مالیاتها و یارانههای بهینه برای تشویق تغییر شیوه حمل و نقل برای حمل و نقل بار درون شهری
با افزایش تقاضای بار برای حمل و نقل درون شهری، انتقال بار از جاده به خدمات خطی برنامهریزیشده مانند اتوبوس، مترو، تراموا و قایق، یک راهحل پایدار است. مقامات دولتی معمولاً سیاستهای اقتصادی، از جمله مالیات جادهای و یارانه برای خدمات خطی برنامهریزیشده، را برای دستیابی به این تغییر کیفی اعمال میکنند. این مطالعه چنین سیاستی را با استفاده از یک رویکرد دوسطحی مدلسازی میکند: در سطح بالا، مقامات مالیات جادهای و یارانههای خطی برنامهریزیشده را تعیین میکنند، در حالی که در سطح پایینتر، شرکتهای حمل و نقل حمل و نقل را از طریق جاده یا ترکیبی از جاده و خطوط برنامهریزیشده ترتیب میدهند. ما ثابت میکنیم که یارانه کامل به خط برنامهریزیشده یک سیاست بهینه و از نظر بودجه کارآمد است. با توجه به پیچیدگی محاسباتی آن، ما مسئله را به صورت اکتشافی با استفاده از یک الگوریتم دوبخشی برای سطح بالا و یک جستجوی محله بزرگ تطبیقی (ALNS) برای سطح پایینتر حل میکنیم. نتایج ما نشان میدهد که تنظیم بهینه یارانه و مالیات میتواند مسافت رانندگی را تا 15٪ کاهش دهد و تغییر کیفی را به طور قابل توجهی افزایش دهد، البته با هزینه عملیاتی بالاتر به دلیل افزایش مالیات. علاوه بر این، افزایش فرکانس خطوط برنامهریزیشده و کاهش پراکندگی جغرافیایی سفارشات بار، تغییر کیفی را افزایش میدهد. ما دریافتیم که بودجه اضافی، نسبت به افزایش صرف سطح یارانه برای سیاست یارانه جزئی، تعادل بهتری بین به حداقل رساندن مسافت و هزینههای حمل و نقل ایجاد میکند. در یک مطالعه موردی در برلین، آلمان، متوجه شدیم که با استفاده از ۲۳.۲ درصد از خطوط برنامهریزی شده، میتوان تا ۲.۹ درصد کاهش در مسافت رانندگی را به دست آورد که با وجود استفاده تنها از چند ایستگاه برای انتقال، به معنای افزایش چندین برابری است.
مقدمه
ادغام خدمات خطوط برنامهریزیشده برای حملونقل بار درونشهری میتواند به رفع چالشهای افزایش تقاضا کمک کند. پیشبینی میشود فروش تجارت الکترونیک با رشد ۸.۸ درصدی در سال ۲۰۲۴ به ۶.۳ تریلیون دلار برسد (اسنایدر، ۲۰۲۴). این افزایش تقاضا برای حملونقل شهری به آلودگی هوا، ازدحام جادهها و کاهش کیفیت زندگی منجر میشود. یک راهحل امیدوارکننده، ادغام حملونقل بار در خدمات خطوط برنامهریزیشده مسافر است. این خدمات از حملونقل شهری موجود که با جدول زمانی ثابت کار میکنند، مانند اتوبوسها، متروها، ترامواها و قایقهای تفریحی استفاده میکنند. در دورههای غیر اوج، میتوان از ظرفیت اضافی در این خدمات برای حملونقل بار استفاده کرد و با به حداقل رساندن مسافتهای جادهای، کارایی سیستم را افزایش داد و تأثیر وسایل نقلیه باری جادهای را کاهش داد (ساولزبرگ و ون وونسل، ۲۰۱۶). با این وجود، اجرای این تغییر شیوه حملونقل دشوار است زیرا انتقال بار به زمان اضافی برای بارگیری و تخلیه و همچنین هزینههای جابجایی نیاز دارد. بنابراین، انگیزههای مناسبی برای تشویق شرکتهای حملونقل به انتقال بار از جاده مورد نیاز است.
مالیات کربن و یارانه برای تغییر نوع حمل و نقل، سیاستهای اقتصادی رایجی هستند. تاکمن و گونزالس-آرگال (2024) بیش از 90 پروژه اروپایی برای تغییر نوع حمل و نقل را از سال 2000 بررسی کردند و دریافتند که اکثر این پروژهها، سیاستهای اقتصادی، از جمله مالیات و یارانه، را برای تشویق تغییر به حمل و نقل ریلی هدف قرار میدهند. طبق گزارشهای پیشین، کمکهای مالی و یارانههای سطح ملی عملکرد مثبتی نشان دادهاند، در حالی که سیاستهای سطح اتحادیه اروپا موفقیت متفاوتی داشتهاند. با وجود بودجه کل اتحادیه اروپا که حدود 1.1 میلیارد یورو است، حمایت نظارتی و مالی اتحادیه اروپا از حمل و نقل بینوجهی برای رقابت مؤثر حمل و نقل بینوجهی بار با حمل و نقل جادهای کافی نبوده است (دیوان حسابرسان اروپا، 2023). سیاستهای مالیاتی اغلب به دلیل هزینههای بالاتر با مخالفت اجتماعی روبرو میشوند و نیاز به سرمایهگذاری مجدد درآمد مالیاتی دارند (جاگرز و همکاران، 2019). بنابراین، تنظیمات مناسب برای این سیاستهای اقتصادی برای تضمین موفقیت آنها بسیار مهم است.
در این مقاله، هدف ما بررسی تأثیر مالیات جادهای و یارانه خدمات خطوط برنامهریزیشده بر افزایش تغییر نوع بار برای محیطهای حملونقل بار درونشهری است. برای دستیابی به این هدف، ما یک مدل دوسطحی برای تعیین مالیات جادهای بهینه و یارانه خدمات خطوط برنامهریزیشده توسعه میدهیم، که در آن یارانه از درآمد مالیاتی بازیافتی و یک بودجه مشخص حاصل میشود. سطح بالایی مدل، دیدگاه یک مرجع حملونقل را نشان میدهد که هدف آن به حداقل رساندن کل مسافت حملونقل جادهای با اعمال مالیات جادهای و تعیین یارانه خدمات خطوط برنامهریزیشده است. سطح پایینی، دیدگاه یک شرکت حملونقل را نشان میدهد که هدف آن به حداقل رساندن هزینههای حملونقل در سیستم اعمالشده است. ما ویژگیهای نظری این مدل را تجزیه و تحلیل میکنیم و ساختار سیاستهای بهینه را استخراج میکنیم. علاوه بر این، ما یک ALNS ترکیبی و یک روش دوبخشی برای حل نمونههای مصنوعی تولید شده و همچنین یک مطالعه موردی بر اساس شهر برلین توسعه دادهایم.
سهم ما در این تحقیق سه جنبه دارد. اول، ما یک مدل جدید برای سازمان حمل و نقل پیشنهاد میکنیم تا سیاستهایی (مالیات و یارانه) را که ملاحظات عملیاتی شرکت حمل و نقل را در نظر میگیرند، تعیین کند. دوم، ما به صورت تحلیلی نشان میدهیم که یک سیاست با یک خط برنامهریزیشده کاملاً یارانهای، حداقل مسافت رانندگی ممکن را به دست میآورد و در نتیجه، علیرغم نیاز به مالیات جادهای قابل توجه برای تأمین مالی یارانه، یک سیاست بهینه را نشان میدهد. سوم، ما آزمایشهای عددی گستردهای را روی نمونههای با اندازه واقعی انجام میدهیم که نشان میدهد سیاست بهینه میتواند تغییر کیفی را به طور قابل توجهی افزایش دهد و در نتیجه مسافت رانندگی را به طور قابل توجهی کاهش دهد. با این حال، کاهش مسافت نیاز به سطوح بالای مالیات دارد که منجر به افزایش قابل توجه هزینه برای شرکتهای حمل و نقل میشود.(منبع).