Road Tunnels Manual

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1.5. 建设、运营及升级的费用—投资方面

1.5.1. 前言

隧道工程的建设和运营费用是非常昂贵的,所以从工程开始就必须特别注意技术和投资优化。

所以隧道设计从开始就应该按照以下流程进行实施:

  • 详细的隧道功能的定义。
  • 在工程各个阶段都实现交互式的"工程价值分析",并将该观念应用到风险分析的各个阶段。
  • 隧道设计和施工阶段详细的风险监测和分析,潜在的风险和以下的因素:
    • 由于地层复杂性(地质和地理的非确定性)导致的技术复杂性;
    • 交通流量预测的非确定性组成特许权导致建设和投资中的收入的重要风险;
    • 与投资环境有关,特别是与利率、投资及重新募集资金有关的变化,且特许投资建设或公私合营投资建设模式造成风险。

这个过程可以确保工程的优化(建设和运营费用的优化),也可以优化工程的技术和投资的风险管理的方法,以及工程的流程。

1.5.2. 建设费用

1.5.2.1. 每公里成本比率

隧道建设成本差异非常大,对于不同的隧道基本不可能给出每公里隧道单价的成本价格,因为以下因素的不同可能导致它们在成本中所占比例的变化:

  • 地质条件;
  • 隧道洞口及连接线公路施工难度特征;
  • 隧道所处位置的地理特征-城区还是远郊。
  • 隧道的长度:对于特长隧道,隧道通风及安全系统设施是非常重要的,另外,短隧道的洞门及洞口段连接线的施工难度也是至关重要的:
  • 交通量对于决定隧道车道数和通风系统的设置都是至关重要的;
  • 交通车辆的特征:特别是运输危险品的车辆,需要对昂贵的通风、安全设备,同时隧道应具备抵抗火灾的能力,相应的造价也较高;而对于仅仅通行轻型车辆的隧道,由于隧道车道宽度、通风设备要求的降低,造价也会相应降低;隧道所处的环境,可能会由于环境保护要求造成成本大幅攀升,
  • 隧道管理成本或风险分担相关工作也可能增加建设成本;
  • 隧道建设所在国家的政治经济情况也会影响成本,幅度大概在20%左右。

根据上述上述的分析,大致可以对隧道的成本进行分析,即通常地质条件下修筑隧道的成本是其他野外条件下基础建设成本的10倍(远离城区的情况下)。

1.5.2.2. 建设成本的分解

隧道建设的成本可以分解为以下三个部分:

  • 土建结构的成本;
  • 运营设备的费用,包括监控室和从公众网络引入的能源供应;
  • 其他各种类型的费用:特别是业主建设工程的费用包括管理费、设计现场监管费、勘察设计费、环境调查与保护费用、征地费用、其他各种手续费用等等。

下面的两个表是隧道建设费用的分解表,左边的图中是无复杂情况的隧道建设费用的分解表,右边图中是存在复杂情况下隧道建设费用分解表。

图1.5.1: 施工成本分解

注释:这些图标显示了运营和维护费用的重要性,以及利用隧道第一阶段即安排优化运营和维护成本优化的必要性。

1.5.3. 运营成本

隧道的运营成本可以分解为以下三种类型的成本:

  • 必须的成本包括管理成员费用、能源费用、管理费用和设备费用,这些费用都是周期性费用;
  • 每年的养护费用;
  • 重要维修的费用、隧道周期内的设备更换费用,这些费用是周期性的,依赖于设备、质量和养护水平,从隧道运营开始到隧道十到二十年。

下面两图举例说明了建设成本(土建结构、运营设备、其他费用)的分解图(相同经济情况下),和总体运营费用(隧道运营始到隧道运营三十年这一阶段费用总和)。

图1.5.2: 30年期间的费用明细

注释:以上两图表明了土建结构成本的重要性,并举例说明了土建结构成本几乎倍增的后果(右图)。

1.5.4. 更新及升级的费用

本章主要针对新规定要求的更新或升级工作,主要工作涉及到紧急撤退、结构防火、安全设施、运营等诸多需要满足安全规定的条款。

当然,实际上由于已有隧道的具体特征多种多样,很难给出具体的升级的费用,且隧道交通流量、安全工作的重要性要求在不同的国家也不尽相同。

在法国,升级公路隧道工作从2000年就开始了,使现有隧道能够满足新的规定。这些工程中对于的预算的费用差别也非常大,从几千万欧元到几亿欧元不等(已经有几个更新升级工程的预算费用超过2亿欧元)。

1.5.5. 工程投资一些问

从投资角度来看,隧道的建设和运营过程需要耗费大量的费用,但是隧道工程可以从以下角度弥补相关投资耗费:区域经济发展、交流流动性增强、舒适的交通、安全可靠的路线,同时可以保护环境。

工程投资费用的工作亦可以通过以下措施进行保障:

  • 传统的投资模式:由国有公司进行投资和养护,投资经费来自公众的纳税或汽油税。
  • 特许私人机构或半公立机构,值得是被授权建设隧道且运营合同约定的年限。这个机构的投资是通过用户的通行费用所作为弥补建设和运营费用、建设风险和投资费用,这种特许授权可能会通过投资参与或特别的保障措施,譬如保障最低交通流量,如果未达到最小流量则给予补贴。
  • 公众和私营企业的混合模式,或类似模式,这种模式可能涉及:
    • 仅仅是隧道建设或隧道的建设与运营;
    • 通过设计与建设工程的"交钥匙"建设工程;
    • 部分或整体投资。

本手册由于篇幅所限,将不涉及具体投资模式、机理及优缺点,可是根据具体经验这里给出一些初步的、有启发意义的指导性意见。

a) 国有企业的投资

  • 这种模式是最采用的模式。这种模式的优势在于,项目可以不受投资方是否因素的影响,譬如经费投入不足或存在政治团体不愿意投入经费;
  • 然而,它要求国有企业有财力确保融资,或它有能力筹集资金和提供债务。金融资源主要来自公共税收或燃油税,有时部分来自收费。

b) 由特许经营权的投资模式-隧道作为整个基建措施的一部分

这种投资上非自主经营的隧道或特许隧道(有或没有投资方的自主)是最常见的城际高速公立收费隧道。这时隧道的建设和运营成本与其他的隧道和地上基础设施共同分担。经验表明,这种城际公路按照公路进行收费的综合收费模式容易被用户所接受,只要这种基建设施能够带来足够多的优势:节约时间、可靠且值得信赖的服务、舒适和安全。

c) 由特许经营权的投资模式-单个隧道的情况

单独隧道主要包括以下两种情况:

  • 隧道对于通行条件有了极大的提高。在特别的情况下的城市隧道的目的就是缓解交通和减少出行时间。经验表明,当满足以下条件时,通过"使用权"的方式融资是唯一可预期的:
    • 较大的交通流量;
    • 高收入水平和高税收的国家,可以通过大量的税收来确保收支平衡;
    • 隧道通行节约的时间应该足够多,否则用户很难接受较高的收费;
    • 特许经营的时间至少50年。
  • 区域开发的隧道可能会穿越对交通造成阻碍的自然障碍(山脉或港湾),隧道建成初期交通流量可能相对较小,隧道的贯通可能会导致交通流量的增加,但是交通流量的增加过程很难提前准确预测,这就为特许经营建设的隧道投资带来风险,经验表明特许经营建设的隧道仅在以下条件下能实现:
    • 自然的阻隔巨大,隧道的建成有很大的吸引力(时间节约、服务水平、已经用过的服务、可靠的交通能力),即使隧道费用也无所谓;
    • 投资者(或股东)的投资参与,资金支持或直接建设投资参与活动或投资部分工程(譬如隧道的连接通道);
    • 投资者确保的最小交通量,如果实际交通量不满足最小交通量,也按照合同的投资份额进行投资;
    • 合同条款中如果写明主要风险的分担条款,且实际风险超过合同中规定的风险界限或条件时,则会导致工程建设的投资模式存在风险;
    • 特别长的特许权:一般是70年或更长;
    • 投资方的投资保证。这些保证能够确保特许经营体能够确实在信贷或投资市场享受更多优惠条件,这可以使工程的投资计划的可行性得到保障。

d) 公私合营的模式及类似情况:

  • 公私合营的情况也非常的广泛,由于可能的情况非常的多,很难制定一套普适的指导原则;
  • 这种模式要求国营企业长期从事工程的投资工作。这种模式与传统模式相比,其优越性值得深入的分析。当然,这种模式对于全球工程投资的增加(伴随的是功能和品质要求的提高)功不可没,由于开发商假设的风险补偿。
  • 行业监管机构必须制定隧道需要的功能,即质量、舒适性、安全、服务水平、时间跨度、利用率及处罚等方面的目标,应尽量防止任何的晦涩不清防止导致工程的重要的误解和隧道建设过程中的重复投资。
Reference sources

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