基于空气质量改善目标的城市公共交通发展研究与述评

高 明， 陈丽强

(福州大学 经济与管理学院，福建 福州 350108)

基于空气质量改善目标的城市公共交通发展研究与述评

高 明， 陈丽强

(福州大学 经济与管理学院，福建 福州 350108)

发展城市公共交通被认为是缓解当前交通拥堵与空气污染的一项有效措施。基于对国内外相关文献的综述，与国外发达城市相比，我国公共交通发展并不完善，对于探讨公共交通与空气质量关系的研究不够深入和全面，主要是针对轨道交通与快速公交系统。因此，我国城市公共交通发展模式应符合我国实际国情，并充分发挥公共交通对空气污染的治理效应。

城市公共交通； 空气质量； 空气污染

随着我国经济与城市化的快速发展，产业、人口集聚以及城市建设等带来严重的环境污染问题，尤其是近年来我国雾霾天气肆虐、空气质量严重下降已对公众健康、社会发展产生威胁。自党的十八大报告提出建设“美丽中国”以来，改善空气质量逐渐成为政府工作报告重点内容。《大气十条》与新《环境保护法》的相继实施，空气污染治理问题提高到了前所未有的高度。根据环境保护部公布的2013-2015年空气质量监测结果显示，空气质量超标城市率从95%下降至78%，虽然空气质量有所改善，但空气治理任务仍然十分艰巨。

中国城市面临的空气污染问题并不是特例，西方发达国家曾在城市化不同发展阶段也遭受到空气污染的困扰。早在20世纪七八十年代，西方发达国家就发现汽车的使用是城市空气污染的重要来源。随着我国城市私有汽车保有量大幅度攀升，城市交通问题也逐渐成为我国严重的城市问题，其排放的尾气总量导致了城市空气质量不断恶化。据统计，机动车尾气产生的污染物已经成为城市部分空气污染物的主要来源，如何缓解城市交通拥堵、改善空气质量等难题逐渐成为城市可持续发展的障碍。不可否认，城市交通的发展能够促进商品流动，拉动社会经济增长，但同时也带来了十分显著的环境外部性，主要包括交通拥堵、交通事故、空气污染、噪声污染和温室效应等方面。借鉴国外发达城市交通发展经验，将大力发展公共交通模式作为实现城市可持续性发展的重要举措。因此，在“公交优先”战略环境下，充分发挥公共交通的作用以解决中国城市交通拥堵与空气污染问题逐渐成为我国学者研究的重要内容。本文基于西方发达国家实践经验，通过分析城市公共交通发展状况，进一步研究公共交通与空气质量关系，为制定可持续发展的城市交通模式，构建科学、合理的城市公共交通来应对空气污染问题提供依据。

一、城市公共交通发展研究

(一)城市公共交通优先发展研究

公共交通是指城市中供居民使用各种交通方式总称，主要包括公共汽(电)车、出租车、轨道交通、轮渡以及缆车等交通工具及其相关的配套设施。对于城市公共交通建设与实践起源于国外发达城市，法国巴黎率先提出了优先发展城市公共交通，并证明了公共交通是解决城市化进程中出现的能源与环境问题的有效途径之一。自此，对于“公交优先”的内容进行广泛研究，普遍认为要成功实现小汽车使用向公共交通工具的转变，应着力于充分发挥公共交通吸引力，尤其是针对人均收入水平不高且城市人口密度偏大的城市，其采取优先发展公共交通举措将是缓解城市交通与环境问题的必由之路[1]。近年来，随着智能交通系统的引入，城市交通也逐渐呈现智能化、信息自动化、多模式化等特征，将人、道路、汽车等信息与各种多媒体运用相结合，逐渐实现了“路、车协调”，如纽约、东京、伦敦、巴黎等西方发达城市。

在我国，自2005年以来先后印发了《关于优先发展城市公共交通的意见》(国办发[2005]40号)，正式确立了“公交优先”发展的战略思想，为城市交通发展问题指明了方向。在技术方面，将公交优先技术与过饱和交通控制相结合，且建立层次化公交专用道布设方法，动态调整地面公交与私人汽车的道路资源比率，实现交通个体最优向系统最优转变[2]。可以说，城市“公交优先”发展不仅关于技术优先，更是涉及政府、市场与社会各阶层关系的体制问题。从宏观和微观两个维度，认为现阶段我国优先发展城市公共交通处于宏观战略发展阶段，现有的城市公共交通发展存在管理体制不完善、权责不明晰等问题。科学、健全的公共交通管理体系是城市发展公交优先的制度保障。公共交通作为一种准公共产品，具有有限的非竞争性或有限的非排他性，在理论上应采取政府和市场共同分担的原则。对于公共交通的管理应在明晰政府职责、制定相关制度、政策保障的基础上，引入私营企业加入，形成多元供给主体，提高公共交通供给效率，并促进城市公共交通的竞争性发展。

(三)城市公共交通可持续性发展研究

将可持续发展理念运用于城市交通中，强调城市交通与人口、经济、资源、环境协调的发展。二战后美国城市发展过程中提出了以“公共交通为主导”的城市交通模式，即“TOD”模式，这种交通发展模式一直被认为是城市交通的可持续发展模式。随着西方国家开始关注城市交通的资源优化与环境保护问题，具有载客量大、快速、准点、高效、安全和轻污染等优势的轨道交通与BRT(Bus Rapid Transit，简称BRT)交通方式得到西方发达城市的青睐，其主张大力发展以轨道交通、BRT等公共交通模式，同时引入智能交通系统的研究与建设，以提高城市交通效率，促进交通的可持续性发展。我国轨道交通、BRT发展较迟，但发展速度较快。截止2016年，全国共有29个城市开通了3856公里的轨道交通运营线路，26个城市开通了BRT，其运营总长度超过3000公里，并在公交优先战略指导下，目前仍不断有城市加入兴建公共交通的队伍中，在可预期的未来将呈现井喷式趋势。

一方面，城市公共交通发展尤其是轨道交通、BRT出行方式促进了碳减排。私人汽车的使用是影响城市碳排放的主要因素，对其贡献率最大[3]。因此，发展公共交通与限制私人汽车使用相结合的城市交通模式，有利于调整居民出行结构，能在一定程度上抑制交通碳排放；另一方面，城市公共交通是提高城市交通运输效率的重要路径。与私人交通方式相比，城市公共交通具有容量大、速度快等优势，能够提升运输效率、调整交通结构，在缓解城市道路拥堵程度的同时改善空气质量。此外，我国城市正处于快速发展阶段，城市交通发展与土地开发应进行一定的控制和调节，尤其是单纯地通过增加公共交通路网，容易陷入不可持续发展的困境。那么，需要从公交优先发展、土地利用、需求管理三个层面推进公交运营、基础设施、预算规划管理，将交通规划与土地利用相协调，推进TOD模式，强化公交优先战略，以促进城市交通与经济、社会、生态环境和谐发展[4]。

二、空气污染物来源与城市交通研究

国内外学者普遍认为交通排放物是逐渐成为城市空气污染的主要来源。Zegras通过研究智利圣地亚哥的运输成本，分析显示，当地私人机动车出行成本最高，是造成空气污染、噪音、土地消耗以及城市拥挤等问题的主要原因[5]。Colvile等人指出，交通排放物是导致城市光化学烟雾、酸雨、臭氧洞扩大和气候变化的重要原因，且汽车尾气排放将严重影响人们的健康状况[6]。在我国城市中，有研究显示空气污染源的50%来自交通运输，在HC、CO、NOX汽车尾气贡献尤为突出。我国学者们基于不同研究方法指出机动车导致了不同程度的空气污染。许瀛元在对北京市区的空气质量进行评价时，综合各种影响因素，得出北京市空气污染指数与机动车保有量之间存在显著相关性，是造成雾霾的重要原因[7]；傅立新等人通过计算北京市机动车排放因子，得出汽车污染已成为北京市空气污染重要来源，其中轻型汽车CO的排放量占总排放量65%[8]。部分学者从不同角度分析城市交通与空气污染关系：王丽基于汽车消费行为视角，通过省级面板数据讨论我国私人轿车消费行为与空气污染的关系，结果表明汽车保有量对空气污染的PM10、SO2和NO2指标的解释度为37.8%、30.7%和50.3%，并得出不同排量的轿车对空气污染的影响不尽相同[9]；陶双成认为机动车保有量的增加导致了城市光化学烟雾污染显著增加[10]。

三、城市公共交通与空气质量研究

(一)城市公共交通对空气质量改善作用机制研究

发展城市公共交通能够在不损害社会福利的前提下，实现城市经济与环境双重效益。就轨道交通与空气质量的关系，存在两种理论：交通转移理论与交通创造理论。基于替代性政策角度，交通转移理论认为轨道交通的减排作用是通过改变出行者的出行方式，让出行者选择更为清洁、高效的轨道交通，从而发生一定的交通转移效应。因此，发展轨道交通能在不损害出行者社会福利的前提下，降低城市空气污染物浓度。然而，交通创造理论则是对交通转移理论提出了挑战，认为交通的转移效应作用有限，且在一定程度上提高了人们从市区迁移到郊区的可能性，创造出更多的通勤需求和更远的通勤距离，这将加剧城市交通压力与空气污染。目前，大部分学者的研究较为支持交通转移理论，认为兴建轨道交通可以改善城市空气质量。与私人汽车、出租车、公共汽车等常规交通方式相比，轨道交通在减排治污方面发挥着重要作用。许楠希研究得出轨道交通对于交通的低碳化发挥着重要作用，其每公里的平均碳排放量是公共汽车的50%，因此轨道交通被认为是目前最为低碳的交通出行方式[11]。Zheng and Kahn基于研究轨道交通对空气质量的改善作用前提下，进一步验证了轨道交通是通过替代原有高耗能、高污染的出行方式，并产生一定的规模效应，实现减排、治污效果[12]。随着BRT被引入公共交通系统中，与汽车、摩托车相比，BRT是环境可持续性发展的重要交通工具，能够减少可观的碳减排量，减缓温室气体的产生。截止2013年全球已有160个城市开通了BRT，每个工作日平均有2800万乘客，世界上的BRT约有3000辆，里程线路达到4400公里。Kumar指出与汽车、摩托车相比，BRT的运营效率较高，当出行者选择乘坐BRT，其产生的CO和HC的排放量相比下降了4%和9%[13]。Queralt and Holst通过对墨西哥城的BRT对空气污染排放的政策影响评估，结果表明，BRT的运行可以有效减少CO、NOX、PM2.5和PM10的排放[14]。

因此，大力发展公共交通模式，尤其注重轨道交通、BRT等低污染、高效的交通方式引入，对于私人交通而言这是一种替代性政策的治理思路，其基本原理是：通过建设具备准点、安全、清洁、高效等优势公共交通出行方式，促进公共交通与私人交通方式的竞争性发展，使居民出行主动选择更加清洁的公共交通出行方式，能够减少私人汽车、出租车等交通工具的使用率，进而降低石油能源消耗与尾气排放总量，实现治污减排目标。这一治理思路贯穿“以人为本”的理念，在不损害社会福利前提下，通过建立公共交通系统解决城市交通供不应求问题，促进城市交通结构合理化，以替代私人机动车出行方式来实现城市治污减排目标。另外，对于人口密度较高、人口规模较大的城市，这种替代作用将增强。因为对于大城市而言，其出行总量与出行需求巨大，易出现道路交通拥堵与空气污染现象，因此通过发展公共交通能够在较大程度上替代私人汽车出行，并产生一定的规模效应，这都会使公共交通产生较强的治堵效应与环保效应。

(二)基于改善空气质量目标，构建城市公共交通对策研究

UN-Habitat’s发布了2013年全球人居报告，认为公共交通必将成为世界上最重要的机动交通工具，使城市走上可持续的道路。突破对公共交通的传统认识，发现公共交通的发展对城市生活的影响更为显著。由此，调整和优化城市交通结构是缓解城市交通拥堵、空气污染等问题的必经之路，而发展以公共交通为主导的交通模式，尤其是轨道交通、BRT等快速公共交通为主导的城市交通模式，已经成为国外城市交通的首选。作为全世界人口密度最高的城市—东京，其拥有世界上客流量最大的轨道交通系统，在根本上缓解了城市的交通压力，也有效抑制了私家车的数量，避免了城市遭受环境污染等问题。被称为巴西生态之都的库里蒂巴市，20世纪70年代正处于人口、经济快速增长的时期，平均每3～4人拥有一辆私家车，是巴西私家车拥有量最高的城市，其交通拥挤、空气污染等问题已经严重阻碍了城市发展。在此情形下，库里蒂巴市大力兴建成以公交优先为主的环城高速路，发展具有低污染性的BRT公交系统，成就了库里蒂巴市走上了低成本的交通方式和生态城市发展之路。

基于我国城市发展现状，面对日益严峻的环境污染形势，如何充分发挥公共交通的低碳、减排作用实现城市的可持续性发展逐渐成为我国学者研究的重要内容。

1.充分发挥治污减排作用，构建城市生态交通系统

高玉冰基于减排效果与成本两个视角分析私家车、出租车不具有协同控制效应，虽然轨道交通的减排成本较高，但其总体减排效果不可忽视，因此大力发展轨道交通、引入BRT等措施有利于实现大气污染与温室气体的协同减排[15]。在轨道交通与BRT的关系中，基于成本与收益研究得出并非只有轨道交通才能作为城市公共交通的骨干，如果经济条件不允许大规模建设轨道交通，发展BRT不失为一项有效的替代性措施[16]。我国正处于城市化与机动化快速发展时期，通过兴建公共交通线路可替代机动车出行、缓解交通压力，最终实现城市的治堵效应与环保效应。因此，随着城市交通需求强度不断增加、空气环境并不乐观的形势下，且结合现有针对私人汽车采取的政策措施效果有限，以替代性政策为主的治理思路，鼓励城市兴建公共交通逐渐成为城市可持续发展过程中的必然趋势。

2.结合城市异质性，构建具有针对性的公共交通发展模式

梁若冰、席鹏辉发现我国轨道交通仍然处于规模报酬递增阶段，发展轨道交通能够提高社会净效益，但轨道交通的治污减排作用具有城市异质性，盲目发展可能导致财政资源的浪费[17]。强调城市发展轨道交通政策应结合城市人口规模、人口密度及污染程度，制定出具有针对性的公共政策。尤其是针对人口规模、密度较低、污染程度较轻的城市，力图通过兴建轨道交通以实现治污减排作用。现有城市公共交通主要分为三种发展模式：第一，人口规模、密度较小的三线城市，其交通客流量较小，因此适合发展短期内以常规公交车为主，同时以BRT作为城市公共交通系统的骨干，长期发展则要求建立较为完整的、覆盖面广泛的BRT系统作为城市主要交通网络，这种公共交通发展模式成本较低、建设周期较短，易产生较为显著的效果。第二，基于轨道交通巨大的投资成本考虑，针对大、中等规模城市，短期以BRT为城市公共交通骨干，但这种形式只是一种过渡，长期仍是发展以轨道交通为主的大运量客运系统。例如：厦门已在修建的BRT系统上预留了轨道交通升级设施，直接在原BRT系统上升级为轨道交通方式，已于2013年开工建设。第三，对于人口密度较高、人口规模较大、私人汽车使用率高且居民出行需求大的城市，建设大运量的轨道交通为主干的交通网络是城市公共交通发展的必然趋势，同时，这种公共交通发展模式能对城市拥堵、空气污染起到显著的缓解作用。

四、简评与未来研究展望

公共交通被认为是可持续性的城市交通模式，在国内外得到充分发展。“公交优先”发展策略源于法国巴黎，随后在世界范围内得到广泛实施，并在演进过程中各国呈现出互相借鉴、共同完善趋势。具体而言，西方发达国家认识到公共交通对于缓解交通拥堵、减少空气污染以及改善居民健康状况等方面具有重要性，从而提倡发展多种形式公共交通，并逐渐向智能化、信息化、一体化趋势发展，因此西方发达国家的城市公共交通系统研究较为成熟与完善。而我国确立“公交优先”战略思想较迟，通过整合政府、市场与社会各阶层关系，发挥技术、政策、体制等方面的力量助推城市公共交通发展。虽然，近年来我国公共交通发展迅速，但由于城市人口、经济规模发展迅速，对交通运输需求量不断增加，城市现有的交通网络运输能力无法满足巨大的货运量与客运量。有学者指出，我国优先发展城市公共交通仍处于宏观维度的发展阶段，不同城市之间在技术与政策方面的差异导致城市之间公交优先发展水平存在差异。

专家学者们通过不同方法、角度研究显示空气污染物与城市交通具有明显联系，因此通过替代性治理思路，大力建设公共交通与基础设施，充分发挥其高效率、低污染等优势，使其成为一项实现经济与环境双赢的政策。而中国，目前针对公共交通与空气质量关系尚未进入深刻探讨。一方面，公共交通的建设需要巨额成本，且其本身在运行中也必不可少会产生一定的噪声污染、空气污染，因此其社会收益是否大于投入成本尚不清晰；另一方面，在应对空气污染挑战时，各级政府将治理希望寄托于通过实施行政命令型的限行、限号政策，但这些政策治污效果并不明确。因此，发展城市公共交通尤其是建设轨道交通、BRT这种一种高效、低碳的交通方式，其所带来的污染治理效应以及对周边地区创造出新需求的社会收益不容忽视，这种高效用而非高成本的低碳、绿色交通出行方式越来越成为我国实现空气质量改善与交通压力缓解双赢目标的重要路径。在公共交通系统中，轨道交通与BRT作为主要快速公共交通方式，两者在客运能力、投资成本等方面存在差异，分别适用于不同类型的城市或是城市发展的不同阶段。因此，如何协调两者的关系，以及如何协调其与常规公共交通、私人交通及外界环境之间的动态关系，以期最大范围发挥公共交通的高效、低污染优势是城市交通可持续发展研究的重要内容。

基于我国实际国情与各个城市异质性，在发展城市公共交通模式中不能照搬照抄，应具有弹性。虽然我国城市公共交通优先发展成果显著，但与我国巨大的人口规模相比，公共交通客流量分担率仍较低，对于具有高效率、轻污染的轨道交通与BRT的建设仍处于初级阶段，其配套设施、管理体制有待进一步完善。加之，急需解决交通拥堵问题与空气污染问题的双重压力，如何科学、有效地发展公共交通模式是我国城市实现可持续发展过程中亟待解决的重要问题。同时，由于公共交通是一项涉及面广的系统工程，因此考察公共交通对空气质量的影响指标难以全面，由此得到的评估结果缺乏客观、准确性；且城市与空气污染物的异质性，导致不同公共交通工具对空气质量作用存在差异性，特别是对于部分基于空气质量改善目的而兴建城市公共交通的城市，如何科学严谨地获得城市公共交通的污染治理效应对其制定具有针对性强、高效的城市公共交通发展模式尤为重要。为此，在理论研究方面，下一步研究应侧重基于具有空气质量改善作用的“公交优先”策略的“中国化”问题与其治污效应的测度，包括结合中国经济水平、城市化进程与空气质量现状制定公共交通发展模式、政策环境、机制设计、成本—收益评估等方面的内容。从实践方面，如何实现常规交通向轨道交通或者BRT转变，轨道交通与地面交通的无缝衔接以及基于城市与空气污染物异质性特征，科学、合理规划轨道交通和BRT发展，针对性地发挥不同公共交通工具对空气质量改善作用，避免盲目发展公共交通导致财政资源的浪费。

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(责任编辑：李潇雨)

ResearchandReviewontheDevelopmentofUrbanPublicTransitBasedonAirQualityImprovementObjectives

GAO Ming, CHEN Li-qiang

(School of Economics and Administration, Fuzhou University, Fuzhou 350108, China)

Public transit is regarded as an effective measure to solve the problem of traffic congestion and air pollution.Compared with foreign developed cities, the development of public transit in China is not perfect based on the literature review at home and abroad.The study on the relationship between public transit and air quality mainly focuses on rail transit and BRT system,which are not in-depth and comprehensive.Therefore, urban public transit development model in China should match China′s national condition, and give full play to the effect of public transit to reduce air pollution.

urban public transit; air quality; air pollution

F572

A

1008-2603(2017)05-0013-06

2017-06-03

福建省软科学研究项目“福建省污水治理产业技术发展预测与升级对策研究”(2017R010062)； 福建省中国特色社会主义理论体系研究中心重大委托项目“中国生态文明试验区(福建)产业绿色发展新动能研究”(2017TWZ007)。

高明，男，福州大学经济与管理学院教授，博士生导师；陈丽强，女，福州大学经济与管理学院硕士研究生。