1. 引言
城市交通拥堵问题与日益严重的碳排放问题相互交织,构成了制约现代城市可持续发展的一大瓶颈。统计数据显示,我国交通领域每年所产生的碳排放总量达到了惊人的9.6亿吨,这一数值在国民经济各行业中排名第三,凸显出交通领域碳减排任务之艰巨。鉴于我国明确提出的“双碳”战略目标,如何在有效破解城市交通拥堵顽疾的过程中,同步推进城市交通体系的低碳化进程,显得尤为迫切和关键。
国内外学术界对交通拥堵与碳排放问题进行了广泛且深入的研究。Ferrara等提出了创新匝道控制技术,借此调节高速公路交通流,有效缓解拥堵并减少排放[1];Bosurgi G.等学者通过模拟实境驾驶实验揭示了弯道行驶时,CO2排放、纵向加速度与驾驶员行为的紧密联系[2];Imam R.以安曼为例,论证了城市BRT系统作为低碳公共交通的优势,视其为极具经济效益的城市交通解决方案[3]。张希良等运用中国–全球能源经济模型,综合分析了国内外社会、技术及经济因素,对能源经济转型关键不确定性指标进行了深入探讨[4];严岿等从用户全周期和社会角度,对比分析了电动汽车与传统汽车在经济性与排放上的表现[5];李振宇团队专注于确定城市交通碳排放的关键影响因子,构建了覆盖多样道路类型和服务水平的城市交通碳排放数据库[6];冯海霞等人结合我国交通拥堵时空特征,构建基于速度的CO2排放因子模型,并通过VISSIM模拟不同交通状态下车辆流量,准确估算不同交通状况下的碳排放量[7];高波对大连市交通碳排放进行了精细模型分析,为其绿色发展战略提供科学支撑[8];葛显龙等人研究了交通拥堵随时间变化对碳排放的影响,并开发了兼顾碳减排与行驶时间优化的双目标模型,通过改良禁忌搜索算法求解,并通过实例验证了模型的有效性[9];董雪梅基于国际国内数据预测了我国未来的碳排放趋势,对推动我国节能减排工作产生了实质影响[10];李晔等人系统评述了道路交通碳排放权交易的研究现况,并对比了各类配额原则、运作机制及其优缺点[11]。
总体而言,现有文献主要集中在城市交通碳排放总量的计量、影响城市交通碳排放的因素分析、未来城市交通碳排放趋势预测以及不同交通拥堵状况下的碳排放量化等多个层面。然而,在如何使交通拥堵治理与碳减排形成协同机制,形成双向驱动、互促共进的关系,从而实现提高城市运行效率与降低环境负荷的双重目标方面,缺少足够的关注和研究。因此,本文将研究焦点集中于城市交通拥堵问题与城市交通碳减排挑战,通过探究两者的内在成因,探寻协同治理的策略框架,并据此提出相应的对策建议。
2. 城市交通拥堵与碳减排问题分析
2.1. 城市交通拥堵问题分析
城市交通拥堵成因十分复杂,直接原因为供需时空不匹配产生拥堵。城市交通拥堵的主要治理思路为缓解需求和供给的冲突[12]。在需求端,通过政策调控,一方面减少机动车使用,引导绿色出行;另一方面,鼓励错峰出行,以缓解出行需求在时空上的过度集聚。在供给端,通过更加完善的公共交通网络满足群众多样化的出行需求,对不同层级的交通出行需求进行有效的供给适配,避免多种需求涌向小汽车出行。近年来,随着智慧城市建设的推进,在治理交通拥堵的工具箱中又增加了不少智慧技术和手段的运用。如充分利用大数据等技术,对道路交通状况进行预测,一旦发现即将产生拥堵,通过导航等软件工具及时告知市民,提前调整路线。通过各种治理政策和手段的运用,城市交通拥堵状况有所缓解,但是仍然需要加强治理和提升效率。
2.2. 城市交通碳减排问题分析
交通运输活动是碳排放的主要来源之一,研究发现交通领域碳排放达峰慢且难中和,这意味着交通碳减排是我国实现“双碳”目标的关键环节[13]。我国大部分城市仍处在城市化进程中,人口密度增加、出行需求攀升仍是主要特征,由此带来的交通出行产生的碳排放总量也会相应增加。加之我国城市交通结构中小汽车出行比例较高,现阶段小汽车总量结构中以燃油车为主,而燃油车出行产生大量的碳排放,能源消耗结构以化石能源为主决定了碳排放总量难以减少。随着城市交通碳排放问题越来越突出,政府部门相继出台了一系列政策来进行治理,但收效甚微。例如,针对私家燃油车数量剧增的问题,出台支持纯电动汽车等新能源车辆发展的政策,从源头上进行控制以减少化石燃料的消耗进而降低碳排放,但纯电动汽车消耗的电能仍然产生碳排放,而且随着新能源车辆的增多,小汽车数量增加也势必会加重交通拥堵。
2.3. 城市交通拥堵与碳减排协同治理的必要性与可行性分析
目前国家正在努力推进“双碳”目标的实现,《交通强国纲要》中明确指出,到2035年,智能、平安、绿色、共享的交通发展水平明显提高,城市交通拥堵基本缓解,但是当前城市交通拥堵与碳排放两大问题愈发严峻,虽已有多种应对措施可选,但大多仅能暂时缓解而难以根治。更重要的是,单一治理手段常导致矛盾转移,如新能源汽车推广有助于节能减排,却可能因出行成本降低而间接加剧拥堵。因此,交通治堵与碳减排协同治理非常必要,亟待科学推进。
城市交通拥堵和碳减排的协同治理有一定的可行性,通过降低对单位运量碳排放量比较大的交通工具的使用,发展实施集约化的出行服务体系,科学的划分和匹配各类公共交通和低碳出行方式,不仅可以缓解城市交通拥堵问题,还可以减少城市交通碳排放量,实现二者的协同发展。
3. 城市交通拥堵与碳减排协同治理
3.1. 治理思路
《“十四五”现代综合交通运输体系发展规划》指出要打造多模式便捷公共交通系统,推动轨道交通、常规公交、慢行交通网络融合发展,推动交通用能低碳多元发展,积极推广新能源和清洁能源运输车辆。协同治理可以据此开展,在保证交通出行需求的目标下,构建完整的低碳出行体系,以此替代碳排放强度较高且容易导致交通拥堵的小汽车交通出行。首先,基于城市轨道交通骨架线网主干,以大容量、高速度、便捷化的轨道交通作为城市交通出行的动脉,使其承担主要的出行需求;其次,针对轨道交通可达性差的缺点,积极发挥地面常规公交的接驳和补充作用,使其为骨干和动脉服务,成为城市交通的纽带和毛细血管;最后,充分发挥新能源汽车的替代作用和共享单车承担出行首末一公里的功能。通过打造由多个层次交通出行服务组成的低碳出行体系,以替代碳排放量大且容易导致拥堵的小汽车交通,从根源上减少碳排放,是协同交通治堵和碳减排的可行之路。
3.2. 治理路径
(1) 交通需求管理与出行方式转化。针对城市交通供需失衡引发的拥堵,倡导并宣传低碳出行方式,如充分利用现有的大规模轨道交通资源,通过媒体宣传推广,引导市民出行时优先选择公共交通和轨道交通。市民出行选择公共交通和轨道交通不仅可以满足其出行需求,同时也能大幅减少道路汽车数量,缓解城市交通拥堵问题。2021年,深圳地铁全线网全年累计运送乘客21.7亿人次,全市公共交通分担率达60.4%,相比一般市内出行,乘坐地铁每人每公里可减少46.8克二氧化碳排放,深圳地铁单日通行人次减碳量超过2000吨,2021年全年共实现碳普惠减排量78.4万吨。这足以看出轨道交通对于减少碳排放的关键性作用。除此之外,辅以共享单车,特别是在拥堵严重的城区,以弥补公共交通空白,解决市民出行“最后一公里”的需求,有效降低拥堵及碳排放。
(2) 设立严格排放标准与区域管控。在拥堵地段设立全天候超低排放区,对于任何不符合碳排放标准的车辆进入此区域都要收取碳排放费,如果车辆在每天的高峰时段进入此类区域则要征收额外费用,并保证区域内公共交通优先通行。同时限制老旧高污染车辆行驶,以减少道路机动车流量和碳排放。对于任何违反要求的行为,实行严厉的处罚措施,以保证政策的顺利实行。伦敦自2019年就开始实施超低排放区政策,并取得了一定的成效:2019~2022年,“超低排放区”(ULEZ)已使大伦敦地区车辆的CO2排放量减少了约80万吨(3.2%),在伦敦市中心,柴油车行驶的公里比例估计已从32%下降到约25%。如伦敦的超低排放区经验所示,通过增加私家车进城成本,提高清洁能源车辆比例,可有效降低拥堵和碳排放。另外,为进一步实现交通拥堵和碳减排协同治理的目的,政府应侧重鼓励更换清洁能源汽车,尤其是公务、公交领域推广使用氢燃料电池车辆,实现交通拥堵与减排双赢。
(3) 加大新能源汽车推广力度。世界资源研究所通过多种测算得出:新能源汽车大体上能贡献未来碳减排量的45%至50%之间,基本上一半的交通行业的减排,都需要依靠新能源汽车来解决。而新能源汽车中的电动汽车在使用阶段碳排放优势明显。如果按照2030年电动汽车占有率20%测算,届时可减少碳排放量约4.86亿吨。所以政府应该继续加强新能源汽车的推广力度,鼓励新能源汽车产业加快发展和技术提升。另外,还可以通过经济激励的手段来促进新能源汽车的推广,例如,实施购车补贴等优惠政策推动新能源汽车取代传统燃油车,以减少交通碳排放。同时,针对新能源车出行成本低可能带来的交通增量,需优先发展新能源公共交通,发展由新能源车辆构成的快速公交系统、定制公交系统和出租车服务系统,并鼓励新能源通勤班车的发展,由此对可能增长的新能源小汽车出行量进行替代,引导大众优先选择公共交通,避免加重交通拥堵。
(4) 完善基础设施与政策激励。加大新能源基础设施建设,包括氢能源供应体系与高品质充电网络。目前国内新能源汽车的能源供给主要是电力和氢能源,但是国内充电桩布局不合理、公共充电桩缺口大等问题十分突出,根据国家统计数据显示,2023年5月底,公共充电桩约占33%、私人充电桩约占67%,这给新能源汽车的出行带来极大的不便。要想促进新能源汽车应用规模持续扩大,必须满足新能源汽车的充电需求,加快公共充电设施建设,优化充电设施网络布局。同时创新出行优惠政策,如轨道交通换乘优惠、特定群体免费乘车等,结合轨道交通与其他交通方式(如共享单车)的无缝对接,提升公共交通吸引力,从而共同促进交通拥堵缓解和碳排放减少。
4. 结语
4.1. 小结
本文首先对目前国内外相关研究成果进行总结,然后对城市交通拥堵问题和城市碳减排问题分别加以分析,总结出治理思路,提出二者协同治理的措施:交通需求管理与出行方式转化,设立严格排放标准与区域管控,加大新能源汽车推广力度,完善基础设施与政策激励。在保证市民出行品质的前提下,实现交通拥堵与碳减排的协同治理。
4.2. 不足之处
本文更多是从理论层面进行分析,由于缺乏交通方式碳排放统计数据,尚不能在实证分析方面进行深入论证。未来研究还需从实证层面对各种治理措施效果进行进一步分析研究,以期找出更加合理的治理措施。此外,在研究中应该综合多种学科,从多种视角探索解决途径,为城市交通拥堵和碳减排问题协同治理提供更多新的思路。
基金项目
国家大学生创新创业训练计划项目“城市交通拥堵与碳减排协同治理对策研究”(立项号202211058018)。