城市交通绿色低碳发展评价指标研究

伍 慧，李 理

（长沙理工大学交通运输工程学院，湖南 长沙 410004）

1 概述

城市化和机动化的快速发展带来交通拥堵和空气污染等一系列交通问题，城市交通大量的能源消耗和温室气体排放，也使其发展与能源紧缺、环境污染的矛盾日益突出，这在一定程度上严重阻碍了城市的可持续发展，因此，城市交通的发展正在向绿色低碳转型，绿色低碳交通也成为国内外学者关注的热点焦点问题。但是，目前并未建立一套完整的城市交通绿色低碳发展评价体系，如何全面、科学、合理地评价城市交通绿色低碳发展水平和成效，是一个亟需解决的问题，这对于进一步指导城市绿色低碳交通体系建设，实现城市绿色低碳交通发展目标具有重要的现实意义。

英国是世界上最早提出发展低碳交通的国家，2007年，英国运输部正式提出了《低碳交通创新战略》，2009年再次出版了一本名叫《低碳交通：让未来变得更加绿色》的报告等[1-2]。而我国交通运输部于2013年在江苏省无锡市召开绿色循环低碳交通运输体系建设试点示范推进会，并启动了北京市、深圳市、厦门市、保定市、贵阳市、无锡市、武汉市、重庆市、杭州市、天津市等10个“绿色循环低碳交通城市”区域性项目等。综合国内外研究现状来看，对绿色低碳交通相关的研究是当前的研究热点问题，要想实现城市交通绿色低碳发展的目标必须建立一套系统全面的评价指标体系，才能衡量当前城市交通绿色低碳发展的状态和水平。

2 DPSIR模型介绍

2.1 DPSIR模型概述

DPSIR （驱动力-压力-状态-影响-响应）模型是在PSR模型和DSR模型两种模型的基础上演变而来的，它被欧洲环境监督局采纳并使用，补充和完善了前两种模型的缺陷。它是从系统分析的角度来分析人与资源环境间的相互作用，反映出资源环境与人类活动的因果关系，为衡量资源、环境、可持续发展评价研究的指标体系提供一个基本框架。DPSIR模型能够将人类活动-资源环境系统中因素间的复杂作用过程简单化，使指标体系结构清晰、简单明了。当各指标之间出现变化情况，DPSIR模型可以连续且非常及时地进行反馈，因而具有非常强的关联性、系统性及综合性等方面特点。广泛应用于环境影响评价、可持续发展研究等多方面领域[3]。

2.2 DPSIR模型的结构

在DPSIR概念模型中，Driving Force代表某个事件或系统逻辑关系的初始起因，即引起自然资源与环境变化的潜在原因；Pressure代表造成某个事件的直接原因，即人类的经济和社会活动对自然资源与环境变化产生的作用与影响；State代表承受人类活动的自然资源与环境所处的状态；Impact指人类活动前后资源环境系统状态的变化情况；Response代表着为了减轻、避免、阻止、预防人类社会活动对自然环境所造成的负面影响而采取的一系列行动及补救措施。社会和经济的发展会对环境施加压力，因此，环境状态就会产生变化。这会导致对生态环境系统、人类健康和社会的影响，这种影响又会通过各种行为、措施产生对驱动力、状态或者影响具有反馈作用的社会的响应。

对于城市交通绿色低碳发展系统而言，城市化发展进程中，人口增长及人类的社会经济活动是推进城市交通发展而造成资源环境变化的潜在原因和主要驱动力；城市交通系统的发展造成土地被占用、能源被消耗、废气大量排放以及交通运输环境恶化使得城市生存环境面临巨大挑战和压力；在城市人口增长与社会经济活动驱动和城市资源环境约束下，城市交通向绿色低碳交通发展，城市交通系统的基础设施、运输装备、运输组织等方面呈现出绿色低碳的特征及状态；城市交通系统状态的改变反过来会对自身发展和城市的可持续发展以及人类社会经济活动带来影响。通过响应因子来体现其具体关系，如图1所示。

图1 城市交通绿色低碳发展DPSIR模型关系图

2.3 基于DPSIR模型城市交通绿色低碳发展因素分析

（1）驱动力因素（D）分析。在城市绿色低碳交通发展系统中，DPSIR模型的驱动力因素指导致城市交通绿色低碳发展模式的提出和实践的因素，城市交通与资源环境系统发展演化的根本推动力是社会经济，故主要指经济驱动力和社会驱动力两种[4]。在不同的空间和时间内，社会因素、经济因素对城市绿色交通模式发展的影响作用是最直接的也是不断变化的。因此，选择社会因素和经济因素作为城市绿色低碳交通发展的驱动力指标。

（2）压力因素（P）分析。在城市绿色低碳交通发展系统中，DPSIR模型的压力因素表示城市交通环境和自然资源受到交通活动的影响，遭受到不同程度的破坏，生态资本表现出经济负外部性。随着城市化建设与生产力水平的不断提高，城市居民日常活动所涉及到的地理范围增大、人员和货物流动的日益频繁，人们交通出行的次数和里程的增多造成石油等能源消耗以及大气污染物的排放也大量增加，地球大气层温室效应进一步恶化，城市雾霾强度与持续的时间变长，由此造成的生态破坏及经济损失越来越严重，加上交通基础建设对土地的消耗及交通噪声的污染，从而影响到人类自身的生存和发展。由此可见，对能源的消耗、对自然资源和公共资源的占用等是城市绿色低碳交通发展面临的主要压力。

（3）状态因素（S）分析。城市交通绿色低碳交通发展模式系统中“状态”是指在驱动力因素和压力因素的协同作用下，通过对交通系统中的各层次未来发展趋势和结果预测最终得到区域绿色低碳交通发展的状况。主要表现为在绿色低碳理念下城市交通基础设施、运输装备、运输组织等促进城市交通的动态变化和低碳绿色发展功能上的变化，备选指标为综合枢纽建设情况、慢行道占城市道路比例、万人拥有道路长度、公交占机动化出行分担率等等。

（4）影响因素（I）分析。影响指标是指以上因素对交通状况带来的结果。它主要包括系统状态变化对其紧邻环境的影响以及城市交通对其外部生态环境的影响两个方面的内容，前者主要选取能反映交通系统中影响居民出行的服务的指标，比如居民90%出行时耗、平均出行、延误时间、交通事故死亡率等；后者则主要选取能反映交通系统中人类交通活动所排放的气体对城市空气、环境污染程度的相关指标等。

（5）响应因素（R）分析。城市交通系统当前状态是由社会经济因素给城市交通系统带来的压力而形成的，城市交通系统的状态反过来又会给城市交通系统运行状况及其结构带来影响，最终直接影响到人类的生产、生活活动。显然为了整个系统的健康可持续发展，人们必须调整自身行为，作出响应，减少对整个社会发展的阻力。如建设低碳排放组织机构及工作机制、加大绿色低碳交通的建设投入、建设节能减排统计监测考核体系及宣传绿色低碳意识等。3 城市交通绿色低碳发展评价指标体系

3.1 评价指标的确定原则

（1）整体性原则。城市交通系统是一个具有多元素和多目标特征的有机整体，将城市交通系统看作一个完整的独立的系统是研究城市交通低碳绿色发展的前提，因而需要一个指标体系来全面、客观地反映城市交通绿色发展的整体特征。

（2）科学性原则。城市交通绿色低碳发展评价指标体系建立在科学基础上，既以城市交通绿色低碳发展理论为依据，又反映城市交通绿色低碳发展的实际情况及发展目标。

（3）实用性原则。建立的指标体系是为了进行城市交通绿色低碳发展评价，所以各个指标的设定必须符合国家及地方的法律法规、方针政策、计算口径与评价方法，结合城市交通绿色低碳自身的发展以及其发展过程中的社会、经济、资源环境等问题而设定。

（4）可得性原则。评价指标的选择要充分考虑对其进行评价的可操作性，只有便于充分采集资料获得结果的指标才可以在评价指标体系中使用。

3.2 城市交通绿色低碳发展评价指标选取

在遵循上述基本原则的基础上，采用频度分析法进行指标初选，然后再在初选的结果上针对问题的影响因素选择相关指标，编制成表，交给领域中的专家；将他们对这些指标的意见进行系统的汇总；分析汇总后的表格，留下没有重复且相关性小的指标之后将此结果递交给专家进行意见征询。不断的循环这个过程直至得到符合实际情况并且具有科学理论为指导的指标。

3.3 城市交通绿色低碳发展评价指标体系构建

本文参考了国内近几年发表的绿色、低碳、生态城市交通的评价指标体系文献以及国外权威机构对DPSIR模型的定义，结合前文1.3节基于DPSIR模型对城市交通绿色低碳发展的因素进行分析，确定了城市交通绿色低碳发展评价指标体系，如表1所示。

表1 城市交通绿色低碳发展评价指标体系

4 城市交通绿色低碳发展综合评价

城市交通绿色低碳发展评价指标类型多样，都有各自的量纲和单位。为综合评价城市交通绿色低碳发展水平首先需要对评价指标体系涉及的指标因素进行无量纲化的标准化处理，得到一个相同取值范围0～100的指数。定量评价指标与定性评价指标的处理方法不同，具体如下。

4.1 定量指标的无量纲化

根据城市交通绿色低碳发展评价定性指标的特点，将定量评价指标分为以下两类：低优型指标（指标值越小越好），如城市交通能耗总量占比、城市公交单位客运量综合能耗等；高优型指标（指标值越大越好），如公交专用道占用城市道路比例、道路绿化率等。 如设Fi=（i=1，2，…，m）代表各评价指标的集合，用Qq=（q=1，2，3，4）分别代表4种类型的评价指标集，则对于Q中的n个指标来说，可分解为下列几个子集

对评价指标Fi ! F ，设其论域为d i =6mi, Mi@ ，其中mi和Mi分别表示评价指标Fi的最小、最大值，定义Si为评价指标Fi的属性值xi的无量纲化标准函数值，Si !60 , 100@；S i = Sd i ^xi h , i = 1, 2, g m 。下面分别给出两种类型指标无量纲化标准函数：

（1）低优型指标无量纲化标准函数

（2）高优型指标无量纲化标准函数

4.2 定性指标的无量纲化

定性指标常用量化方法如Delphi法、AHP法等，没有一个公认统一的量化模式。这里从实用的角度考虑，提出采用评价等级（优、良、中、差、次）隶属度的集值统计方法来对各定性评价指标进行量化，其计算步骤为：

（1）建立定性评价指标集U。U=｛U1，U2，…Ui｝，Ui为各定性评价指标；

（2）确定评价集V。对各定量评价指标的打分采用5等级的评语集，及评语集：

（3）邀请熟悉城市交通领域的专家（人数越多越好，>20人），依据城市交通绿色低碳发展实际情况，独自分别对各定性评价指标进行评分。设rij=（i=1，2，…，n；j=1，2，…，m）表示评价指标体系中的指标Uij对于第j级指标Vj的频率分布（或称隶属度）。rij的值按如下办法确定：对专家评分结果进行统计整理，得到对于指标U有Vi1个V1级评语，Vi2个V2级评语，……，Vi5个V5级评语，则对于i=1，2，…，n有：。进而得到各定性评价指标的模糊隶属度矩阵R。

Q即为定性评价指标在给尺度下的量化值。

4.3 综合评价方法选取

城市交通绿色低碳发展评价属于多指标综合评价，其评价工作有利于描述和反映一定时期内城市交通的绿色低碳发展水平和变化趋势，为了解某一区域交通的低碳发展、绿色发展情况提供科学的判断依据，因此，评价工作有着重要意义。本文列举以下几种常用的评价方法，进行对比分析。

（1）层次分析法。是一种主客观结论相结合的方法，利用较少的定量信息将决策思维过程数学化，将各种难于直接准确计量的定性指标通过数学计算转化为定量评价，是一种灵活、易懂、实用的多目标决策方法，但要求对问题的本质及实际信息掌握程度高。

（2）模糊综合评价法。是根据模糊数学的隶属度原理对受到多种因素制约的对象或者事物做一个总体的定量评价，它利用模糊数学理论通过数学计算将定性指标量化后运算出量化的综合评价值。能够适用于解决模糊性、不确定性问题的解决，由于此方法是一种数学算法，其计算过程较为清晰所得结果具有较强的系统性[5]。

（3）物元可拓评价法。是以可拓集合论为基础，运用数学函数将各元素和集合的可拓数学表示出来，通过计算物元变换和可拓子集域得到目标相容度，从而对目标问题进行评价。该方法可解决评价对象的指标存在不相容性和可变性的问题，有助于从变化的角度识别变化中事物，运算简便，物理意义明确，直观性好[6]。

（4）主成份分析法。是一种处理高维度数据，将多个相关变量以尽可能小的信息损失为原则进行综合化处理为少数几个不相关变量的方法。该综合评价方法根据几何的数据拟合思想，它可以使得数据降维来达到简化数据结构的目的；最重要的是在多变量、多指标的研究中，它是一种把多指标化少数几个综合指标的一种统计分析方法，且指标间彼此不相关，使得能直接获得需求的主要信息。

综合上述各评价方法的利与弊，考虑到城市交通绿色低碳发展评价指标体系具有明显的层次结构，以及物元可拓评价方法的适用性，本文采用层次分析法确定指标权重，选用物元可拓评价法进行综合评价[7]。

5 结论

本文基于DPSIR模型构建了城市交通绿色低碳发展评价的指标体系，但所构建的指标体系中有部分的定性指标，虽然采用优于传统专家打分的集值统计，但仍然避免不了人为主观因素的影响，同时，当前城市绿色低碳交通系统本身存在很多数据无法采集统计的问题，因此，应加快绿色低碳交通统计监测体系的建设，在统计监测数据日渐完善以后，使用定量指标对城市交通绿色低碳发展进行评价，使之更加客观真实。

[1]Department for Transport of Britain .Low Carbon Transpor：A Greener Future[R].2009.

[2]杨雪英.更加绿色的未来——英国低碳交通发展思路[J].交通建设与管理，2010（11）：78-79.

[3]王海宾，陈晓文，于婧. DPSIR框架研究综述[J].经济研究导刊，2013（19）：4-5.

[4]齐文，宋庆亮，李琳娜.城市交通低碳发展指标体系研究[J].价值工程，2012（31）：103-105.

[5]吴秉坚.模糊数学及其经济分析[M].北京：中国标准出版社，1994.

[6]蔡文.物元模型及其应用[M]. 北京：科技文献出版社，1994.

[7]彭鹏.城市低碳交通评价指标体系及实现途径研究[D].北京：北京交通大学，2013.