双碳目标下北京城市交通结构优化研究

李 丽，王晓颖

（北京市交通基础建设项目管理中心，北京 100161）

0 引言

2019年，《交通强国建设纲要》提出“两步走”战略，到2035年，初步形成现代综合交通体系，基本建成交通强国；到2050年，全面建成人民满意、保障有力、世界前列的交通强国[1]。2020年9月，习近平总书记提出，中国二氧化碳排放力争于2030年前达到峰值，努力争取2060年前实现碳中和。2021年3月，习近平总书记又要求把碳达峰、碳中和纳入生态文明建设整体布局。交通运输是碳排放的重要领域之一[2]，推动交通运输领域做好碳达峰、碳中和相关工作，是加速行业绿色低碳转型、推动交通运输高质量发展的重要抓手，是加快建设交通强国的重要内容。双碳目标将激发交通各要素的迭代升级，不断涌现新业态、新模式和新技术，为交通带来转型与变革的重要动力。

北京作为首善之都，交通运输行业一直坚持低碳发展理念，已初步实现碳排放减量发展。北京市每年的碳排放量约1.5亿吨，交通运输领域二氧化碳排放量约占10%左右，城市交通又是交通运输领域内的首位排放源，因此北京城市交通转型低碳、绿色发展势在必行。研究北京城市交通运输结构优化，对促进交通低碳发展具有重要意义。

1 北京城市交通碳排放分析

北京在前期持续提升经济社会发展质量的基础上已实现碳排放和能源消耗稳中有降。2020年总能源消耗6 762万吨标准煤[3]，比2019年环比减少8%。自低碳发展概念提出后，北京已采取一系列如鼓励新能源汽车、车辆限行、建设自行车专用道、开设公交专用道、小汽车摇号等措施，控制交通运输领域的碳排放，北京城市交通碳排放总量的年增速由2010年的10%降至2020年的4%。2020年末，北京新能源车保有量达41万辆，其中新能源货车2万辆，新能源客车39万辆[4]，占比如图1所示，北京新能源客车保有量虽逐年增加，如图2所示，但是占总量比重仍然较低。

图1 新能源汽车、货车占总保有量比重Fig.1 Proportion of new energy vehicles and trucks in total ownership

图2 北京新能源客车保有量增长变化Fig.2 Growth and change of new energy bus ownership in Beijing

不同交通方式具有不同的二氧化碳排放特征，城市客运交通不同出行方式的碳排放强度由高到低依次为出租车、私人小客车、公共汽（电）车、轨道交通、自行车和步行。从交通方式的选择上，目前，北京中心城区绿色出行比例已达到73.1%[4]，其中轨道交通占14.7%、公共汽（电）车占11.7%、自行车占15.5%，步行占32.1%；私人小客车日均出行公里占比32%，产生了全市交通运输行业72%的碳排放量。货运方面，2020年北京全年货运量为2.38亿吨，其中公路货运为2.18亿吨。可见，推动高碳的汽油客车出行转向低碳的公共交通甚至零碳的非机动交通，优化公路货运结构，是未来北京城市交通节能减排的方向。

2 双碳目标和低碳交通的内涵

“碳达峰”和“碳中和”共同构成双碳目标。碳达峰是指一个组织二氧化碳排放量进入平台期的过程，平台期内的排放量相对稳定在某一水平而无明显波动；碳中和指一个组织应用二氧化碳吸收技术抵消一年内产生的碳排放量。要达到碳中和，一般有两个途径：一是多种树培育森林，二是少排放甚至实现零排放。据测算，森林仅能吸收二氧化碳总排放量的5%～10%，因此碳中和的关键是减少排放甚至近零排放。

2005年中国开始关注交通节能减排，2008年关注交通对污染物排放的贡献，如今双碳目标对北京交通发展又提出了更高的要求，据分析预测，要实现2050年的碳中和目标，要求“十四五”时期即实现将目前交通运输碳排放每年4%的增速控制到负增长10%[5]。低碳交通运输是以高能效、低能耗、低污染、低排放甚至零排放为特征的绿色交通运输发展方式[6]，本质上是一场能源革命，尽可能从化石能源转向绿色电能，如图3所示，每消耗1度非绿电产生的碳排放约为0.6 kg（100%绿电下为0），每消耗1 kg汽油或柴油产生的碳排放约为3 kg。因此发展低碳交通的核心是提高能源效率、优化用能结构，辅以提高服务水平，实现交通运输领域全周期产业链的低碳、绿色发展。

图3 发展低碳交通的能源转化Fig.3 Energy conversion for developing low-carbon transportation

3 双碳目标下北京城市交通发展的挑战

3.1 交通领域碳排放达峰慢且效益不显著

交通运输领域碳排放呈现占比高、增速快、达峰慢等特征。从全球看，交通碳排放占全球碳排放25%，道路客运和货运是交通运输领域第一排放源，占比超过70%，研究显示特（超）大城市交通运输减碳排难度更大[7]，纽约碳排放于2006年达峰，至2018年碳排放降低约15%，但同期交通运输领域碳排放仅降低约5%。近些年，北京市小汽车机动化出行比例始终维持在20%以上，双碳目标下仅以控制小汽车依赖为导向的出行结构优化策略显然力度不足。

3.2 新冠疫情下公共交通出行吸引力下降

受到疫情影响，公共交通客运量大幅下降。北京市一方面为防止疫情通过公共交通工具传播，采取了高峰限流、预约进站等调控措施，控制乘客满载率；另一方面，公众出于对交通出行的环境安全性考虑，一部分出行者将公共交通出行方式转变为私人小汽车或非机动车出行。2020年，北京城市客运共运送乘客52.59亿人次，同比降低37.4%；其中公共汽（电）车20.6亿人次、轨道交通22.94亿人次，同比下降均超过40%[4]。由此公共交通作为城市运行的基本保障，疫情防控转好下其吸引力还需提升，为更多人群、更大空间范围提供服务。

3.3 出行需求和出行距离不断增长

北京仍处于城镇化快速发展时期，未来交通需求变化的趋势还难以定量预测，一方面城市人口和就业岗位仍在增长，且随着居民生活品质不断提升，出行强度也将提高，另一方面随着以北京为核心的京津冀都市圈、城市群的逐步形成，出行范围半径和出行距离均大幅增长，以上都形成了北京城市交通领域碳减排面临的挑战。

3.4 交通运行状况仍处于拥堵级别

研究表明，运行车速低于一定水平时，随着车速降低，行驶单位里程碳排放量会不断增加。近年来北京道路交通运行水平不断好转，2020年中心城区高峰时段平均拥堵指数为5.07，同比下降7.48%，但仍处于轻度拥堵级别[4]，高峰时段综合出行时间指数为4.19分钟/公里，公共汽（电）车指数为3.35分钟/公里，仍然高出小汽车（2.71分钟/公里）24%。交通运行状况与交通减碳排水平直接关联，双碳目标下北京城市交通运行状况仍不容乐观，亟须通过调整空间结构、转变交通方式、提升交通技术和管理水平等手段改善交通运行状况。

4 北京低碳交通发展结构优化路径

针对北京城市交通的现状，通过解析双碳目标和低碳交通发展的内涵，分析双碳目标下北京城市交通发展面临的挑战，提出北京城市交通结构优化路径，如图4所示。一是空间结构上，采用集约建设用地、均衡功能布局等规划手段，提升交通与用地一体化水平。二是出行结构上，采用引导绿色出行、提倡出行即服务、提供多层次公共交通服务等政策和管理手段。三是运输结构上，采用公路转铁路、推广新能源货车等政策和管理手段提高运输效率和能源效率。出行结构和运输结构共同构成交通结构，空间结构和交通结构的优化是相互作用的减碳路径，空间结构从源头交通减排，但周期性较强又取决于地理特性，交通结构一定程度上受空间结构限制。四是能源结构上，采用车辆电气化、交通与能源协同、交通与新技术融合等技术手段，其中车辆电气化是最核心的途径，减排效果直接显著。

图4 北京城市交通结构优化路径Fig.4 Optimization path of urban traffic structure in Beijing

4.1 优化空间结构

优化城镇化发展模式，从交通运输需求源头减碳排。结合北京市“一核一主一副、两轴多点一区”的城市空间结构特点，明确各功能区定位，从生产、生活、生态和服务四个方面优化北京城市空间结构，平衡不同空间范围内客运和货运需求，达到需求合理化，提高城区职住平衡水平，优化产业、城镇布局，提升各区域范围内商品、医疗、教育自给率，从源头上减少出行总量和出行需求，降低碳排放。

4.2 优化出行结构

优化出行结构，推进高碳小汽车出行向低碳的公共交通甚至零碳的慢行交通转移。目前北京绿色出行水平已进入平台期，依托MaaS（Mobility as a Service，出行即服务）平台，实现多场景一体化无缝融合、全程化主动触达、全局化效益最优的高品质出行，将长距离出行分段解构，释放绿色出行动能，进一步降低整体碳排放规模和水平。同时，发挥公共交通、城市轨道交通、市郊铁路、慢行交通的绿色特征，提供多层次公共服务，打造乘客联程便捷顺畅的出行体系，提升中、短途通勤和城际的集约化出行比例。

4.3 优化运输结构

优化运输结构，提升低碳货运廊道货运方式比例，打造高效的货物多式联运运输体系。构建“新能源汽车+电气化铁路”的绿色货运模式，在不影响货运效率的情况下由公路运输转向铁路运输，对成本不造成过大影响的前提下由燃油汽车转至新能源货车。新能源轻型货车日均行驶里程及使用效率基本与燃油汽车一致，基本满足货运使用需求；远距离货运可用氢燃料电池货车。同时，发展智慧物流和地下物流，通过智慧物流实现货运各环节精细化、动态化、可视化，提升货运效率，基于北京丰富的地下管道、隧道等地下运输通路，对货物实行运输及分拣配送。

4.4 优化能源结构

能源优化是实现双碳目标最核心的路径，通过推广应用新能源、清洁能源交通工具，提升交通工具能效水平。一方面，交通运输与能源协同创新、融合发展。交通侧加快交通运输再电气化，加大可再生能源、清洁能源的比例，通过增加节能型运输装备、提升绿电比例，降低单位能耗。普及电动汽车、燃料电池汽车和氢能源汽车等新能源汽车，提高新能源汽车的普及率和出行分担率。到2025年，北京市新能源汽车保有量实现达200万辆，电气化率达30%；到2050年，除应急保障车辆外机动车全部电动化。能源侧推进交通运输系统向产消者转型，实现部分能源自主供给。另一方面，利用互联网、大数据、人工智能和区块链等新一代信息技术与交通运输行业深度融合[8]，利用车路协同技术提升生态驾驶，降低机动车能耗排放的潜力，完成机动车运行过程中能耗排放单车最优向群体协同最优转型升级。

5 北京低碳交通发展的政策建议

5.1 强化顶层设计，推进交通与土地协同发展

低碳交通发展需与能源、建筑、交通、生态环境、经济、基础设施等领域参与主体形成广泛共识。在顶层设计上以整个城市的视角考虑交通碳减排工作，空间规划与交通规划相协调，推进城市绿色交通体系建设；以住宅为中心合理布局生活服务设施，打造15分钟生活圈，步行范围内即可实现消费、娱乐、社交等日常活动，减少非必要的机动化出行；持续推广TOD导向的发展策略，继续推进轨道交通建设，促进各种资源在车站周边聚集，形成紧凑型的城市形态，从源头上减少机动化出行；重视新能源车推广的基础设施保障需求，加大新能源车辆配套设施支持力度，在用地、城市规划、电网规划、建筑物配电容量标准等方面给予适度超前保障；探索实施超低排放区政策，加大对高排放标准的社会车辆和物流车辆通行管控力度。

5.2 优化出行结构，靶向提升低碳交通吸引力

城市公共交通是最节能、最低碳的机动化出行方式，提高城市公共交通吸引力，推动公共汽（电）车线网模式改革，提高公共汽（电）车运行速度和可靠性，构建以城市公共交通为主的城市出行体系。同时，保障零碳的慢行交通发展，加强自行车专用道和步行道等城市慢行系统建设，强化“公共交通+慢行”网络融合发展，差异化改善慢行交通环境，将绿色出行的优势范围从500米扩展至1公里以上。中心城区构建步行接驳系统，1公里范围内通过人路权优先保障人行道宽度，更大范围按照慢分离、各行其道的原则设置非机动车道，减少线路绕行。

5.3 推动科技创新，提升城市交通运行效率

推动交通基础设施数字化、网联化、智能化发展，推进自动驾驶、新能源、北斗导航等新技术、新装备规模化应用，加快建设和形成装备与设施协同的数字化、低排放新型交通基础设施，支撑交通全产业向低碳发展的深度转型。提高公共交通智慧化水平，以出行链为核心打造数字化出行助手，推广MaaS提高车辆实载率和里程利用率，提高公共交通通行效率和服务水平，降低公共交通碳排放强度。鼓励搭建第三方出行服务平台，以客运站、高铁站、机场等为重点场景整合发布不同运输方式信息资源，促进多方式融合发展。建立交通碳排治理平台，监测车辆碳排放量，推进交通碳排放时空溯源、成因诊断，全方位评估不同时空交通碳排放特征和不同政策措施的减排降污效果，推进交通碳排放精细化治理。

5.4 探索经济调控，研究推行交通碳交易政策

碳交易市场分为强制履约和自愿减排两部分，城市交通、铁路运输、公路运输属自愿减排。探索和制定碳排放市场调节政策，建立城市交通领域的碳排放税、碳减排奖励、碳抵消、碳积分交易等机制，通过碳市场交易转化为个体激励，建立基于市场机制的绿色出行可持续激励新模式。设立城市交通碳减排基金，用于低碳能源转型和碳减排的技术研发、技术示范、市场推广等。将碳减排与既有交通规划和政策紧密结合，探索研究拥堵收费等经济杠杆调节政策，因时、因地、因方式引导和调节交通需求和行为，实现交通资源精细化、合理化配置。

5.5 推广低碳理念，培育绿色城市交通文化

通过媒体网络、公益活动、义务教育等方式宣教绿色交通、绿色出行的意义，合理引导公众预期，提升全民的绿色出行意识。政府部门发挥带头示范作用，实行公务车采购新能源车辆，鼓励交通运输企业使用新能源车辆，鼓励市民购买新能源和电动汽车提升出行理念，吸引市民将城市公共交通和绿色出行作为优选的出行方式。

6 结语

实现双碳目标是一场广泛深刻的经济社会系统性变革，对北京城市交通发展提出了新的要求。通过解析双碳目标要求和低碳交通发展的内涵，分析北京交通运输能源能耗及碳排放的现状，识别双碳目标下北京城市交通发展的挑战，从结构优化角度，提出空间结构、出行结构、运输结构、能源结构等优化路径和政策建议，为北京城市交通低碳、绿色转型发展提供借鉴。