新阶段、新技术、新要求下的城市绿色交通发展思考 —以上海市为例

2021-01-04

交通与港航 2020年6期

上海城市交通设计院有限公司

1 研究背景

随着我国城镇化进程的不断加快，我国城市规模迅速增长，人口规模不断扩大，城市居民的出行总量和出行距离呈现大幅增长。同时，城市交通结构也发生了显著变化，机动化出行迅速上升，城市中心区的交通拥堵日益严重，环境污染和能源消耗压力不断加剧，可供增长的基础设施所剩有限。新阶段下上海等中心城市，伴随城市和经济的快速发展，交通问题日益复杂，这些因素对城市交通设施承载能力和安全运行带来了巨大压力。从我国中心城市交通的生命周期来看，已经从以基础设施建设为主的增量型发展阶段，逐步进入了品质优化提升为主的存量型发展阶段，新技术也随之大量涌现。新时代中国城市发展背负着实现“中国梦”的重要使命，亟需紧跟全球城市的发展步伐，追求高质量、可持续的发展。在此新阶段、新技术、新要求的背景下，如何构建高品质高效率的城市绿色交通体系成为了重要的研究课题。

2 现状分析［1，2］

以上海为例，交通设施的增加，交通方式的转变，能源结构的调整，交通运输量的变化，交通管理的实施等因素，都会对城市交通的能耗和排放产生深远的影响。截至2019年底，从机动车增长情况看，全市注册机动车保有量443.8万辆，较上年增长5.3%。其中，汽车保有量422.6万辆，同比增长5.9%。全市注册机动车千人拥有率为183辆/千人，同比增长5.1%。从对外交通情况看，虹桥、浦东两个机场已投用4座航站楼、1座单体卫星厅、6条跑道。上海机场完成飞机起降78.48万架次，较上年增长了1.7%。铁路旅客运输量同比增长4.7%，货物运输量同比下降2.7%。水路货物运输量同比增加4.6%，公路对外旅客发送量同比下降6.2%，货物运输量同比下降2.1%。从公共交通发展看，公共交通日均客运总量达到1 647.1万乘次/日，同比上升2.7%。已建成通车17条轨道交通线路，配备车辆5 911辆。全市公共汽电车线路1 575条，建成公交站点25 367个。从新能源车辆推广看，2019年上海新增推广上牌新能源汽车63 149辆，累计推广新能源车辆约29.1万辆，推广总量继续保持全球领先。从综合交通精细化管理看，完成56处道路交通拥堵点改善，100个停车资源共享利用项目，121个出租车候客站点建设。淘汰黄标车和老旧车3.3万辆。开展排放控制区相关检查4 706艘次。上海港建成规模以上岸电22台套，覆盖29个港口泊位。

从全行业能源消费量看，全市交通行业能耗消费量2 281万吨标准煤，较上年增长了3.7%。其中航空运输企业能耗总体呈上升趋势，较去年同期增长7.39%，航空业单耗与去年同期基本持平。水路运输企业能耗总体基本持平，比去年同期增长了0.95%，单耗较去年同期下降8.24%。上海境内铁路能耗呈上升趋势，同比增长11.85%，单耗较去年同期下降0.9%。公路运输企业单耗较去年同期下降1.34%。城市客运企业能耗较上年下降2.72%，其中出租和公交能耗降幅较大。从机动车和船舶排放量看，全市机动车氮氧化物排放总量较上年减少2.6%。机动车氮氧化物排放总量为8.67万吨，较上年减少2.6%。上海港（含洋山港）船舶排放氮氧化物、二氧化硫总量分别为9.81万吨、3.39万吨，分别较上年减少13.2%、17%。

3 发展趋势

首先，《交通运输部关于全面深入推进绿色交通发展的意见》提出：至2035年，形成与资源环境承载力相匹配、与生产生活生态相协调的交通运输发展新格局，绿色交通发展总体适应交通强国建设要求。

其次，随着环境和能源形势的日益严峻，能源与环境已成为当前全球最为关注的问题。从国家政策来看，发展新能源汽车是缓解我国能源依赖、大气污染等问题的有效手段之一，同时也是我国实现汽车产业转型升级的必由之路。新能源汽车正在向着电动化、智能化、网联化发展。在未来的交通出行体系中，汽车产业不再充当主角，而只是体系中的一个重要组成部分。未来出行体系涵盖汽车、交通、能源、基础设施、通信、大数据、云计算、人工智能等各领域，各行各业都将在未来成为出行生态系统中的一环，其发展需要整个生态系统中各单元的全方位协同。

图1 绿色市内交通出行方式优先级

再者，新技术和新模式为绿色交通发展带来新动力。上海正处于创新驱动发展、经济转型升级的关键时期，以大数据、互联网+为核心的新技术革命方兴未艾，由此产生的新模式、新业态、管理新方式的发展和融合层出不穷。创新发展将成为交通节能减排和绿色发展的重要动力，将有助于提高交通运营组织效率、提升能耗和污染物排放的治理技术水平和总量控制水平。

总体而言，绿色交通不再仅仅是狭义的新能源汽车，而是要将生态环保理念贯穿交通基础设施规划、建设、运营和管理的全过程，从而建成结构绿色、技术绿色、管理绿色的绿色交通运输体系。

4 结构绿色

4.1 构建集约高效的交通方式结构

20世纪90年代，加拿大环保学者Chris Bradshaw首次提出绿色交通体系，将交通出行工具按照能耗大小及排污情况进行优先级排序（见图1），采用“以人为本”的规划思维，充分考虑人的可达性、舒适性和安全性。绿色交通出行方式是发展环境友好型的交通方式。对于市内交通，节能环保的步行、自行车系统应有充分优先权，同时轨道交通、公交车、出租车等高效率低成本的公共交通系统有优先权。采用资源集约、大众化的出行方式，通过资源的整合和统一配置，实现较大的运输效率、社会效益和交通可持续发展。对于城市对外交通，优化交通运输结构，鼓励发展铁路、水运等运输方式，大力推进海铁联运，优化发展航空、公路等运输方式。

4.2 转型优化清洁环保的能源结构

优化客货运输结构持续，提升公交、出租、小汽车、长途客运、货运车辆等机动车的清洁能源使用比例，大力淘汰老旧车辆，鼓励使用纯电动、燃料电池等环境友好的新能源车辆。提高航空、水运、港口资源利用效率，强化清洁能源交通工具和设备的有效应用，加快淘汰高耗能老旧设施设备，减少单位周转量能耗和交通污染物排放、促进行业资源循环利用等，通过碳减排和碳中和，实现生态环境保护和能源可持续利用。

5 技术绿色

5.1 绿色的城市交通设计

街道空间的设计应体现“宜居”、“以人为本”、“生态低碳”的理念。创建人性化、系统化、连续化的慢行环境，打造生态、低碳、景观、休闲景观长廊，引导居民选择慢行交通，建设绿色、低碳的交通示范区域。在以公共交通为主导的城市交通发展模式下，打造公共交通信号优先、路权优先的交通系统。慢行交通应和公共交通有机结合、协调发展，使公共交通成为集散客流的有效工具。提升包括城市道路、街头绿地在内的城市公共空间品质，提高区域人气，营造优良品质的步行环境和良好的生活氛围。

5.2 绿色的城市交通建设

对于道路交通运输基础设施建设，全面推进公路及沿线设施、桥梁、隧道、运输站场节能照明技术、温拌沥青技术和沥青路面冷再生等技术应用，不断扩大清洁能源、可再生能源在公路交通运输基础设施建设中的应用，加强交通建设工地扬尘污染防治工作。对于港航基础设施建设，不断强化靠港船舶岸基供电技术、集装箱码头RTG“油改电”技术、港口机械节能技术等应用，积极推广清洁能源、可再生能源在港航领域的应用，加强码头堆场扬尘治理。对于航空交通运输基础设施建设，加大机场设施设备节能改造，支持机场加快节能新技术、新装备的推广应用。全面推广加装飞机翼尖小翼、飞机发动机升级改造、地面动力装置（GPU）代替飞行辅助动力（APU）装置等技术应用。

5.3 绿色的城市交通运营

对于道路交通运输运营，开展机动车驾驶培训模拟装置、治理公路运输车辆超限超载不停车预检系统、绿色汽车维修、机动车加装尾气装置、高效的交通组织等技术应用。智能交通系统作为先进的交通管理技术，运用高科技手段提高交通系统参与者、交通设施和交通工具之间的有机联系，从而最佳地利用交通系统的时空资源，降低运输成本，提高运输效率，保障道路畅通。对于水路交通运输运营，积极推广营运船舶和施工船舶节能减排改造、港口智能化运营管理系统、内河船舶免停靠报港信息服务系统等技术应用，严格实施船舶排放控制区管控措施，打造智慧、绿色、零排放港口。对于航空交通运输运营，不断强化机场运营管理系统、飞机飞行运营管理系统的升级改造等技术应用。

6 管理绿色

6.1 绿色交通指标体系构建

图2 绿色交通发展指标体系总体架构

目前，国内外对于绿色交通指标体系的研究已有良好开端，但评价内容各有侧重，主要反映出以下问题：一是覆盖面不足，已有的指标体系更多地侧重在节能低碳、污染防治、能源优化等方面，但对资源利用、社会效益等方面涉及较少，不能全面反映绿色交通发展的内在需求；二是普适性不足，已有的指标体系更多地适用于城市内部的绿色交通发展评估，对于对外交通（航空、水运、铁路、公路）考虑不全面，从综合性和系统角度来说存在一定的缺陷；三是可操作性偏弱，目前部分类别的指标以定性指标为主，在一定程度上无法准确、客观地评估出绿色交通的发展阶段，无法从横向和纵向角度去评判绿色交通的发展趋势。因此，有待进一步形成一套公认、完整、综合、可操作性强的指标体系（见图2），客观反映绿色交通和环境、资源、社会、未来的和谐发展情况、绿色交通系统整体的运行状况、绿色交通基础设施的建设情况、绿色交通发展所取得的业绩和成就，及公众对绿色交通的实际感受。

6.2 智慧监测管理体系建设［3］

全面推进行业信息化建设发展，实现能耗排放数据采集实时性、行业综合管理智能化，不断提高运营与管理效率。完善交通运输业能源消费和排放网上直报监测系统，推进企业能耗消费和排放动态监测平台建设，加强环境监测与城市交通运行各交通方式间、规划建设运营不同阶段间的整合对接及测算分析，构建交通节能减排监管平台。建立并逐步完善交通行业能源消费和排放数据库，深入挖掘交通大数据，动态分析和预测用能需求和排放趋势，实现绿色交通行业精细化管理，为制定和调整城市规划、交通方式结构、能耗效率、控制排放等方面的政策制定提供支撑。近期重点建设能耗占比较大的航空、水运行业监测平台；加快完善对居民影响较大的道路交通行业监测管理平台，加大智能交通出行诱导应用推广，提升道路通行、停车诱导、公交出行、不停车收费等服务体验；拓展自适应信号系统应用范围，中心城实现全覆盖，在郊区干线道路以及新城、新市镇内部道路推广应用。

进一步构建新能源监测管理平台，实现现场监控系统功能及新能源综合管理两大功能。其中现场监控功能分布于各个场站，主要实现现场监管，包括充电管理、电力监控、车位检测、安全预警等。新能源综合管理功能设置于企业监控中心，用于数据统计、分析，如通过采集新能源车辆的充电数据和行驶里程，对停车场的用电情况进行分析，评估车辆的运行情况和百公里能源消耗，指导新能源车辆的运行，降低能源成本、提高管理效率，并为今后新能源车辆的持续发展和规划决策提供数据分析工具。适用于小汽车、公交等新能源车辆（见图3）。

6.3 动态评估及考核机制［4］

图3 新能源纯电动公交监测管理平台总体思路

完善交通能耗排放标准和考核体系，构建全覆盖的交通运输用能设备、设施能耗和污染物排放标准体系，推进行业节能环保准入和退出机制。强化交通运输企业节能减排管理，落实属地化管理职责，定期收集节能减排管控项目数据，对节能目标完成情况进行考评，强化节能目标管理，充分发挥目标责任制的引导和激励作用。进一步加强运输行业碳交易机制建设，积极鼓励交通运输企业参加国家碳排放配额管理，进一步扩大纳入范围和规模。加强行业相关人员技术培训，将能源节约、污染排放的相关知识纳入交通行业培训体系。开展形式多样的绿色低碳交通宣传，强化企业绿色交通理念。开展四新技术征集评选，定期开展推广交流会，交流先进技术与管理经验，即时发布和推荐节能减排新技术、新材料、新工艺和新方法。