绪论
交通基础设施是国民经济发展的重要基础和先导，是推动经济高质量发展的重要支撑。多年来，国家高度重视交通基础设施建设工作，交通基础设施建设从规模到质量均取得了长足发展。面对推动我国经济高质量发展的要求和人民日益增长的美好生活需要，以及新冠疫情的影响，交通基础设施投资建设也需要与时俱进，盲目投资和重复建设不仅会影响资源配置效率，而且不利于经济发展。要把握好投资的“度”，调整发展理念和思路，以提质增效、优化结构、创新驱动、智慧协调、绿色平安等为抓手，稳步推进我国由交通大国迈向交通强国。
本书针对交通基础设施投融资研究前沿热点问题，建立恰当的数学模型，为决策者提供投融资优化方案。研究的问题主要涉及城市道路、城市公共交通等交通基础设施，包括城市主干道密度优化、城市轨道交通线路设计优化、交通走廊沿线应急救援站点布局优化、公共交通技术选择与投资时机决策、TOD（transit-oriented development）投资决策、城市轨道交通环线投资决策，以及“地铁+上盖物业”R+P（rail+property）项目BOT（build-operate-transfer）融资合同设计等。本书提出的理论和方法为优化交通基础设施布局、揭示交通基础设施投资与城市经济相互作用机理提供了方法论，对指导交通基础设施投融资决策、促进城市交通与城市经济可持续协调发展有重要意义。
本章首先介绍交通基础设施的内涵和特性；其次介绍我国交通基础设施的发展状况；再次阐述交通基础设施投融资研究典型前沿问题；*后介绍本书的结构和主要内容。
1.1 交通基础设施内涵与特性
交通基础设施是指为居民出行和货物运送提供交通服务的设施，包括公路、铁路、桥梁、隧道、机场、港口、航道、管道，以及城市轨道、城市道路和配套设施等。从交通运输方式角度，交通基础设施分为公路、铁路、水路、航空、管道等方式。
交通基础设施具有如下特性。
1.先行性和基础性
交通运输是国民经济的基础性、先导性和服务性行业。交通基础设施为其他产业提供公共服务，是其他产业发展的基础，缺少这些公共服务，其他商品与服务（主要指直接生产经营活动）便难以提供。交通基础设施所提供服务的价格对其他产业生产成本、经济效益起到关键性作用，直接影响产业发展，是国民经济发展的基础和命脉。
2.准公共物品性
准公共物品是指具有有限的非竞争性或有限的非排他性的公共物品，它介于纯公共物品和私人物品之间。交通基础设施具有非竞争性和不充分的非排他性，因此属于准公共物品。以公共道路为例进行说明：非竞争性表现在公共道路的车辆通行速度并不取决于某人的出价，一旦发生堵塞，无论出价高低，都被堵在车流中无法动弹；不充分的非排他性表现在当道路交通流量远低于道路设计能力时，增加一定的车流量，行驶成本不变（行驶的边际成本为零），但随着车辆的不断增加，道路会变得越来越拥挤。
3.自然垄断性
交通基础设施投资项目具有投资规模大、建设周期长、资金回笼慢、投资风险高，以及公益性等特点，而且一旦建设完毕就难以更改，极易出现大量沉没成本，这给潜在投资者进入设置了较大障碍，因而具有较强的自然垄断性，其发展需要政府的大力扶持，不能完全依靠市场机制。
4.网络性
通过交通基础设施网络服务，将一种生产要素从一个区域转移到另一个区域，从而实现区域间生产要素的流动和产品的相互交换。交通基础设施网络化能促进要素合理流动和配置，降低交易成本，提高交易效率。加强交通基础设施互联互通网络化建设，打通国家运输大动脉，有助于加强区域间政治经济联系，缩小城市间和区域间的经济发展差距，促进区域经济社会协调和均衡发展，*终实现共同富裕。
5.外部性
任何经济活动都会产生外部性，这既会给承受方带来收益也会给其带来负面影响。因此，外部性有外部经济和外部不经济之分。外部性是交通基础设施的共同特性，即使个人不使用交通基础设施也可以从其发展中受益，如高速公路的建设对周边经济的带动作用及对沿线土地增值的促进作用。在某些情况下，交通基础设施所产生的外部不经济也会间接影响其他利益主体，如车辆在公路上行驶所产生的噪声污染、大气污染会影响周边居民。
6.非完全营利性
交通基础设施一般由政府规划建设，具有一定的公益性，大多数设施的使用不以营利为目的，而以服务范围、服务需求、服务质量等为衡量标准。当然，对于高等级的交通基础设施，由于其提供了一般交通基础设施所不能提供的服务水平，要收取一定的通行费或使用费。
1.2 我国交通基础设施发展状况
交通基础设施投资是经济稳定增长的助推器。近年来，我国大力发展交通基础设施投资建设。本节对我国交通基础设施发展状况进行概述（资料来源于交通运输部2014～2021年《交通运输行业发展统计公报》）。
2014～2021年，我国交通固定资产投资额总体呈递增趋势（图1.1）。新冠疫情对我国交通固定资产投资的影响并不明显，自2020年新冠疫情暴发以来，我国交通固定资产投资额持续增长，2021年完成交通固定资产投资36220亿元，比上年增长4.1%。下面分别介绍近年来我国公路、铁路、水路、航空等交通基础设施发展状况。
1.2.1 公路交通基础设施发展状况
近年来，我国公路交通固定资产投资额持续增长（图1.2）。2021年完成公路固定资产投资25995亿元，比上年增长6.9%。其中，高速公路完成固定资产投资15151亿元，增长12.4%；普通国、省道完成固定资产投资5609亿元，增长5.9%；农村公路完成固定资产投资4095亿元，下降12.9%。
2014～2021年，公路总里程和公路密度逐年增长（图1.3）。2021年末，全国公路总里程为528.07万公里，公路密度为0.5501公里/公里2。按公路的使用任务、功能和流量划分，全国四级及以上等级公路里程为506.19万公里，占公路总里程比例为95.9%；其中，二级及以上等级公路里程为72.36万公里；高速公路里程为16.91万公里。按行政等级划分，国道里程为37.54万公里，省道里程为38.75万公里，农村公路里程为446.60万公里（其中，县道里程为67.95万公里，乡道里程为122.30万公里，村道里程为256.35万公里），专用公路里程为5.18 万公里。
1.2.2 铁路交通基础设施发展状况
2014～2019年，我国铁路固定资产投资额趋于平稳，新冠疫情暴发以来，略有下调趋势（图1.4）。2021年完成铁路固定资产投资7489亿元，比上年减少4.2%。铁路营业里程和路网密度逐年上升（图1.5）。2021年末，全国铁路营业里程达15.0万公里，其中，高速铁路营业里程达4万公里。全国铁路路网密度达156.7公里/万公里2。
1.2.3 水路交通基础设施发展状况
近年来，我国水路固定资产投资额呈现先降后增的趋势（图1.6）。2021年完成水路固定资产投资1513亿元，比上年增长13.8%。其中，内河建设完成固定资产投资743亿元、增长5.5%；沿海建设完成固定资产投资723亿元、增长15.4%；其他建设完成固定资产投资47亿元。2021年全国港口完成货物吞吐量155.46亿吨，比上年增长6.8%（图1.7）。其中，内河港口完成货物吞吐量55.73亿吨、增长9.9%；沿海港口完成货物吞吐量99.73亿吨、增长5.2%。2021年完成集装箱铁水联运量754万标箱，比上年增长9.8%。
1.2.4 航空交通基础设施发展状况
目前，我国已基本形成了长三角、珠三角、长江中游、成渝、京津冀五大机场群。2021年末，我国有颁证民用航空运输机场248个，均为定期航班通航机场，比上年末增加7个，其中，定期航班通航城市（或地区）为244个。
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