基于生态低碳理念的城市规划研究
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2.3 低碳理念城市道路交通规划的理论与实践

低碳交通理念的核心思想主要是发展步行、自行车及公共交通系统;倡导鼓励以慢行交通及公共交通为主导的交通出行方式减少对小汽车交通的依赖;从技术入手大力发展新型动力交通,降低汽车交通的石化燃料的使用以及碳的排放。

2.3.1 理论研究

2.3.1.1 国外低碳交通研究现状

作为最早提出低碳经济和低碳社会的英国和日本,在低碳交通领域的研究也开展得较早。特别是英国,其对低碳交通政策的研究较为深入,政府提出了诸多涉及低碳交通内容的政策计划。

2007年2月伦敦市颁布了《市长应对气候变化的行动计划》(The Mayor's Climate Change Action Plan),伦敦的交通中的碳排放占总量比例的22%,是重点减排的领域,主要依靠改变伦敦市民出行方式,加大在公共交通、步行和自行车系统上的投资,鼓励低碳交通工具和能源,向交通中的碳排放收取费用等。

2007年英国发表《应对气候变化的规划政策》(Planning Policy Statement:Planning and Climate Change-SuPPlement to Planning Policy Statement),力求将气候变化有关措施落实到土地利用规划上。在交通方面,考虑用地区位、现有小汽车数量及建筑密度,大力发展公共交通系统,鼓励提倡自行车和步行,减少不必要的小汽车交通。

2009年英国政府规划了到2050年的低碳车辆技术路线图,分为3个战略期,短期内改进现有技术,中长期则进行混合动力汽车和电动力汽车的研发。

英国学者对于低碳交通的研究也较为系统和全面,从交通碳排放的具体对象特征入手,综合分析碳排放数量影响因素,提出通过科技、政策、行为改变等系统的方法全面解决交通碳减排的最终目标。对于各种措施可能产生的效果进行了预测估计,也有相应的调查,但是尚未有具体实现的案例来做实际的说明,研究基本停留在理论设想阶段。

除英国以外,其他许多国家也在各自政府文件中针对降低碳排放量制定了相应的政策,交通作为重点减排领域大都被单独论述。

例如,2007年新西兰在其能源战略中提出了低碳交通的行动方案路径,主要包括减少出行、增强模式选择、提高燃料使用效率和燃料替代等4个方面的策略。

2008年6月日本首相福田康夫提出日本新的防止全球气候变暖对策,即“福田蓝图”。该“蓝图”提出了具体数字目标、具体措施以及行动日程。其目标是到2050年,日本温室气体排放量比目前减少60%~80%。在交通减排方面提出了三个主要措施:减少服务需求、改进能源强度和提高碳强度,具体来说包括完善土地利用城市功能混合、提高公共交通服务建立庞大的公共交通服务系统、广泛将太阳能和风能应用于汽车燃料、鼓励精明增长和理性选择交通方式、建设步行友好城市鼓励城市范围内的步行等低碳化交通、高效率的货运交通、提高能源效率(火车、船舶、飞机)。

2008年6月印度也发布了《气候变化国家行动计划》(National Action Plan on Climate Change),将提高能源效率作为城市规划的核心组成部分,包括加强机动车燃烧经济性标准的执行力度,使用定价措施鼓励购买低能耗汽车,提倡使用公共交通工具等方面。

总体而言,目前西方学者在低碳交通领域的研究,特别是政策层面的研究较为系统、全面。他们从交通碳排放的具体对象特征入手,综合分析碳排放数量影响因素,最终提出通过科技、政策、行为改变等系统的方法全面解决交通碳减排的目标。

美国经济学家Edward L.Glaser(2008)Glaeser E L, Kahn M E.The greenness of cities:carbon dioxide emissions and urban develoPment [J].Journal of Urban Economics,2010,67(3):404-418.系统研究了城市CO2 排放量计算方法及应用分析,通过对美国多个大城市中心与郊区单位采暖、交通、空调及生活能耗数据的分析研究,科学地提出了实现城市低碳化发展的政策建议。该研究还发现高密度、靠近城市、冬暖夏凉的地区使用碳燃料少,相应碳排放也就少,城市土地利用对于交通、采暖等生活碳排放有直接的关联。同时提出城市应探索通过制定、实施适当的环境政策形成环境友好型城市,而不是建成高碳排放区;而适当征收CO2 排放税则是让人们自觉认识到碳减排的一个有效措施。

英国Abigail L.Bristow研究小组(2008)Bristow A L, Tight M, Pridmore A, et al.DeveloPing Pathways to low carbon land-based Passenger transPort in Gteat Britain by 2050[J].Energy Policy,2008,36(9):3427-3435.强调了低碳交通中改变大众生活方式,尤其是出行方式的重要性。提出达到低碳目标的策略包括:交通科技的发展、可以影响人们出行行为的措施(使用道路征收费用、发展公共交通、电信业发展减少交通量、高密度最大化停车鼓励公共交通步行自行车等的土地利用措施)、各种措施的混合。更多地去研究如何结合各种措施来改变人们的出行方式和发展未来的生活模式。该研究在比较英国低碳交通战略路线与当前交通政策的基础上,通过具体分析以低碳为目标的政府作用与长期的生活方式回应之间的关系,得出结论:即使在技术大幅度进步的条件下,如果没有出行行为方式的改变,将很难实现低碳减排的目标。低碳减排最好的措施就是将减少机动车使用同发展更高效的车辆两者相结合,同时通过低碳化的公共交通及提高公交可达性减少对机动化出行的需求。

Jillian Anable等(2007)11 Anable J, Bristow A L.TransPort and climate change:suPPorting document to the CfIT rePort [J].RePort PrePared for the Climate Change Working GrouP of the Commission for Integrated TransPort,2007.对降低交通碳排放进行了较系统的论述,提出了减少交通碳排放的两种主要方法:一是提高车辆的能源利用或者减少能源中的碳含量(供给方面),二是改变交通出行行为(需求方面)。该研究较为详细地分析了各种交通工具的科技进步水平以及未来可能降低的碳排放,同时阐述了可改变人们出行行为的各种措施政策。

也有学者对于各种公共交通方式(轨道交通、BRT交通、自行车交通等)的本身特点以及在低碳交通中发挥的作用进行研究,例如Philemon Kazimil Mzee等(2010)12 Mzee P K,Chen Y.ImPlementation of Bus RaPid Transit System as an Alternative for Public TransPortation in DeveloPing Countries Case of Dart System in Dar Es Salaam:Intelligent ComPutation Technology and Automation(ICICTA),2010 International Conference on,2010[C].IEEE.以Dares Salaam的BRT交通为例分析了BRT交通带来的好处以及不足:好处在于很大程度上满足了公共交通需求,不足则是缺少相应的公共交通措施,在不同人群间造成了服务不公平,同时限制了小汽车增长的需求。该研究还深入了解了公众对公共交通的期望,并在此基础上提出建议,希望当地政府控制分配小汽车数量,引导大众出行方式转向公共交通。

值得注意的是,这些研究虽然对各种措施可能产生的效果进行了一定的预测估计,也有相应的调查,但尚未有具体实现的案例来做实际的说明,研究基本停留在理论设想阶段。

2.3.1.2 国外关于低碳交通定量研究

国外在低碳交通领研究的另一个重要组成部分是定量研究。研究所采用的计算交通碳排放的方法基本都参照联合国政府间气候变化专门委员会(Intergovernmental Panel on Climate Change, IPCC)在2006 年国家温室气体报告Eggleston S, Buendia L, Miwa K, et al.IPCC guidelines for national greenhouse gas inventories [J].Institute for Global Environmental Strategies, Hayama, JaPan,2006.中提供的两种方法:一种是根据国家区域范围内交通燃料销售数据乘以燃料碳排放系数计算得到;二是根据各种交通方式行车里程乘以每公里燃料消费量得到燃料的消费总量,然后乘以燃料碳排放系数计算得到碳排放量。其他研究中大都是根据各自国家的特殊情况来确定具体的系数,以及预测随着未来的科技发展各种交通方式的各项相关参数的变化情况。

2.3.1.3 国内低碳交通研究现状

国内对低碳交通问题的认识和研究起步较晚,大部分的研究成果近两年才发表,特别是2009年底哥本哈根会议后,低碳交通才逐渐成为研究热点。研究主要分为定性研究和定量研究两个方面。

(1)关于低碳交通的定性研究

低碳交通属于低碳城市研究中的专项研究,对于其定义现在还没有全面系统的认识,部分学者参照低碳城市或低碳经济等概念提出了自己的理解。陈洁行(2009)14陈洁行,沈悦,林龚勤,卢亚萍.杭州的低碳城市交通实践与发展对策[J].城市发展研究,2009(12):19-22.认为“低碳城市交通”按照“低碳城市”的理论,是以低碳经济为发展模式、以低碳生活为市民行为特征、以低碳社会为政府建设标准的城市交通。刘丽亚(2010)15刘丽亚.走低碳交通之路促城市可持续发展[J].综合运输,2010(01):29-32.认为虽然目前低碳交通的概念尚未有统一界定,但其实质是一种以低能耗、低污染、低排放为特征的新的交通发展模式。

关于低碳交通的定性研究,近年来取得长足发展,成果颇丰且涉及面较广。潘海啸等(2008)16潘海啸,汤諹,吴锦瑜,卢源,张仰斐.中国“低碳城市”的空间规划策略[J].城市规划学刊,2008(6):57-64.从低碳出发,对区域规划、总体规划和详细规划三个层次进行分析,将交通与用地综合考虑得出结论和建议:建立区域性公共交通走廊;使用城市交通政策和土地使用政策来延缓机动化发展速度;高密度、小街区设计,鼓励用地有效混合;未来低碳城市结构式建立在公共交通为基础,自行车环境友好的城市框架下的;控制性详细规划编制时容积率的确定取决于该地区公共交通可达性;大型公共设施建设与公共交通系统结合;城市建设中考虑问题顺序应为POD>BOD>TOD>XOD>COD(以良好步行环境为导向的开发建设要优先于以方便自行车适用为导向的开发建设,在此基础上倡导以公共交通为导向的开发建设,再其次考虑城市的形象改善工程和小汽车的发展)。

陈飞等(2009)17 陈飞,诸大建,许琨.城市低碳交通发展模型、现状问题及目标策略——以上海市实证分析为例[J].城市规划学刊,2009(6):39-46.提出交通方式、城市结构、城市密度、交通拥堵等几个因素会对城市交通的碳排放量造成影响和制约。立足于上海,对于交通总碳排放量、民用交通碳排放量、私人小汽车碳排放量、公共交通碳排放量和对外交通碳排放量进行了统计分析,得出需要对私人小汽车进行控制,在相同出行距离内,人均小汽车出行的碳排放量远远大于公共交通的碳排放量,对外交通的碳排放量则取决于城市的产业定值和空间布局。预测上海2020年交通碳排放情况的四种情景模式:惯性情景(现状延续)、较好情景(私人小汽车技术进步)、相对脱钩情景(公共交通发展好,碳排放为惯性情景的50%)、绝对脱钩情景(城市空间良好,碳排放与2000年持平),根据对这四种情景的分析得出分别的发展目标,并以此提出上海发展低碳交通的对策:紧凑城市、混合开发、环境营造及交通公共化程度是低碳交通发展的物质保证;土地政策、交通治理、运营管理是其制度保障。

余凌曲等(2009)18余凌曲,张建森.轨道交通对低碳城市建设的作用[J].开放导报,2009(10)5:26-30.提出大力发展运能大、速度快、无污染的轨道交通系统是我国大城市公共交通发展的必由之路,并提出制定轨道交通发展配套扶持政策、建立节能减排效益的激励机制、注重与其他交通衔接、强化轨道交通与土地一体化开发等建议。

赵敏等(2009)注1通过对上海市交通碳排放数据的计算,探讨不同交通方式对碳排放的影响和规律,以此为基础提出应对策略。提出在碳减排措施中,发展轨道交通、限制私人小汽车的数量是关键,同时设计合理的道路交通条件使汽车行驶尽可能地接近其经济车速以及改变汽车燃料种类也是有效的措施。

注1赵敏,张卫国,俞立中.上海市居民出行方式与城市交通CO2排放及减排对策[J].环境科学研究,2009,22(6):747-752.

陈洁行等(2009)通过对杭州市城市交通碳排放量的计算得出对杭州城市低碳交通发展的对策:货运通过发展现代物流信息平台、提高运输效率、降低空载率等现代物流技术手段配合使用;交通与土地协调发展;提高公交线网密度和站点覆盖率;提高公交舒适度;控制私家车;应用绿色环保车辆。

刘丽亚(2010)认为我国发展低碳交通的挑战在于要加快发展低排放、少污染的运输方式,机遇在于在高速发展中构建可持续发展的交通体系。在此基础上提出了我国发展低碳交通的对策和建议:将低碳交通提升至国家战略层面,并融入到城市的规划与发展之中;调整城市交通结构,构建以城市轨道交通为骨干的城市交通体系;注重各种交通方式的衔接和整合;建立完善的自行车和步行出行系统;发展清洁能源,构建低碳交通能源供应体系;加强国际低碳交通技术的交流与合作。

总体而言,对低碳交通的认识以及如何进行低碳交通建设,目前国内学者在政策、策略等方面的论述已较为充分,但针对具体实施步骤、措施等的论述仍尚显薄弱。

(2)关于低碳交通的定量研究

国内关于低碳交通的定量研究基本同国际接轨,大多采用国际通行的IPCC两种计算方法即联合国政府间气候变化专门委员会(IPCC)在2006年的报告中提供的两种方法,具体内容参见上一节2.3.1(2)关于国外低碳交通定量研究的介绍。。具体指标根据各个城市的统计数据确定。涉及城市多集中在长三角,如上海、杭州等。

2.3.2 实践研究

2.3.2.1 北美实践模式

美国是随着美洲新大陆开发而发展起来的国家,城市建设和发展伴随着汽车工业的发展而迅速发展,由于国家地域广阔,城市布局多为分散式,城市人口郊区化,这一切促使汽车交通的增长,继而交通堵塞、能源消耗及城市环境恶化的问题越来越严重。

20世纪70年代人们发现大量的已有道路设施并没有被很好地利用,局部还会出现交通混乱现象,提出了交通系统管理(TSM, TransPortation System Management),目的是节约能源,充分利用现有道路的空间,改善交通环境,控制车辆数量和出行,协调各种交通方式,力求达到交通整体的最高效率,目前交通管理和控制手段仍在不断探索,希望能更充分利用交通网的通行能力。20世纪80年代又开始使用更为全面的交通需求管理(TDM, Traffic Demand Management)策略,进行交通管理,缓解市区交通压力。20世纪90年代开始研发智能交通系统(ITS, Intelligent TransPort Systems),希望可以通过计算机等高科技手段解决城市交通问题,提高道路交通的安全性及汽车交通的效率以降低汽油消耗及汽车尾气的排放,从而达到改善环境的目标。

2.3.2.2 欧洲实践模式

欧洲各国与美国这样的新兴国家不同,它们大都历史悠久,城市发展很早就有有轨电车和自行车,而且使用普及。小汽车批量化生产后,市区交通骤增,旧城区狭窄的街道越来越不适应现代交通发展尤其是小汽车的发展,欧洲国家采取了建设与管理并重,贯彻人车分流、公交优先、中心区限制车辆进入等原则,通过增设公共交通设施,方便公交出行者等措施,优先发展公共交通的政策得到落实,形成了与美国不同的模式。

在法国,起先也热衷于发展私人小汽车,甚至提出“要使每个职工有一辆小汽车”的目标,结果由于小汽车的过度膨胀造成了严重交通堵塞等问题,这使法国认识到发展公共交通是解决交通最好的出路。20世纪70年代以后,法国又开始注重轨道交通的发展,特别是有轨电车新技术的使用,使轻轨交通得到迅速发展。自2007年7月,巴黎市政府发起的旨在改变法国首都巴黎的出行方式并减轻污染的“单车自由骑”活动,并同时在巴黎开始启用自行车交通线路及自行车租赁业务。目前,巴黎已经形成了自行车、公共汽车、轻轨及地铁相互联系的公共交通体系。

英国建立智能交通系统,鼓励提倡步行、自行车和公共交通出行方式,加大技术革新及投入发展新能源动力车。

欧洲其他国家大城市交通机动化的曲折过程,迫使政府对城市小汽车的发展进行反思,最终选择了大力发展公共交通。现在欧洲大城市都有完善的公共交通设施,几乎所有的市际客运交通都深入到城市内部,大城市地铁和快速轨道交通可与其他交通工具方便地实现换乘,车站周围设有停车场及自行车租赁点以减少市区汽车交通量和停车量。

2.3.2.3 国内实践方式

我国的道路交通发展相对于发达国家,还处于较为初步的阶段,在规划方法和规划内容上都存在着不足,理论体系还不完善。现阶段城市道路交通规划的步骤和内容包括:交通调查(OD调查、道路交通状况调查、公交调查、其他交通形式调查)、现状交通分析、城市发展前景预测、交通预测(四阶段交通预测)、城市交通发展策略研究、城市道路系统规划、公共交通规划、自行车交通规划、货运交通规划、对外交通规划、停车规划、近期建设规划和规划评价。

在我国,城市总体规划与城市道路交通规划之间存在矛盾。城市总体规划的核心是土地利用规划,道路需要占用一定的土地,因此城市总体规划中会涉及道路网络布局方面的规划内容,而城市道路交通规划往往作为一种配套性的规划在总体规划后进行。两种规划分属于不同的阶段,而且是不同组织的成员来负责,这样很容易造成脱节,总体规划人员偏重于宏观上的研究和土地指标平衡,道路网只是确定大体格局;而道路交通规划人员有更完善的技术方法,对于具体的道路和交通问题认识更为清楚。对于城市道路交通规划而言,总体规划作为上位规划是要遵守的,在这样条件下城市道路交通规划受到很大局限。目前我国城市中很多的交通困境也是这样产生的。如果能使两者很好的结合,互相补充,将会得到很好的效果,但是现阶段的制度很难达到。

图2-1 城市交通规划层次框架

(来源:邹本存.城市道路交通规划理论及应用研究[D].2004:20)

目前我国大中城市交通日益拥挤,主要存在的问题包括:①城市道路系统设施不足、道路系统结构不完善与日益增加的交通量之间的供求矛盾;②公共交通设施不完善,缺少大运输量的公共交通。特别是特大城市虽然已经开始发展轨道交通,但是总体上来说线路网覆盖率不够;③不重视慢行交通道路设施的系统建设,慢行交通道路与其他公共交通缺乏便捷安全的联系;④以汽车交通发展优先的规划观念,导致了中国城市市区道路过宽、快速路及高架快速路过多,这在一定程度上阻碍了慢行交通线路的联系以及系统化,同时破坏了步行者的空间环境。

总体上来说对于道路和交通的理论研究从20世纪初就已经开始了,主要集中如何解决日益发展的汽车交通的需要方面,形成了诸多有研究深度的成果,有很多重要的研究成果已经对世界上许多城市发展产生了重要影响,也在具体的实践中发现了优点与不足,启发后面的研究来进行不断的完善。20世纪末至今,很多可持续的理论研究对于后面进行的低碳城市道路交通规划研究有着很强的指导作用,很多措施将会在低碳城市道路交通规划研究中予以运用、体现和发展。

我国现阶段的道路交通规划已有了较大的发展和进步,但是与国外发达国家相比仍有差距,体系的不完善和系统的不健全是主要原因。比较北美模式和欧洲模式,我们可以发现欧洲模式更加适合我国国情,悠久的历史以及有限的土地使得我们不可能向美国一样为发展私人小汽车城市而不断地发展蔓延,因此欧洲模式中发展公共交通、提高城市密度等方法来解决城市交通问题的做法更值得我们学习。尽管我国很早就提出了要优先发展公共交通的口号,但具体的措施却尚未有效实施。

近年来,低碳研究已经成为热点,国外特别是英国已经进行了一些较为详细的研究,汽车交通是碳减排的重点领域,低碳交通作为专项进行研究,取得了一定的成果值得我们研究借鉴。但是由于不同国家的城市文化、地域以及行为方式的差异,国外城市发展低碳交通的方法和模式并不能完全适合于我国,所以完全照搬国外的研究成果是不可行的。国内关于低碳交通的研究起步较晚,多是近两年的研究成果,能够系统论述的不多,大都是空泛的战略措施和对策阐述,特别是对于低碳交通规划研究也是在战略层面上普遍不够全面和深入,因此对城市低碳交通规划的系统研究是非常必要的。