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欧洲低排放区设置的比较分析

2017-06-15胡明伟翟素云段华波黄文柯

深圳大学学报(理工版) 2017年3期
关键词:机动车伦敦车辆

胡明伟,翟素云,段华波,黄文柯,陈 昀

深圳大学土木工程学院,广东深圳 518060

【环境能源 / Environment and Energy】

欧洲低排放区设置的比较分析

胡明伟,翟素云,段华波,黄文柯,陈 昀

深圳大学土木工程学院,广东深圳 518060

介绍伦敦、米兰、柏林、慕尼黑、里斯本及斯德哥尔摩6个欧洲城市的低排放区政策实施概况,对比政策实施的时间、措施、步骤、监察及奖惩机制,评价各城市政策实施后的效果,说明低排放区是有效改善城市大气质量的主要途径之一,有利于解决交通拥堵问题.介绍了现有低排放区的设置形式、操作方式和实现途径,并针对中国现状,为未来实施低排放区政策,制定机动车排放标准体系,降低机动车污染物排放,改善空气质量,提出相关建议.

公路运输管理;低排放区;颗粒物;排放标准;大气质量;欧洲

近30年来,世界各国先后建立了四通八达的交通运输网络,但交通需求的增长远高于道路与其他交通设施的增长,随之引起的交通拥堵、环境污染及交通事故等一系列问题,时刻威胁着人们的健康.据《中国机动车环境管理年报(2016)》显示,中国已连续7年成为世界机动车产销第一大国[1].低排放区(low emission zone, LEZ)是为改善尾气排放,提升大气质量而专门针对交通工具设定的通行限制区[2-3].LEZ被认为是防治大气污染,改善城市大气质量、解决道路拥堵最有效的方法之一[4].该政策至今已在20余个国家(尤其是欧洲国家)成功推行,其实施有效地提升了城市大气质量,缓解了交通拥堵,加快了车辆淘汰,提升了人们的环保意识[5-8].中国部分城市(如北京、上海和深圳等)也已陆续开展了关于LEZ的研究,积极探索LEZ实施的条件、时机和方案.

本研究选取欧洲各国LEZ实施政策及实施效果为研究对象,结合中国城市发展现状,探讨适合中国城市发展的相关政策,旨在为国内城市大气质量改善提供借鉴.

1 欧洲低排放区

欧洲实施LEZ国家包括英国、意大利、德国、葡萄牙、瑞典、奥地利、保加利亚、捷克共和国、芬兰、法国、希腊、爱尔兰、拉脱维亚、马耳他、波兰、葡萄牙、罗马尼亚、斯洛文尼亚和西班牙,部分代表性城市的低排放区实施概况如表1.

表1 欧洲代表性城市LEZ实施概况[9]

1)外埠车辆指外埠车辆是否受低排放区影响;2)GVW(gross vehicle weight)为车辆的总质量

2 英 国

英国本土位于欧洲大陆西北面的不列颠群岛,是世界上首个工业化国家,也是欧洲4大经济体之一.目前,伦敦、布莱顿、诺维奇、诺丁汉及牛津5座城市实施了LEZ政策,除伦敦外,其他城市的LEZ主要针对本地公共巴士,实施概况如表2.

2.1 伦 敦

伦敦是英国的政治、经济、文化和交通中心,也是欧洲最大的城市.然而,因交通引起的空气污染一直困扰着这座城市.

2.1.1 实施政策

2002年,伦敦市长Ken Livingstone首次提出伦敦的空气质量战略,并分别在2006和2010年进行了修改.2003年,市政府开始征收交通拥堵费,通过限制私家车进入市区和减少政府公务用车,控制市中心区域的车流量.2008年,政府开始实施LEZ政策.这些政策的实施,使伦敦在治理空气污染方面取得了良好成效[10-11].

伦敦LEZ的示意图如图1(a).2013年2月,伦敦市长Boris Johnson提出,将于2020年前在市中心建立一个“超低排放区”,见图1(b),只允许混合动力汽车和电动汽车进入[12-13].

图1 伦敦LEZ与“超低排放区”示意图[9]Fig.1 Schematic diagram of LEZ and ultra LEZ in London[9]

伦敦LEZ的排放标准分为4个阶段:

第1阶段:从2008-02-04起,对重型货车(HGVs)实施欧Ⅲ(PM)排放标准;

第2阶段:从2012-01-03起,对重型货运车辆、公交车和长途公共汽车实施欧Ⅳ排放标准,车辆总质量在1.025~3.500 t的车辆及小型公共汽车(车辆总质量小于5.000 t)实施欧Ⅲ排放标准;

第3阶段:从2015年12月起,对伦敦市交通运营的公交车执行欧Ⅳ排放标准;

第4阶段:计划于2020年前,建立一个“超低排放区”[14].从2020-09-07起,摩托车与助力车实施欧Ⅲ标准;对于小汽车、厢式货车和小型公交、汽油车采用欧Ⅳ标准,柴油车采用欧Ⅵ标准;公交车、长途客车和卡车需达到欧Ⅵ标准.

伦敦低排放区政策全天24 h实施,每周7 d(包括周末和公众假期),全年不间断.采用电子摄像头执法.通行费用与处罚金额见表3.

表3 伦敦低排放区车辆通行费用及处罚金额

2.1.2 效果评价

伦敦LEZ政策的实施使区域内黑碳、氮氧化物(NOx)和PM10排放量分别降低了40.0%~50.0%、2.4%(26t)和1.9%(28t).对比LEZ区域内外,发现区域内与交通相关的事故量明显减少.总体而言,LEZ内污染物排放量减少,交通事故量持续下降[14].

3 意大利

意大利位于南欧,主要由南欧的亚平宁半岛及两个位于地中海中的岛屿西西里岛与萨丁岛所组成.其中有108座城市实施了LEZ政策,主要集中在北部,部分城市LEZ实施概况见表4.

表4 意大利部分城市LEZ实施概况

3.1 米 兰

米兰位于波河平原中央(世界上污染最严重的地区之一),长期承受着严重的交通拥堵及空气污染问题.

3.1.1 实施政策

为解决空气污染及交通拥堵问题,米兰政府出台了一系列相关政策,包括两个针对中心路段的道路收费措施:① 2008年出台的“Ecopass”(生态通行证),是基于“谁污染谁付费”的原则;② 2012年出台的“Area C”(“C区”)方案,包括收取交通拥堵费和禁止高排放车辆通行的措施.米兰市LEZ示意图如图2.LEZ入口都设有警示牌标志(图3),告知限行时间和车辆类型,以及进入的后果(罚单金额).政策的实施方案如表5.

图2 米兰市LEZ(“C区”)[9]Fig.2 LEZ in Milan (Area C)[9]

方案实施起止时间LEZ最低排放标准汽油车柴油车限制车辆费 用免费通过车辆管制时段罚金2014-12-31—2017-01-01欧Ⅰ欧Ⅳ2017-01-01—欧Ⅱ欧Ⅴ或欧Ⅳ+捕集器所有车辆标准:C=5元/d;居民车辆:C=2元/d(需注册);服务车辆:C=3元/d(需注册)电动汽车,助力摩托车,混合动力汽车,双燃料,CNG和LPG(截至2016-12-31)工作日:07∶30-19∶30;周末:07∶30-18∶00依据车辆排放量而定

1)长度超过7.5 m的车辆不允许进入低排放区

图3 米兰LEZ(“C区”)标识示意图[9]Fig.3 Road sign of LEZ in Milan (Area C)[9]

3.1.2 效果评价

“C区”方案的实施带来了一系列的改善效果:交通总量比实施前下降30.2%;交通事故率下降23.8%;车辆停放的占道率下降10.0%(公共空间使用量相对增加10.0%);公共交通速度提高(高峰期时,公共汽车提速9.3%,电车提速5.4%);高排放车辆减少49.0%(通过C区的高排放车辆日均减少2 400辆);环保车辆增加7.0%(在车辆总量中的占比从9.6%升至16.6%);车辆排放率减少,PM10减排18.0%,NOx减排10.0%,CO2减排22.0%[15].

4 德 国

德国也是欧洲4大经济体之一.为改善空气质量状况,德国从完善法律着手.1974年《联邦污染防治法》、1979年《关于远距离跨境空气污染的日内瓦条约》和1999年《哥德堡协议》是德国在制定空气净化法律法规方面的3个里程碑.目前,德国共有76个LEZ.

在德国,LEZ有一个国家标准,其主要规则如表6.国家范围内,每辆想进入限制区的车辆将根据欧盟排放标准进行分类.不满足排放标准的车辆驶入限制区将受到最高 C=40元/d的罚款.除LEZ标识外,驾驶者还需取得驶入限制区的通行证.

表6 德国LEZ国家标准主要规则

德国实施低排放区的3个阶段如下:

第1阶段:所有车辆至少满足欧Ⅱ(红标).取得红标、黄标及绿标的车辆允许驶入限制区.

第2阶段:所有车辆至少满足欧Ⅲ的车辆(黄标).取得黄标及绿标的车辆允许驶入限制区.

第3阶段:仅满足欧Ⅳ的车辆(绿标)可以驶入,欧Ⅰ、欧Ⅱ及欧Ⅲ的车辆禁止驶入.

德国部分代表性城市低排放区实施概况如表7.

4.1 柏 林

柏林是德国首都也是德国的政治和经济中心,现有居民约350万人.柏林的“环保区”(即城市LEZ)是清洁空气行动计划最重要的一部分,有一系列配套实施的辅助手段,如对现有交通干道进行重新优化交通流量,发展公共和非机动交通,鼓励

表7 德国部分代表性城市LEZ实施概况

绿色出行,提供车辆报废补贴,以及提高公民环保意识等.

4.1.1 实施政策

柏林的LEZ面积很大,覆盖了环城铁路线和该线以内(除城市南部高速公路及边远郊区外)的88 km2范围,内有约110多万居民居住.“环保区”的边界设置了明显的标志,附加信息告知欲驶入该区域的机动车需粘贴的标签. 柏林LEZ示意图如图4.

图4 柏林LEZ示意图[9]Fig.4 Diagram of LEZ in Berlin[9]

4.1.2 效果评价

柏林低排放区政策全年实施,每周7 d,每天24 h,包括周末和公众假期,从不间断.执行方式为在车辆的挡风玻璃上贴标签,如果挡风玻璃上未贴标签,即使车辆符合排放标准,在区域内行驶或停靠仍属违法,罚金达 C=80元/d.

设立“环保区”对柏林的空气质量影响巨大.一方面,柏林的汽车尾气排放状况得到了很大改善,与2007年监测结果相比,柏林的汽车尾气在政策实施后的第1年元素碳(elemental carbon,EC)排放量下降了14.0%~16.0%,NO2排放量下降8.0%,2007—2010年,柏林机动车排放的PM10减少量超过50.0%,道路NOx排放量减少约5.0%[2];另一方面,柏林市的机动车更新速度加快,达到欧Ⅳ标准的车辆数量几乎是设立“环保区”前的2倍,且大部分车辆是通过配备汽车尾气颗粒捕集器进行车辆更新,说明该措施的实行加快了车型结构向清洁型车辆转变.

4.2 慕尼黑

慕尼黑是德国第2大金融中心,也是德国主要的经济、文化、科技和交通中心之一.慕尼黑城市建立了覆盖44 km2(全市面积的14%)的LEZ区域.

4.2.1 实施政策

慕尼黑LEZ的实施阶段与国家标准基本一致:

第1阶段:自2008年10月,达到欧Ⅱ、欧Ⅲ及欧Ⅳ标准的车辆才允许驶入;

第2阶段:自2010年10月始,只有达到欧Ⅲ和欧Ⅳ标准的车辆才允许驶入;

第3阶段:自2012年10月始,只有达到欧Ⅳ排放标准的绿色才允许其驶入.

慕尼黑LEZ同柏林一样,全年实施,从不间断.同样需在车辆挡风玻璃上贴标签,若未执行,即使车辆符合排放标准,在区域内行驶仍属违法,需缴纳罚金 C=80元/d.

4.2.2 效果评价

慕尼黑实施LEZ后,EC的平均质量浓度由实施前的1.1 mg/m3降至0.5 mg/m3,降低了约54.0%[16];对于PM10,较大城市中的质量浓度与实施前相比,平均降低了约13.0%(夏季19.6%, 冬季6.8%), 较小城市平均降低了约4.5%(夏季5.7%,冬季3.2%)[16-17].

5 其他城市

5.1 葡萄牙的里斯本

里斯本是葡萄牙的首都,是欧洲大陆最西端的城市.在里斯本市区范围和塔霍河谷地区的几个地点,某些污染物已超过欧盟立法限值,其中,PM10和NO2污染最严重.因此,里斯本出台了空气质量行动计划,实施LEZ政策.

5.1.1 实施政策

里斯本LEZ示意图如图5,其政策实施阶段为:

第1阶段:从2011-07-04起,欧Ⅰ前期的车辆在周一至周六08∶00—20∶00禁止驶入LEZ zone 1;

第2阶段:从2012-04-01起,LEZ涵盖了一个更广泛的区域约占整个城市的1/3(LEZ zone 2),在此区域,欧Ⅰ标准前的车辆在周一至周六的09∶00—21∶00禁止驶入,另外,在LEZ zone 1 区域内,低于欧Ⅱ排放标准的车辆禁止驶入.

图5 里斯本LEZ示意图[9]Fig.5 Schematic diagram LEZ in Lisbon[9]

5.1.2 效果评价

里斯本PM10的质量浓度2013年比2011年平均降低23%,NO2平均质量浓度降低12%[18].

5.2 瑞典的斯德哥尔摩

5.2.1 实施政策

斯德哥尔摩LEZ示意图如图6(a).其中,实线显示LEZ区的边界;虚线为豁免路线.拥堵收费区域如图6(b)虚线内的区域.在LEZ区域,驶入车辆标准为:禁止欧Ⅱ车辆驶入;2015年后禁止欧Ⅲ车辆驶入;2016年后禁止欧Ⅳ车辆驶入.

图6 斯德哥尔摩的LEZ与拥堵收费区[9]Fig.6 LEZ and congestion charge zone in Stockholm[9]

目前,在斯德哥尔摩的LEZ内行驶的车辆若满足LEZ准则是不需标识的,2007年前注册且符合行驶标准的车辆,则需在车辆挡风玻璃上贴上相应标识.管制时间:从收费时段来看,LEZ政策全年实施,每周7 d,每天24 h实施,包括周末和公众假期,从不间断.执行者为交警及相关治安人员.处罚金额为瑞典克朗1 000元(约人民币744元).

5.2.2 效果评价

斯德哥尔摩LEZ政策的实施,使不同地区的PM0.2排放量有所减少,LEZ区域内PM0.2的质量浓度比实施前降低了0.5%~9.0%;若所有车辆符合标准,则PM0.2的质量浓度会降低0.5%~12.0%[15].

6 讨 论

对伦敦、柏林、米兰、里斯本、斯德哥尔摩和慕尼黑LEZ的覆盖区域、限制车辆类型等设置经验进行分析与比较,见表8.

分析欧洲LEZ的设置发现,实施LEZ的城市在改善空气质量方面都取得了一定的成效.

LEZ设置形式主要有中心城区和全市范围内两种.中心城区的设置形式范围适中,一般设置在交通比较拥堵且对空气质量要求较高的城市中心区域,该方式需多部门较好的协同配合.全市范围的设置形式则范围大,管理实施标准统一,但对市民影响较大,实施难度较大.

表8 伦敦、柏林、米兰、里斯本、斯德哥尔摩和慕尼黑低排放区设置经验对比表

LEZ操作方式有两种:一是发放与张贴实体标签;二是通过注册、告示等形式.实体标签是指一种粘贴汽车上(一般为挡风玻璃上)的证明车辆排放标准的标志.该标签表明该车辆的排放状况符合标签上标明的排放情况.通过注册、告示等形式,是指车主可通过此方式了解车辆是否符合LEZ排放标准.如在伦敦,所有在英国注册的车辆,若符合相关排放标准,都会获得一个低排放证书,且在相关数据库中可查询到车辆是否符合排放标准.

LEZ的实现途径主要有两种:一是基于改善排放单独实施,其LEZ政策独立于拥堵收费;二是基于排放与交通拥堵协同改善,与交通需求管理举措一并实施,即LEZ政策与拥堵收费一并实施.如伦敦模式的LEZ与拥堵收费是两套系统,而米兰模式LEZ与拥堵收费区域完全重合,属一套系统.因此,后者比前者更易管理且更易被民众接受.

目前,中国的北京、上海和深圳等城市交通拥堵日益加剧,尾气排放为空气污染的主要来源.LEZ是一项有助于改善城市交通拥堵,降低空气污染的有效措施,但由于此项目在中国尚属新生事物,为此,建议LEZ的设置形式可选取中心城区,这样实施难度相对较小,也易被民众接受;操作方式则可选择发放与张贴实体标签的方式,也可选择通过注册、告示等方式.

发放与张贴实体标签的方式,可使驾驶者通过挡风玻璃上所贴的实体标签明确知道车辆是否符合低排放区行驶标准;通过注册和告示等方式减少发放实体标签的步骤,驾驶者可通过相关数据库、网站及电话等得知所驾驶车辆是否符合LEZ行驶标准,以提前选择所行驶线路.另外,还需设置完善的LEZ交通标志,这样驾驶者才可清楚地知道前方路段是否属于LEZ,行驶车辆是否符合LEZ行驶标准,是否在LEZ区域内行驶,以及如何绕行LEZ区域等.

对于LEZ实施途径,基于排放与交通拥堵协同改善,与交通需求管理措施一并实施,相对更易管理,也更易被民众接受,所以建议选取此种模式.

结 语

目前,中国城市机动车污染已成为一个十分严峻的问题,控制和治理机动车尾气排放、提升大气环境质量是城市环境保护面临的主要任务之一.本研究以欧洲各国LEZ的实施政策及实施效果为研究对象,对比分析了伦敦、柏林、慕尼黑、米兰、里斯本及斯德哥尔摩6座城市LEZ的具体实施政策和效果,从LEZ的设置形式、操作方式、实现途径等为国内未来实施LEZ提出了相关建议.

降低机动车排放是有效改善城市空气质量的关键.今后我国应着重提高机动车的燃油经济性,加快淘汰能耗污染高的老旧车与黄标车;提升机动车排放标准;并有计划、有重点地发展适合我国国情的替代燃料和混合动力等清洁能源汽车.在政策方面,可借鉴发达国家LEZ的经验,结合国内现状,采取机动车排放与交通拥堵协同改善,并伴随相应的交通需求管理举措.

/ References:

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【中文责编:英 子;英文责编:子 兰】

2016-12-01;Accepted:2017-03-16

Associate Professor Duan Huabo. E-mail: huabo@szu.edu.cn

Comparative analysis on the setting of low emission zone in Europe

Hu Mingwei, Zhai Suyun, Duan Huabo, Huang Wenke, and Chen Yun

College of Civil Engineering, Shenzhen University, Shenzhen 518060, Guangdong Province, P.R.China

Extensive review is first carried out on the implementation experience of low emission areas in European countries. Then, some analyses are made on the implementation time, measures, steps, supervision, rewards and punishment system and effects of implementing low emission zone in London, Milan, Berlin, Munich, Lisbon and Stockholm. Through the analyses, it suggests that low emission area is one of the main ways to improve the urban air quality, and it is also helpful to solve the problem of traffic jam. In addition, some suggestions are proposed based on the experience of European countries and the current situation in China.

highway transportation management; low emission zone (LEZ); particulate matter (PM); emission standards; air quality; Europe

:Hu Mingwei, Zhai Suyun, Duan Huabo , et al.Comparative analysis on the setting of low emission zone in Europe[J]. Journal of Shenzhen University Science and Engineering, 2017, 34(3): 229-237.(in Chinese)

广东省高等学校优秀青年教师培养计划(YQ2015139);深圳市科技计划资助项目(JCYJ20140418181958475,JCYJ20150525092941042)

胡明伟(1972—),男,深圳大学教授.研究方向:智能交通、交通环境和交通仿真.E-mail:humw@szu.edu.cn

U 491

A

10.3724/SP.J.1249.2017.03229

Foundation:Outstonding Young Teacher Training Program for Higher Education of Guangdong Province (YQ2015139); Shenzhen Science and Technology Plan (JCYJ20140418181958475,JCYJ20150525092941042)

引 文:胡明伟,翟素云,段华波,等.欧洲低排放区设置的比较分析[J]. 深圳大学学报理工版,2017,34(3):229-237.

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