“双碳”视角下超大城市交通结构问题及对策研究

曾 鹦 彭文敏 雷 霞 陈 蛇

（1.成都市社会科学院，成都 610023；2.成都大学商学院，成都 610106）

城市尤其是超（特）大城市交通领域是碳排放大户，解决交通结构不优、实现交通低碳化发展对贯彻落实我国“双碳”战略决策部署至关重要。习近平总书记在第二届联合国全球可持续交通大会开幕式上指出，要加快形成绿色低碳交通运输方式，加强绿色基础设施，推广新能源、智能化、数字化、轻量化交通装备，鼓励引导绿色出行，让交通更加环保、出行更加低碳。在中央城市工作会议上习近平总书记提出，城市交通、能源等基础设施要按照绿色循环低碳的理念进行规划建设，要加快城市低碳发展，加快运量大、速度快、能效高、排放低的城市轨道交通和城际铁路建设，使之逐步成为超大、特大城市内部和城市群的骨干客运方式。总书记的重要指示给出了城市交通绿色、低碳、智慧发展的战略目标、方向路径和关键环节。解决城市交通高碳排放的结构性问题，正是落实国务院印发的《2030 年前碳达峰行动方案》有关实施“十大行动”的重要举措，抓住了城市交通绿色低碳可持续发展的“牛鼻子”。

1 概述

国内外学者从不同视角对城市交通绿色低碳可持续发展的理论基础、战略方向、实现机制等进行研究，归纳起来主要体现在以下几个方面：一是现代城市交通发展的方向为联通性强、融合度广、经济成本低、运行效率高、碳排放低[1]。二是探讨导致城市交通结构不良的原因。城市空间结构、交通结构等尚待持续发力优化[2]；公共交通分担率低、公共资源低效率的空置空转甚至失灵给城市运行秩序和管理带来混乱[3-4]，也造成了公共资源的极大浪费和人均碳排放的增加[5]。三是优化城市交通结构路径选择的着力点应放在大力发展公共交通领域[6]。如优化公共交通系统的生产组织[7-8]、预约出行模式缓解出行供需时空不匹配[9]、发展快速公交（BRT）使运输的运营和乘客旅行时间最小化[10-11]、给出有固定目的地的共享巴士交通模式[12]等。四是优化城市交通结构政策保障研究。城市交通低碳节能评价体制研究、优先发展公共交通制度创新及法律制度研究备受关注[13]。五是低碳交通发展及城市交通碳排放测算研究。为避免高碳锁定和资产浪费，潘家华等[14]提出了城市交通减碳方案；吴开亚等[15]介绍碳排放量测算及效率测度方法有“自上而下”法、“自下而上”法、生命周期法、投入产出法、“总量-结构”法和DEA 效率评价法等；彭仲仁等[16]介绍的交通分担评价和低碳评价指标体系。

已有对交通结构、交通减排所做的各类研究均取得了较丰硕成果，值得学习和借鉴，但仍有一定欠缺：一是对城市交通结构碳排放优化调整的“不平衡不充分”问题关注度不够。对特定城市“自下而上”测度城市交通碳排量，弄清楚各运输方式的碳排放占比，是优化城市交通结构及低碳治理的基础。二是已有研究多以运输过程直接排放（指“用中”碳排放）测度碳排放量，对城市交通运输全过程的碳排放重视不够，而“用前、用后”具有转移性、保障性和社会性的碳排放测度同样重要。

综上，本文遵循物质不灭自然逻辑，探究交通运输行为的碳排放时空转移内在机理，运用波及效应分析法按“用前、用中、用后”三阶段对交通运输碳排放进行识别，在碳排放标准煤系数折算法的基础上，对城市交通工具碳排放量进行分类比较，给出更科学、更合理的城市交通碳排放量分类测度方法与思路，以不便指数和成都实例论证提升公共交通分担率是未来城市交通低碳策略的必然选择，聚焦交通结构优化，具体给出五项举措助力交通减碳。

2 “双碳”目标下优化城市交通结构尚存在的共性问题

2.1 超大城市汽车保有量超出道路资源承载容量致交通治理成本居高不下

各大城市尤其是超（特）大城市交通运输强度大，汽车保有量大多超出道路资源承载容量，中心城区高峰路网超负荷承载、车速慢、堵车时间长，单位里程碳排放量居高难下。《2023Q3 中国主要城市交通分析报告》显示，同比2022 年第3 季度，2023 年第3 季度全国50 个主要城市中，有2%的城市路网高峰行程延时指数下降，40%的城市基本持平，58%的城市拥堵上升。

2.2 “双碳”背景下公共交通优先发展路径和模式问题需要进一步精准

地铁存在建设中的高碳排放，这意味着只有大客流才能发挥地铁的低碳运行优势。从运行实践效果来看，应避免超承载力布网和长期的空载运行。公共交通非高峰期不便指数远大于1，对小汽车出行者缺乏吸引力，这不利于促进城市低碳发展和缓解城市交通拥堵。从全国各城市层面看，地面公交投入大但出行吸引力整体低，亟需从民生高度关注公共交通通勤服务品质，为更多人群在更大范围提供更高品质的出行服务。

2.3 科技赋能智慧交通出行以优化整体交通结构有待进一步纠偏

长期以来，片面强化个性化出行方式、强调市场竞争性及新兴技术赋能城市交通存在错位，网约车、共享单车发展迅猛，从目前城市交通发展结局来看，一快（个性交通分担快）一慢（公共交通分担慢）的发展现状，反映了城市交通在管控引导方面的不足，这与大力发展公共交通的方向有所偏差。城市公共交通才是更值得进行数智赋能智慧转型，城市交通结构还有进一步优化的空间。

2.4 与精准治理相关的交通政策需要加码升级

碳排放的精准测度是交通评价及决策的基础，碳排放不能仅局限于“用中”零排放，“用前”的工程碳排放和“用后”废物处置的碳排放都不可忽视。城市交通的“高碳”“高熵”问题，根本在于城市交通资源供给不充分，供需不平衡。在资源供给受限的现实面前，推进交通碳排放精细化治理水平有待提升，需要重点研究以精准治理作为支撑来提升交通现代化水平，因时、因地、因方式引导和调节各种交通需求和行为，推动各种交通方式之间高效衔接、互联互通。

2.5 交通参与者素质参差不齐一定程度上影响整体交通运行效率

尽管各大城市经济社会发展水平不断提升，但交通参与者素质仍参差不齐，拥堵路况下司机穿插变道频繁、跟车太近、起步迟钝、开车玩手机分心驾驶等不良交通习惯严重影响着道路资源的承载力，城区道路交通事故风险隐患仍存在，交通安全和文明意识尚未真正深入人心。

3 “双碳”目标下优化城市交通结构的方法与思路

3.1 城市交通结构碳排放识别与测度

3.1.1 城市交通碳排放识别

交通减碳是一项复杂系统工程，绝非仅靠车辆技术的进步，道路资源承载状况、拥堵状况必然也会决定车辆碳排放的时间，同时涉及车辆能源结构、交通工具间分担结构、交通线网结构等一系列问题。仅就交通工具自身的碳排放，也不能局限于使用过程中的碳排放认知。城市交通工具碳排放涉及三大类和五小类，具体如图1所示。

比如，评价地铁这种交通工具的碳排放，需要考虑建设过程中存在碳排放，还需要考虑用电的能源结构以及保障运营的碳排放。

3.1.2 城市交通碳排放测度

交通碳排放测度是一项复杂的评价工程，需要建立在逐一的技术突破基础之上。表1 对城市交通工具碳排放量进行了分类比较，对整体把控城市交通碳排放有积极研究价值。

表1 城市交通工具碳排放量比较

从表1 对城市交通工具碳排放的比较分析来看，需要更新以下认知：①轨道交通同样涉及碳排放，前期建设的碳排放高，不过排放可以在100 年内摊销（参照1999 年车站、洞体的折旧标准下限是100 年）；②城市交通慢行系统也是有碳排放的，主要表现为波及碳排放，在混合道路运行的交通体系中不能忽略骑行车的碳排放波及影响；③尽管小汽车电动化是减排的重要策略，但增加其保有量却会增加城市交通碳排放的波及影响。

3.1.3 城市交通结构与碳排放

地面城市道路交通系统中，相比于人均路权占比较大的社会车辆，基于高客座率和低人均路权的城市公交被认为是减少路面车辆、解决市域交通拥堵的有效途径，如图2 所示。基于小汽车高碳排放的交通特性，降低小汽车分担率是城市交通管控的重要方向，至于目标如何确定，既要科学设计更要严格论证。

图2 不同出行方式的人均路权占比

经初步比较分析，慢行系统的波及碳排放较高，有关慢行系统的分担率该升还是该降，尚处于争论阶段。表面看慢行交通工具低碳环保，提倡大力发展不应被质疑，但深层次看慢行交通系统是最无序的交通方式，资源承载力弱，碳排放波及影响大，需要加强管控并引导出行者选择公共交通工具。

针对多种交通工具减碳效果和出行吸潜力的比较分析可知，城市交通发展中真正有低碳发展潜力的交通工具恰是地面公交，其具有组合搭乘运输成本低、生产柔性易组织等优势，借助现代技术赋能，并赋予信号优先、道路优先、票价优先政策，尤其是网约巡游公交车能担起交通减排重任。城市交通工具间减排效能存在差异，实现系统减排关键依赖于交通结构。借鉴先发城市经验，确定公共交通（包括轨道交通及地面公交）分担率达0.5 以上为理想状态。可以想见，构建以公共交通为主导的城市交通结构一定是低碳排放的交通体系，详见表2。

表2 不同分担结构下的城市交通碳排放

3.2 着力提升公共交通分担率是未来城市交通低碳发展的必然选择

3.2.1 不便指数与公共交通分担率

城市交通治理的意义在于市民出行是否便捷，这既是城市管理和服务状况的重要评判标准，更是城市运行中最重要的构成要素。出行受安全、可靠、方便、快捷、舒适、经济等因素综合影响，但影响公共交通分担率最主要因素还是方便性和快捷性。从行为分析角度给出不便指数分析工具如式（1），以揭示影响出行选择的关键因素，给出提升公共交通分担率的着力点。

当I不便指数＜1 时，被观测交通方式比自驾车更加方便和快捷，出行者会选择此方式出行，反之，出行者选择自驾车出行。如图3 所示，从A 到B距离30 公里，出行者有两种出行方式。第一种方式是自驾车直达，SAB=30 公里，VAB=12 公里/小时，耗时t=2.5 小时。第二种方式是换乘可达SAC=18 公里，VAC=12 公里/小时，SCB=12 公里，VCB=15 公里/小时，耗时如（2）式：

图3 不便指数示意图

其中，t0为始发点A 的等待时间；t1为换乘点C 的换乘时间。以上算例的不便指数为。出行者是否选择第二种交通方式出行，不仅取决于AC间与CB间的速度，更受等待时间及换乘时间的直接影响。

3.2.2 提升公共交通分担率的着力点

一是要处理好公共基础设施经济效益和社会效益的关系，更加突出交通设施的交通职能。参照城际铁路设站标准，适度超前建设跨区域轨道交通，从不便指数视角看，要考虑大幅度减少站点设置，提升公共交通的便捷性。二是要重视公交车无缝接驳高铁或城市轨道交通，以降低不便指数。实地调研成都市2 个5A 景区，发现青城山-都江堰交通不便指数优于安仁古镇，这源于犀浦高铁站、都江堰（青城山）高铁站与城市公共交通的无缝接驳。三是遵循出行者OD 规律精准供给直达公共交通，将是未来城市交通低碳策略的必然选择。网约组合搭乘、点对点直达、专用道行驶、车等人式的公交车，其不便指数远小于1，安全、可靠、方便、快捷、舒适等因素均可满足，必然是出行者首选的交通方式。随着技术不断进步，配以无人驾驶技术，也可增加低票价运营的可行性。

3.2.3 探索发展网约巡游公交

网约巡游公交模式是指基于互联网技术聚集时间、空间上分散但需求相同的大批乘客，为其开行“个性化定制”公交车，以乘客需求驱动公交供给服务，最大程度吸引包括有车族在内的广大市民选择公交出行的模式，具有高知识、高技术、高附加值的显著特征。发展网约巡游公交，从小汽车以及慢行系统向地面公交转移客流量是一种有效的减碳举措。与传统城市公交相比，网约巡游公交更符合社会经济的发展，详见表3。

表3 传统公交与网约巡游公交的对比

网约巡游公交利用现代信息技术，通过乘客申请和规律挖掘的方式精准对接乘客实际需求，以乘客需求驱动企业发展，从而实现企业高效、柔性、精细化经营，提高公交资源的使用效率。同时，以乘客为中心，满足其个性化服务需求，以此提升城市公交分担率，充分发挥在城市交通中的积极作用，对于缓解道路拥堵、改善城市环境以及维护能源安全等具有重大现实意义。然而，网约巡游公交模式受区域网民数量、公交市场环境、政府政策支持等客观条件约束，各城市需根据自身现实状况，因地制宜选择适合自身特点的网约巡游公交模式。

4 “双碳”目标下超大城市交通结构优化对策建议

面向有限的土地资源，基于高载客率与低人均路权的公共交通被认为是缓解交通拥堵和交通减碳的有效途径。聚焦交通结构优化，提出五项举措助力城市交通减碳。

4.1 规划减碳——加强绿色低碳交通的顶层设计

一是强化人城产融合的规划理念。大力推动职住平衡，优化住房政策体系和供给结构，推动优质公共服务向郊区新城均衡布局，促进住房资源与产业布局平衡配置，进而减少交通拥堵和碳排放。二是加快构建绿色低碳交通规划政策体系。在城市绿色低碳交通中长期发展战略中，重视所规划建设公共交通基础设施的不便指数，研究制定分层级、分类别、分方式的绿色低碳交通规划体系，提升城市交通效率和规划水平。三是完善绿色低碳交通标准体系和统计监测体系。坚持公交专用道逐步成网，加快智慧公路、绿色公路、多式联运、自动驾驶等新兴领域的试点运行和标准制定，完善城市交通碳排放监测体系，研究制定城市交通领域碳排放统计方法和核算规则，加强交通领域碳排放基础统计核算。推进交通领域碳排放实测技术发展，加快遥感测量、大数据、云计算等新兴技术在交通领域碳排放实测技术的应用，提高统计核算水平。

4.2 技术减碳——数字技术创新赋能交通碳减排

一是提倡组合搭乘优化城市交通结构，提升城市道路资源承载力。大力发展网约巡游公交，积极探索无人驾驶网约巡游公交车。二是全面升级城市道路信号灯配时技术，提升道路资源承载力。推广应用公交信号优先技术，建设柔性道路信号系统，变中间道路的硬隔离为柔性调整通行方向（变“3+3”为潮“4+2”、汐“2+4”），给潮汐交通让出空闲道路。三是创新地面公交营运组织方式，大力优化城市交通结构。科学计算路网交通容量，依托大数据等现代技术，精准刻画个体出行特征和区域分布规律，动态掌握出行者的OD 信息，持续优先配置绿色交通网络资源，提升市民绿色出行分担率。四是以动态时空分流技术提高道路资源承载力。建设城市交通分时段、分路段机动车辆动态拥堵管控分流诱导系统，辅以激励机制加以引导缓堵。五是积极发展新能源车。按照控增量和减存量结合原则，加快推动传统能源车更换为新能源车，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。

4.3 观念减碳——优化分担结构助力交通碳减排

一是要充分落实优先发展公共交通在实现“双碳”目标过程中的长期决定性作用。建议参照“理想点法”理念进行城市交通战略管理，设计公共交通、小汽车以及自行车等出行方式分担率的理想状态，并以此为目标，科学构建以公共交通为主体、其他出行方式为补充的有序城市交通体系。二是要积极推进地面公交与地铁的协同发展。以满足乘客便捷出行为出发点，更多地引导地铁与地面公交协同发展，在线网、站点、发班频次、票价等方面协同，变争客流为主动对接客流，整体提升公共交通吸引力。三是谨慎发展或转型升级“网约车”“共享单车”。共享出行方式的确给出行者带来了方便和快捷，但片面的个体理性行为选择却导致城市交通整体的非理性，绿色交通不能依赖于“高碳高熵”的交通结构，要坚持低碳出行目标定位，紧紧围绕实现提高公共交通分担率这一核心目的。

4.4 治理减碳——提高交通参与者序度

一是需要政府层面持续坚持落实城市公共交通优先发展国策，推动城市交通提质增效。在完善公共交通发展基础条件以及建立健全可持续发展机制等方面多措并举，科学评估公交企业运营成本。二是在企业层面充分发挥主观能动性，全面提升服务水平和服务能力。从开源、节流双向发力，积极主动求新求变，创新出行供给方式，塑造先进企业文化，秉承“以人为本、以客为尊”的服务理念，让乘客有尊严地选乘公共交通出行。三是在市民层面要树立组合搭乘新风尚，大力倡导乘坐公交车是对城市文明做贡献的城市交通文化。多方式宣教安全交通、文明出行的意义，培养市民拼车出行习惯，合理引导公众预期，提升全民文明出行意识。

4.5 机制减碳——强化绿色低碳交通的激励约束

一是以“技术+奖励”引导绿色出行。构建MaaS（Mobility as a Service，出行即服务）平台，优化全出行链服务体验功能，为市民提供出行一体化规划、公共交通拥挤度查询、出行用时查询等服务。二是加大碳积分奖励力度并扩大其应用范围。引导出行者采取更加绿色低碳的出行方式，对公共交通出行者、避堵线路出行者给予碳积分奖励。丰富碳积分的奖励形式，在物质激励的基础上适当将碳积分作为学生评优、单位考核的参考指标。三是建立健全城市交通行业碳排放交易体系。发挥全国碳排放权交易市场作用，逐步探索构建城市交通行业碳排放权交易机制。在地铁站、公交首末站配套建设小汽车停车位，发挥P+R 交通组织功能，倡导停车-换乘公共交通出行者通过获取碳积分奖励，可免费或低价支付停车费用。四是完善城市交通领域绿色金融制度。大力发展绿色金融工具，设立碳减排支持工具，引导金融机构为交通领域绿色低碳项目提供长期限、低成本资金，完善支持社会资本参与交通领域绿色低碳发展的政策制度。

5 结语

碳排放的精准测度是交通评价及决策的基础，碳排放不能仅局限于“用中”零排放，“用前”的工程碳排放和“用后”废物处置的碳排放不可忽视。超大城市交通发展存在“不平衡不充分”和“高碳高熵”现象，突出表现在城市交通各分担方式的结构不协同、不够有序和高排放等方面。交通运输方式结构失衡和公共交通发展不充分是影响交通低碳发展的主要因素；车辆能源结构失衡、电动车和氢燃料车发展不充分是影响交通低碳发展的直接因素；共享汽车和共享骑行车过快增长是交通低碳发展的关键波及影响因素。以优化超大城市交通结构实现低碳发展，必须坚持公共交通优先发展这项国策的长期战略导向作用。