger og trafikale effekter. Den Lille Bom forsøges ikke optimeret på tidsperiodeniveau, da det ikke er fundet muligt ud fra resultaterne. Det konkluderes, at det er af stor betydning at optimere på prissætningen i afgiftssystemerne. Der bør ikke sættes for høje priser i perioder, hvor der ikke er trængsel. Dette medfører et stort nyttetab pga. ændrede ture og giver ikke en trafikal forbedring i form af mindsket trængsel. I projektet ses det, at afgifts-systemer, som i tidligere projekter har givet samfunds-økonomisk underskud, kan give positive samlede effekter, når de optimeres. Der kan optimeres yderligere på priser og perioder, og ved videre arbejde med afgiftssystemer i København bør der ligeledes ses mere på placeringen af bomringene og inddelingen af takstområder for Kilometer-takstsystemet. Ud fra undersøgelserne i projektet vælges det bedste prisalternativ for hvert system, og der lægges især vægt på at optimere den generaliserede omkostning for sam-fundet. De bedste alternativer er: Kilometertakst Inddelt i 5 betalingsringe, hvor der betales 1,60 kr./km i den dyreste ring i den dyreste myldretid og ellers mindre i forhold til område og tidspunkt. Ved indførelse af Kilometerafgift reduceres antallet af ture per hverdagsdøgn med 2,7 %. Over hele døgnet reduceres trafikarbejdet med 13 % i Indre By, 8 % i området inden for Store Bom og 4 % i resten af model-området. Trængslen i hele netværket reduceres med 7,3 %. Kilometertakstsystemet er det eneste system, hvor de samlede samfundsøkonomiske effekter er positive. Regnet i 2006-priser fås en samfundsøkonomisk gevinst på 263 mio. kr. pr. år, og der er et årligt provenu på 4,2 mia. kr. Store Bom Der betales 40 kr./passage ind mod byen om morgenen og ud af byen om eftermiddagen og ellers 20, 10 og 0 kr. på andre tider af døgnet og i andre retninger. I Store Bom falder antallet af daglige ture i netværket med 3,6 %. I Indre By reduceres trafikarbejdet med 17 % over hele døgnet. Der er en reduktion på 25 % af trafik-arbejdet inden for Store Bom og på 1 % uden for. Den samlede trængsel i netværket reduceres med 10 %, og der er et årligt samfundsøkonomisk underskud på 59 mio. kr. for projektet. Underskuddet skyldes hovedsageligt den mistede nytte fra den store mængde ture, der frafalder. Der er et årligt provenu på 2,5 mia. kr. Lille Bom Der betales 20 kr./passage ind mod byen om morgenen og ud af byen om eftermiddagen og ellers 10 kr. i andre perioder og retninger. Ved at indføre Lille Bom fås en reduktion i antallet af ture på et hverdagsdøgn på 1 %. I Indre By er der over døgnet en reduktion i trafikarbejdet på 37 %. I området inden for Store Bom er reduktionen på 8 %, og endelig har systemet som det eneste en stigning i trafikarbejdet på 2 % i resten af det modellerede område. I Lille Bom systemet stiger trængslen over døgnet med 2 %, og det samfunds-økonomiske underskud er på over 600 mio. kr. årligt. Det årlige provenu bliver 1,3 mia. kr. Hverken Lille Bom eller Store Bom giver positive samfundsøkonomiske resultater, og bør ikke indføres i deres nuværende form. Kilometertakstsystemet giver et samfundsøkonomisk overskud på ca. 260 mio. kr. årligt. Det konkluderes, at Kilometertakst med de givne forud-sætninger er det bedste system, og det anbefales til videre arbejde.
Abstract The purpose of this report has been to examine different charging systems in Copenhagen and try to optimize these to determine which prices are the most optimal. Previous projects have examined one price for each system but it is desirable to find a method to calculate for different prices with the existing data. It is desirable to examine the significance for the total effects of the price chosen for the systems. It is attempted to find the optimal price alternative for each system and compare these to the other systems. Finally it is examined whether the charging systems can have a positive effect on economics. The three systems in this project are a kilometer charge, a small and a large toll-ring. For the kilometer charging system a tax per kilometer is paid and the price differs with respect to time period and area. In the toll-ring systems a tax is paid when crossing a certain section and the price differs with respect to time period and direction. Some of the data used in this project originates from previous projects. Of most importance are the model network and the traffic models. The network in question covers the larger part of the Capital area with the connected road network. The trip matrices used is for a weekday and the car assignment is a stochastic user equilibrium, where every user tries to optimize his own utility. A high quality for the model network has been ensured and changes have been made in order to adjust the network to this project. The network and the matrices are relatively new and data has been adjusted in order to make it usable in examinations of charges for the three chosen systems. In this report a method is determined to change the trip matrices by use of the demand effects found in a test with road pricing in Copenhagen. The demand effects are developed in a project by Environmental Assessment Institute (IMV) with contributions by Centre for Traffic and Transport (CTT) at Technical University of Denmark (DTU). The demand effects reflect a certain charge and it is necessary to adjust these when changing the charge. The demand effects are changed by adjusting with the relative change in the direct driving costs between two zones with respect to the basis situation. The method may require some performance tuning but it has not been possible to improve it any further in this project. With respect to previous experiences a method is determined to move traffic between time periods when prices change individually in the periods. This means that a road user changes start and end time to avoid a high charge which is of some importance if a charging system is to be introduced. It is attempted to develop a model from which it is possible to calculate the number of noise impacted households in the model area with knowledge of noise buffers and the placement of buildings. The method is an improvement seen from a theoretical point of view. It has not been possible to find data from real measurements for comparison so the improvements can not be proven. Based on the results from the car assignments, overall values are calculated in order to describe how beneficial the alternatives are. All alternatives are examined with respect to the generalized costs for the users and the society as well as for the traffic effects. The Kilometer charging system is optimized with respect to the congestion cost, Large toll-ring is optimized with regard to considerations of the generalized costs and traffic effects. The results show no possibility of optimizing the small toll-ring on time period level. It is concluded that it is of high importance to optimize the price structure for the charging systems. High prices should not be chosen in timeperiods with no congestion. This would result in a great loss of utility due to changed trips and would not result in traffic improvements. It is concluded that former non-profitable systems are able to return positive effects when optimized with respect to prices. Further work can be dedicated to the optimization of prices and periods. Future projects concerning charging systems in Copenhagen ought to make further examinations regarding the placements of the toll-rings and division of charging areas. The best alternative for each system is chosen with emphasis on maximizing the generalized cost for the society. The best alternatives are: Kilometer charging system The Capital area is divided in 5 rings with different price per kilometer. The highest price is 1.60 DKK/km and it reduces depending on time and area. By introducing the kilometer charging system the number of trips on a weekday is reduced by 2.7 %. Over 24 hours the car mileage is reduced with 13 % in Inner City, 8 % in the outer city limited by the large toll-ring and 4 % in the remaining area. The congestion for the entire network is reduced with 7.3 %. The Kilometer charging system returns a positive benefit for the society of 263 million DKK a year. It is the only one of the three systems which returns a positive benefit. The yearly revenue is 4.2 billion DKK. Large Toll-ring system The charge is 40 DKK/passage into the city in the morning and away in the afternoon. At other times and other directions the price is 20, 10 and 0 DKK. In the Large Toll-ring system the daily number of trips is reduced with 3.6 %. In the Inner City the car mileage is reduced with 17 % daily. The reduction is 25 % within the large toll-ring and 1 % in the remaining area. The congestion is reduced by 10 % and the national benefit is negative with -59 million a year. The negative is caused by the loss of utility from the large amount of trips which is no longer driven. The revenue is 2.5 billion DKK a year. Small Toll-ring system The charge is 20 DKK/passage into the city in the morning and away in the afternoon and 10 DKK at other times and other directions. By introducing the Small Toll-ring system a reduction in the number of trips of 1 % is obtained. In the Inner City there are reductions of 37 % during a day. As the only one this system has an increase in the car mileage of 2 % during the day, and the national loss is more than 600 million DKK a year. The revenue is 1.3 billion DKK a year. It is concluded that the Kilometer charging system with the given preconditions is the best alternative and is recommended for further work.
Pages 246
Fulltext
Original PDF Marie_Lotte_Hovedrapport.pdf (6.87 MB)
Admin Creation date: 2007-07-06    Update date: 2007-07-06    Source: dtu    ID: 201606    Original MXD