基于低碳出行方式的南京高校學(xué)生對外交通可達(dá)性研究

郝佳琦 殷悅 史雨昕 朱海健 王云

(南京師范大學(xué) 地理科學(xué)學(xué)院,江蘇 南京 210000)

隨著低碳經(jīng)濟時代的到來，低碳出行已成為人們?nèi)粘３鲂兴杩紤]的因素之一。大學(xué)生作為消費群體的重要組成部分，其數(shù)量在逐年增加。統(tǒng)計顯示，截至2017年底全國總?cè)丝?39 008萬人，其中普通本科在校學(xué)生數(shù)高達(dá)1 650萬人。因此大學(xué)生是否進(jìn)行低碳出行對城市環(huán)境、氣候變化等問題有著重要影響。

對于低碳出行或綠色出行，現(xiàn)有文獻(xiàn)主要是對于影響出行者低碳出行指標(biāo)的研究。楊冉冉基于扎根理論的研究方法，提出了構(gòu)成城市居民綠色出行行為的六大影響因素[2]。崔楓得出結(jié)論：主觀規(guī)范、行為態(tài)度、感知的行為控制以及對環(huán)境問題的意識都有助于促進(jìn)居民的低碳出行[3]。國外學(xué)者研究指出, 影響居民低碳出行意向的因素包括居民密度[4]、氣候變化、消費者綠色態(tài)度[5]等。

相比而言，以高校學(xué)生為研究對象的相關(guān)研究較少，已有研究主要分為兩個方面：一方面是出行方式研究，有學(xué)者對大學(xué)生使用自行車低碳出行進(jìn)行了研究[6]；另一方面是出行方式選擇的影響因素研究，如大學(xué)生返程方式選擇的影響因素。有學(xué)者研究認(rèn)為性別、月生活費、旅行費用對大學(xué)生返程交通方式選擇具有重要影響[7]，也有基于計劃行為理論的對大學(xué)生出行方式選擇行為的研究[8]。

本文基于問卷調(diào)查對于南京高校大學(xué)生出行方式進(jìn)行研究。對問卷調(diào)查的結(jié)果進(jìn)行分析并利用ArcGIS平臺的成本分析功能繪制高?？蛇_(dá)性情況圖，得出高校學(xué)生到達(dá)6個站點的出行方式以及出行時間、到達(dá)站點的可達(dá)性，并根據(jù)所得結(jié)論提出解決方案。此研究對于南京市減少碳排放方面具有一定的參考意義。

1 研究區(qū)域與研究方法

1.1 研究區(qū)域

南京市科教綜合實力雄厚，截至2018年，南京市普通高校在校大學(xué)生72.16萬人，在校研究生約13萬人。南京市現(xiàn)有大學(xué)城3個，分別是江寧區(qū)的江寧大學(xué)城、棲霞區(qū)的仙林大學(xué)城、浦口區(qū)的浦口大學(xué)城。高校新校區(qū)大多位于3個大學(xué)城中，部分高校老校區(qū)位于南京市主城區(qū)。隨著公共交通的發(fā)展，地鐵網(wǎng)絡(luò)的不斷完善，南京市高校的學(xué)生選擇到達(dá)進(jìn)出南京站點(汽車站、火車站、機場等)的方式也越來越不受空間距離的限制。

1.2 資料與數(shù)據(jù)來源

本文選取了南京市高校共16所一本院校、22個校區(qū)的數(shù)據(jù)，以及南京市基礎(chǔ)路網(wǎng)和現(xiàn)有的13條地鐵線路，利用GIS平臺，通過建立圖層，數(shù)字化處理，作為研究的底圖。研究的對外交通站點選取了南京火車站、南京南火車站、南京祿口機場、南京汽車客運站、南京長途汽車東站、橋北汽車客運站，共6個站點。

圖1 校區(qū)和站點在南京市中的位置

圖2 南京市地鐵線路分布

1.3 研究方法

1.3.1 高校學(xué)生對外交通出行方式與時間

高校學(xué)生出行是一種有目的的出行，從所在高校校區(qū)到出行的目的地，不論以什么樣的交通方式出行，都算作完成一次目的性出行[9]?；谏鐣{(diào)查，高校學(xué)生的低碳出行方式有步行、騎共享單車、公交車、乘坐地鐵4種方式，不同方式之間任意組合會產(chǎn)生多種出行方式。研究假設(shè)高校學(xué)生總是選取出行耗時最短的方式出行。

一般地講，出行所需時間通常包含運行時間、出行過程中的候車時間、換乘時間[10]。實際上，因為不同因素的影響，如道路情況、交通站點布局、地鐵線路復(fù)雜性等，還存在其他時間消耗。鑒于此，在本研究中，假設(shè)高校學(xué)生前往目的地總是選擇去距離自己最近的地鐵站點乘車前往，僅研究這種理想狀態(tài)下，高校學(xué)生從出發(fā)地到達(dá)目的地所需的最短時間，不考慮其他可能存在的時間。

1.3.2 問卷調(diào)查分析

本研究向南京16所高校(22個校區(qū))在校生通過線上的方式發(fā)放問卷，調(diào)查他們從自己學(xué)校進(jìn)出南京城的交通方式以及時間、距離。

1.3.3 可達(dá)性評價

可達(dá)性用于形容從某一給定點到達(dá)其他區(qū)域的便捷程度?，F(xiàn)實生活中，可達(dá)性并不由兩點間的直線距離唯一決定。本研究中，影響的因素為采用的交通工具和路線。選取南京市部分高校，通過ArcGIS成本距離分析的方法，評估其到南京市6個主要對外交通樞紐的可達(dá)性。在將南京市道路的矢量數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成柵格數(shù)據(jù)后，用每個柵格大小除以不同等級道路限速生成經(jīng)過每一個柵格需要花費的時間，基礎(chǔ)道路網(wǎng)視為騎行(15km/h)，地鐵線路速度按照地鐵行駛速度(50km/h)，并考慮沒有道路處(視為步行5km/h)和水域的影響(認(rèn)為跨越水系需要無窮大的時間，因此速度為0km/h)，最終生成時間成本柵格。再利用ArcGIS成本距離工具形成各個站點到市域范圍內(nèi)每處的累加時間成本圖，最后在圖上找到各個大學(xué)所在位置，即可得知各高校到站點的所需時間。

2 南京高校學(xué)生出行方式及對外站點可達(dá)性分析

2.1 南京高校學(xué)生出行方式的問卷調(diào)查結(jié)果

為了更準(zhǔn)確地了解南京市各高校大學(xué)生離開南京市的出行方式，以及低碳出行的意愿，調(diào)查問卷共涉及7個問題，涵蓋了被調(diào)查者的基本信息、所就讀的學(xué)校的校區(qū)、離開南京市的主要站點、出行方式、以及以低碳方式出行的意愿。共收集到367份有效調(diào)查反饋，其中有效問卷為350份，每個學(xué)校的每個校區(qū)最少達(dá)到問卷數(shù)10份，問卷調(diào)查對象涉及研究生以及不同階段的本科生，其中研究生占3.14%。見圖3。

調(diào)查問卷結(jié)果表明：高校學(xué)生離開南京市的主要對外交通站點為南京火車站以及南京南火車站,其次為南京祿口國際機場；出行方式中地鐵為大學(xué)生的主要出行方式，低碳出行方式(乘坐地鐵、公共汽車)共占比84.29%，部分選擇非低碳出行方式的學(xué)生，主要是為了節(jié)省時間，但也存在到最近公共交通站點不方便的原因；針對在出行方式中選擇了非低碳出行方式的大學(xué)生進(jìn)行關(guān)于“低碳出行的意愿”的調(diào)查，結(jié)果顯示如果縮短與公共交通站點的距離，愿意乘坐公共交通出行的大學(xué)生(之前選擇了非低碳出行的部分大學(xué)生)占絕大多數(shù)，共占比74.55%。

綜合問卷調(diào)查結(jié)果分析可知，南京市各高校(研究所選取的)的絕大部分大學(xué)生到達(dá)或離開南京市的站點采用低碳出行的方式，部分大學(xué)生采取非低碳方式出行的一個主要原因是高校校區(qū)的交通可達(dá)性不強。因此，對公共交通不便利的高校校區(qū)應(yīng)增加公共交通站點，以縮短大學(xué)生到達(dá)公共交通站點的距離，可以滿足這部分愿意乘坐公共交通出行的大學(xué)生的出行意愿，以此促進(jìn)大部分暫時無法低碳出行的大學(xué)生采取低碳方式出行，減少出行中所產(chǎn)生的碳排放量。

圖3 數(shù)據(jù)來源分布

2.2 南京高校學(xué)生出行平均時間分析

利用可達(dá)性的計算方法，得到了6個站點基于現(xiàn)有地鐵網(wǎng)絡(luò)到各高校所在區(qū)域的可達(dá)性圖。整體上看，對外交通站點時間可達(dá)性隨著地鐵的建設(shè)有所變化，可以看出可達(dá)性時間圈層會隨著地鐵線路走向擴散。本文基于各個站點進(jìn)行可達(dá)性分析(見圖4)。

為了更好地研究與比較對外交通站點以及各高校校區(qū)的時間可達(dá)性，根據(jù)站點可達(dá)性的平均時間，按照等間隔的方式將其劃分為5個等級:可達(dá)性非常好(0—20min)，可達(dá)性較好(20—40 min)，可達(dá)性一般(40—60min)，可達(dá)性較差(60—120min)，可達(dá)性很差(>120min)。對于南京火車站、南京南火車站、長途汽車東站以及南京汽車客運站而言，研究的16個高校22個校區(qū)中均有70%以上顯示出可達(dá)性較好。祿口機場由于地處郊區(qū)地帶，而橋北汽車站位于江北，因此可達(dá)性較差。

從圖4中可以看出，顏色最深的區(qū)域為可達(dá)性最好的區(qū)域，隨著顏色深度的遞減，各站點的可達(dá)性逐漸降低。長途汽車東站、南京汽車客運站、南京站以及南京南站因為位于主城區(qū)，所以主城六區(qū)的高校到達(dá)這6個站點的可達(dá)性相比郊區(qū)的校區(qū)要好。

圖4-1 祿口機場 圖4-2 南京南站 圖4-3 南京站

圖4-4 橋北汽車站 圖4-5 南京長途汽車東站 圖4-6 南京汽車客運站

為了研究地鐵網(wǎng)絡(luò)下大學(xué)生前往對外交通站點時間的區(qū)域內(nèi)部差異程度，對研究區(qū)進(jìn)一步劃分。將6個對外交通站點的可達(dá)性圖進(jìn)行疊加，根據(jù)平均時間可達(dá)性計算可得研究區(qū)學(xué)生前往對外交通站點的平均時間，再將平均時間可達(dá)性進(jìn)行分級，0—20min為1級，20—40min為2級，以此類推，研究區(qū)學(xué)生前往對外交通站點的平均時間變化被劃分為5級(圖5)。其中，沒有平均時間在20min以內(nèi)的高校校區(qū)，在40min以內(nèi)的校區(qū)占54.54%，所有校區(qū)的大學(xué)生前往對外交通站點的時間均在60min內(nèi)。按此對研究區(qū)域高校校區(qū)可達(dá)性進(jìn)行評級，12個高校校區(qū)可達(dá)性較好，10個高校校區(qū)可達(dá)性一般(表1)。

表1 南京高校的可達(dá)性評價

圖5 大學(xué)生前往對外交通站點平均時間可達(dá)性

3 優(yōu)化分布方案

3.1 基于已有的交通出行方式的南京高校對外站點出行碳排放計算

通過上述對于高校學(xué)生出行平均時間分析以及社會調(diào)查可知，南京市交通可達(dá)性好的高校較少，這也是部分大學(xué)生選擇非低碳出行方式的原因之一。本文基于已有的交通方式進(jìn)行南京高校對外站點出行碳排放計算，為提出優(yōu)化分布方案提供基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。

國內(nèi)學(xué)者對不同交通方式碳排放量的研究很多，本文借鑒已有研究以千克標(biāo)煤/百人公里作為統(tǒng)一能耗指標(biāo)，對城市小汽車、公共汽車、軌道交通的能源消耗進(jìn)行比較[11](見表2)。按照1kg標(biāo)準(zhǔn)煤排放2.6kg二氧化碳，將其轉(zhuǎn)化為每人每公里的碳排放量。出租車為0.221 5kg/人×公里，公交車為0.022 1kg/人×公里，地鐵為0.006 3kg/人×公里。由此可得各大高校到達(dá)5個站點通過低碳出行方式的個人碳排放總量約為21kg，打車個人碳排放總量約為536kg，后者是前者的26倍左右，可以設(shè)想如果每個人都低碳出行，減少的碳排放量是巨大的。

表2 不同客運方式的能耗

3.2 優(yōu)化分析

綜合之前的研究分析可知，大學(xué)生選擇乘坐出租車出行主要有兩種原因：一是學(xué)校到附近地鐵站需要較長的步行時間，并且乘坐公交車去附近地鐵站要等待較久；二是學(xué)校距離對外交通站點較近，乘坐出租車不僅時間少，而且價錢也可以接受。

據(jù)此，本研究確定了兩個標(biāo)準(zhǔn)：(1)學(xué)校到地鐵站距離大于0.6km，并且乘坐地鐵到對外站點距離大于5km；(2)學(xué)校到對外交通站點的出租車行駛距離少于8km，并且使用出租車能較大地減少出行時間。符合這兩個標(biāo)準(zhǔn)的學(xué)校有南京審計大學(xué)(浦口校區(qū))、南京農(nóng)業(yè)大學(xué)(浦口大學(xué))、南京師范大學(xué)(仙林校區(qū))、南京理工大學(xué)、南京林業(yè)大學(xué)、南京郵電大學(xué)(鎖金村校區(qū))、南京師范大學(xué)(紫金校區(qū))、南京農(nóng)業(yè)大學(xué)(衛(wèi)崗校區(qū))、南京航空航天大學(xué)(明故宮校區(qū))、南京大學(xué)(鼓樓校區(qū))、南京師范大學(xué)(隨園校區(qū))，這些學(xué)校是本研究主要考慮的優(yōu)化對象。

3.3 優(yōu)化方法

根據(jù)乘坐出租車的第一個原因：學(xué)校到附近地鐵站需要較長的步行時間，并且乘坐公交車去附近地鐵站要等待較久。本文提出了優(yōu)化法案：優(yōu)化公交系統(tǒng)，尤其是在從學(xué)校到地鐵站點這一部分。優(yōu)化側(cè)重于增加?？康墓宦窋?shù)以減少等待時間，以及適當(dāng)減少部分路數(shù)公交在學(xué)校站點到地鐵站附近站點之間的停靠次數(shù)，從而減少路程中的時間。

3.4 優(yōu)化前后個人碳排放量對比

本文根據(jù)出租車、地鐵、公交的每公里人均碳排放計算了優(yōu)化前后每人到達(dá)某對外交通站點的碳排放對比(見表5)，由此可知優(yōu)化前這些學(xué)校的大學(xué)生出行碳排放量為優(yōu)化后的2—50倍，其中2—8倍約占50%，8—16倍約占35%，極少數(shù)達(dá)到了45倍以上，所以本文選擇的優(yōu)化方案在減少碳排放方面具有很大的意義。

表3 優(yōu)化站點后的碳排放量對比

4 結(jié)論與總結(jié)

大學(xué)生作為城市中流動人口的一部分，其出行所產(chǎn)生的碳排放量也在城市碳排放總量中占比不小，因此本研究選擇具有眾多高校的南京市為研究地點，以南京市高校的大學(xué)生為研究對象，對其到重要對外交通節(jié)點的可達(dá)性與碳排放進(jìn)行分析研究，具有一定的代表性。研究主要得出以下結(jié)論：(1)通過對各高校的可達(dá)性計算可得南京郵電大學(xué)(鎖金村校區(qū))、南京林業(yè)大學(xué)、南京師范大學(xué)(紫金校區(qū))、南京大學(xué)(鼓樓校區(qū))、南京中醫(yī)藥大學(xué)(漢中路校區(qū))、南京師范大學(xué)(隨園校區(qū))、南京郵電大學(xué)(三牌樓校區(qū))、南京航空航天大學(xué)(明故宮校區(qū))、南京財經(jīng)大學(xué)(福建路校區(qū))、南京農(nóng)業(yè)大學(xué)(衛(wèi)崗校區(qū))、南京理工大學(xué)、河海大學(xué)(江寧校區(qū))到達(dá)六個站點的平均時間較短，均在40分鐘以內(nèi)；(2)鼓樓區(qū)的高校因為距離南京站、南京長途汽車東站、南京橋北汽車站都很近，所以碳排放量是5個區(qū)里面最少的；(3)通過優(yōu)化布局后碳排放量計算可得優(yōu)化前這些學(xué)校的大學(xué)生出行碳排放量為優(yōu)化后的250倍，其中2—8倍約占50%，8—16倍約占35%，極少數(shù)達(dá)到了45倍以上。

以大學(xué)生作為研究對象，并從地理的角度利用ArcMap進(jìn)行分析，是本研究的一個亮點，但仍然存在可以改進(jìn)或深化之處，主要包括以下幾點：(1)統(tǒng)計范圍可擴大，因數(shù)據(jù)采集方面的困難，本研究只選擇了南京市部分一本高校，仍有一部分大學(xué)生不在研究對象范圍內(nèi)，若繼續(xù)研究可以完成對南京市所有高校的在校大學(xué)生出行情況統(tǒng)計，進(jìn)而為該研究提供更多補充數(shù)據(jù)；(2)各對外交通節(jié)點的可達(dá)性研究在進(jìn)一步研究中可以從多方面考慮，結(jié)合各類交通方式，對其距離、時間、經(jīng)濟上的可達(dá)性進(jìn)行分析；(3)對于單位距離的人均碳排放，若能測算出專屬于南京市各類交通方式的單位碳排放量，則會對數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確度和后期分析有很大的幫助。

注釋：

①本研究根據(jù)南京市所有一本院校及其各個校區(qū)地址及其到達(dá)6個站點的路線和時間進(jìn)行篩選，將路線時間相近的學(xué)校取人數(shù)較多的學(xué)校保留.