促进城市轨道交通减少碳排放的策略与思考

文：吕欣乐丨北京工业大学城市建设学部

在学习中国城市轨道交通协会近日发布《中国城市轨道交通绿色城轨发展行动方案》之后，思考体会促进城市轨道交通减少碳排放的策略。

作为城市范围内的铁路运输形式，城市轨道交通是市民公认最环保的一类交通之一。但是一座城市的轨道交通在建设、发展、运营中碳排放量不容小觑，将发展城市轨道交通打造成城市交通减少碳排放的“生力军”是大中城市实现“双碳”的重点任务。

我国城市轨道交通专家在探索促进城市轨道交通减少碳排放发展中从未缺席，有施仲衡院士主持的课题“新型城市轨道交通技术”中大力推广的节能环保的100%低地板轻轨和中低速磁浮，有王振信先生在“轨道交通建设能否在节约一些？”采访中强调的减小车站规模意在“建设资源型社会”，有张弥先生致力于避免地铁施工造成环境灾害的“可持续发展”研究等等。正是他们，引领新时代城市轨道交通驶向更环保、更优质的今天。对于促进城市轨道交通减少碳排放发展的策略思考如下：

一、思想与政策转变： 支持城市轨道交通低碳政策与思想的茁壮植根

关于地铁的功能，施仲衡院士有言：“缓解大城市交通拥堵的必由之路。”其实除了地铁，其他轨道交通制式也是大中城市市民中长距离出行的最佳选择，因为轨道交通车辆是不会拥堵的。当下“双碳”政策在即，我们对于城市轨道交通的认识思想不应局限于缓解拥堵，满足我们乘坐轨道交通的幸福感，而应拓宽认识：城市轨道交通具有降低城市交通碳排放量的中坚力量。

思想的转变需要政策的激活作用。响应“双碳”号召，中国城市轨道交通协会出台了《中国城市轨道交通绿色城轨发展行动计划》。随后青岛地铁也出台了《绿色城轨发展实施方案》，这体现了城市规划对减碳环保的高度重视。出新的公文不仅为我们提供可行措施，而且给我们实施这些措施提供切实依据。我们还需要更多的科学规划、民主决策。

二、规划与设计坚持： 提升城市轨道交通低碳规划与建设的客流吸纳

千变万变以促进城市轨道交通减少碳排放发展，但我们规划与设计城市轨道交通的宗旨应有所坚持：增强城市轨道交通建成以后的客流吸纳能力。增强客流吸纳能力的关键点是做好城市轨道交通客流预测。现在我国城市轨道交通客流预测技术趋于成熟，但依然在有些方面有待提高。在此举例说明“四阶段法”中国化。

“四阶段法”中国化。“四阶段法”是一种源于美国的客流预测方法。其核心是以客流为重心的交通规划方法，主要以交通调查为基础，由交通生成、交通分布、交通方式划分和交通量（客流量）分配四阶段组成。我们应结合我国国情，发展中国化的“四阶段法”。即在交通生成、交通分布阶段将城市分区增强客流预测准确性，在交通方式划分阶段建立合理的数学模型增强客流预测科学性，在交通量（客流量）分配阶段开展多轮专家评审增强客流预测持久性等等。

中国化的“四阶段法”更好地保障了客流预测的准确性，使蓝图上的预测客流很接近实际运营客流。准确的客流预测对线网规划有很大的指导作用，进而将城市客流吸纳至地下，减少私家车等路面交通工具的使用以达到减排的目的。

三、建设与工艺优化： 确立城市轨道交通低碳建设与工艺的标准制定

城市轨道交通运营大多以电力驱动，对环境影响较小，但城市轨道交通建设工艺的减排不容忽视。建设方面，目前我国已普遍认同，在不良地质，绿色低碳高品质混凝土是优先考虑的选择，目前正在青岛开展试验。工艺方面，碳排放主要是施工方法造成的，这是难免的，但是可以制定一套环保标准，在此举例说明盾构法施工渣土资源化处理。

施工渣土多由盾构机的螺旋排土器排除，属于一种常见的建筑垃圾。不妥当的渣土处理方法会对环境造成一定污染，不利于实现“双碳”。因此将渣土“变废为宝”是很重要的。合格的渣土可以制成砖、陶粒、泥饼、种植土等可以重复利用的建筑或农业用土形式。例如长沙地铁6号线某盾构区间的全部渣土都被用于建造仿古园林建筑结构，不仅避免了焚烧大量渣土造成的碳排放，也创造了中华民族传统文化建设的价值。

四、技术与设备改良： 推广城市轨道交通低碳技术与设备的国产热度

2020年,上海地铁利用停车基地上盖启动光伏发电项目建设,减少碳排放30000吨。这标志着我国可以制造出先进的城市轨道交通低碳设备。但在某些设备的制造方面，我们还没有形成一套标准体系。我们还要继续贯彻 “中国智造”。国产设备的研发使我们摒弃了对进口设备的依赖，使我们游刃有余地发展地铁；国产设备的研发还可以减少进口费用，使我们的地铁建设的合理且经济；国产设备的研发丰富了制造经验，是我们造出更适合中国发展需求的地铁设施；国产设备的研发拓宽了我们的国际视野。一旦实现国产化、标准化，我国技术人员就易于批量作业，这为响应国家政策提供了极大便利。在此举例说明地铁电池的国产化需求。

虽然地铁采用环保的电力驱动方式，但是地铁电池以镍镉电池、铅蓄电池为主，这些传统电池污染程度较高，不利于城市轨道交通长远的绿色发展。我们正需要一种清洁无污染，且足以供应规模如此庞大的城市轨道交通系统的新型电池。但我国尚未形成自己的标准，进口国外的电池较多，比例与我国地铁设备标准化、国产化进程。可见实现设备、技术国产化对于建设环境美丽中国是何等重要，何等紧迫。

五、数字与科技革新： 发挥城市轨道交通低碳数字与科技的模型功效

城市轨道交通数字化转型是我国城市轨道交通发展的大势所趋。现在城市轨道交通技术需要实现更多层次的学科交叉。例如城市轨道交通已形成产业链。产业链是各个产业部门之间基于一定的技术经济关联，并依据特定的逻辑关系和时空布局关系客观形成的链条式关联关系形态。城市轨道交通产业链包括规划设计、征地拆迁、土建施工、车辆设备购置安装和运营维护。数字化转型已经渗透进了每个部分，这正是我们城市轨道交通发展的一大挑战。其中客流预测模型涉及统计学和计算机知识，施工涉及工程物理知识的数字化转化，运营和管理又涉及金融、经济学和社会科学的综合。

立足当下，我们应当思考其与绿色产业转型的联系与结合。例如绿色平台化就是一个很好的应用—综合IP网络、全光网络、数字能源等城市轨道交通平台、网页在2022年亚太城市轨道交通上展出。这些平台、网页功能完善，操作方便，不仅使更多人了解我国城市轨道交通专家与建设者为减少碳排放所做的努力，而且使更多人参与其中，为建设环境美丽中国做贡献。

我们应在科技城市轨道交通的道路上永不停步，且侧重于环境保护。现今环境挑战严峻，城市轨道交通环控系统已经不是传统观念的空调系统，而是渗透到环境控制的各个方面。我们应充分优化环控能源供给，包括完善隧道风亭、水地气源热泵、热泵热回收系统，采用风能、氢能、地热能等清洁能源，采用光伏发电等环保发电方式等等。

六、结语

综上所述，我国城市轨道交通在减少碳排放发展方面取得了可喜可贺的成绩，但现在绝不是举杯欢庆的时刻，因为还要走很长的路。但遵循以上策略，可以确保我们走的是一条低碳发展、便利民生、方便可行、顺应国情的正道。我们应在脚踏实地的基础上，大步流星地实现政策支持、规划合理、施工优化、设备改良、科技发达的“绿色轨道交通”，迈向“双碳”的宏伟目标。

上世纪60年代，发挥战备性能是地铁的首要任务。上世纪90年代，将地铁打造成缓解交通拥堵的基础设施应当是地铁工作的重点。时过境迁，初心不改，屹立于21世纪20年代之峰，让我们心怀根植于人民绿色出行、绿色生活的理想，展开助力“可持续发展”，“双碳”的旗帜。