促進(jìn)城市軌道交通減少碳排放的策略與思考

文：呂欣樂丨北京工業(yè)大學(xué)城市建設(shè)學(xué)部

在學(xué)習(xí)中國(guó)城市軌道交通協(xié)會(huì)近日發(fā)布《中國(guó)城市軌道交通綠色城軌發(fā)展行動(dòng)方案》之后，思考體會(huì)促進(jìn)城市軌道交通減少碳排放的策略。

作為城市范圍內(nèi)的鐵路運(yùn)輸形式，城市軌道交通是市民公認(rèn)最環(huán)保的一類交通之一。但是一座城市的軌道交通在建設(shè)、發(fā)展、運(yùn)營(yíng)中碳排放量不容小覷，將發(fā)展城市軌道交通打造成城市交通減少碳排放的“生力軍”是大中城市實(shí)現(xiàn)“雙碳”的重點(diǎn)任務(wù)。

我國(guó)城市軌道交通專家在探索促進(jìn)城市軌道交通減少碳排放發(fā)展中從未缺席，有施仲衡院士主持的課題“新型城市軌道交通技術(shù)”中大力推廣的節(jié)能環(huán)保的100%低地板輕軌和中低速磁浮，有王振信先生在“軌道交通建設(shè)能否在節(jié)約一些？”采訪中強(qiáng)調(diào)的減小車站規(guī)模意在“建設(shè)資源型社會(huì)”，有張彌先生致力于避免地鐵施工造成環(huán)境災(zāi)害的“可持續(xù)發(fā)展”研究等等。正是他們，引領(lǐng)新時(shí)代城市軌道交通駛向更環(huán)保、更優(yōu)質(zhì)的今天。對(duì)于促進(jìn)城市軌道交通減少碳排放發(fā)展的策略思考如下：

一、思想與政策轉(zhuǎn)變： 支持城市軌道交通低碳政策與思想的茁壯植根

關(guān)于地鐵的功能，施仲衡院士有言：“緩解大城市交通擁堵的必由之路?！逼鋵?shí)除了地鐵，其他軌道交通制式也是大中城市市民中長(zhǎng)距離出行的最佳選擇，因?yàn)檐壍澜煌ㄜ囕v是不會(huì)擁堵的。當(dāng)下“雙碳”政策在即，我們對(duì)于城市軌道交通的認(rèn)識(shí)思想不應(yīng)局限于緩解擁堵，滿足我們乘坐軌道交通的幸福感，而應(yīng)拓寬認(rèn)識(shí)：城市軌道交通具有降低城市交通碳排放量的中堅(jiān)力量。

思想的轉(zhuǎn)變需要政策的激活作用。響應(yīng)“雙碳”號(hào)召，中國(guó)城市軌道交通協(xié)會(huì)出臺(tái)了《中國(guó)城市軌道交通綠色城軌發(fā)展行動(dòng)計(jì)劃》。隨后青島地鐵也出臺(tái)了《綠色城軌發(fā)展實(shí)施方案》，這體現(xiàn)了城市規(guī)劃對(duì)減碳環(huán)保的高度重視。出新的公文不僅為我們提供可行措施，而且給我們實(shí)施這些措施提供切實(shí)依據(jù)。我們還需要更多的科學(xué)規(guī)劃、民主決策。

二、規(guī)劃與設(shè)計(jì)堅(jiān)持： 提升城市軌道交通低碳規(guī)劃與建設(shè)的客流吸納

千變?nèi)f變以促進(jìn)城市軌道交通減少碳排放發(fā)展，但我們規(guī)劃與設(shè)計(jì)城市軌道交通的宗旨應(yīng)有所堅(jiān)持：增強(qiáng)城市軌道交通建成以后的客流吸納能力。增強(qiáng)客流吸納能力的關(guān)鍵點(diǎn)是做好城市軌道交通客流預(yù)測(cè)?，F(xiàn)在我國(guó)城市軌道交通客流預(yù)測(cè)技術(shù)趨于成熟，但依然在有些方面有待提高。在此舉例說明“四階段法”中國(guó)化。

“四階段法”中國(guó)化?！八碾A段法”是一種源于美國(guó)的客流預(yù)測(cè)方法。其核心是以客流為重心的交通規(guī)劃方法，主要以交通調(diào)查為基礎(chǔ)，由交通生成、交通分布、交通方式劃分和交通量（客流量）分配四階段組成。我們應(yīng)結(jié)合我國(guó)國(guó)情，發(fā)展中國(guó)化的“四階段法”。即在交通生成、交通分布階段將城市分區(qū)增強(qiáng)客流預(yù)測(cè)準(zhǔn)確性，在交通方式劃分階段建立合理的數(shù)學(xué)模型增強(qiáng)客流預(yù)測(cè)科學(xué)性，在交通量（客流量）分配階段開展多輪專家評(píng)審增強(qiáng)客流預(yù)測(cè)持久性等等。

中國(guó)化的“四階段法”更好地保障了客流預(yù)測(cè)的準(zhǔn)確性，使藍(lán)圖上的預(yù)測(cè)客流很接近實(shí)際運(yùn)營(yíng)客流。準(zhǔn)確的客流預(yù)測(cè)對(duì)線網(wǎng)規(guī)劃有很大的指導(dǎo)作用，進(jìn)而將城市客流吸納至地下，減少私家車等路面交通工具的使用以達(dá)到減排的目的。

三、建設(shè)與工藝優(yōu)化： 確立城市軌道交通低碳建設(shè)與工藝的標(biāo)準(zhǔn)制定

城市軌道交通運(yùn)營(yíng)大多以電力驅(qū)動(dòng)，對(duì)環(huán)境影響較小，但城市軌道交通建設(shè)工藝的減排不容忽視。建設(shè)方面，目前我國(guó)已普遍認(rèn)同，在不良地質(zhì)，綠色低碳高品質(zhì)混凝土是優(yōu)先考慮的選擇，目前正在青島開展試驗(yàn)。工藝方面，碳排放主要是施工方法造成的，這是難免的，但是可以制定一套環(huán)保標(biāo)準(zhǔn)，在此舉例說明盾構(gòu)法施工渣土資源化處理。

施工渣土多由盾構(gòu)機(jī)的螺旋排土器排除，屬于一種常見的建筑垃圾。不妥當(dāng)?shù)脑撂幚矸椒〞?huì)對(duì)環(huán)境造成一定污染，不利于實(shí)現(xiàn)“雙碳”。因此將渣土“變廢為寶”是很重要的。合格的渣土可以制成磚、陶粒、泥餅、種植土等可以重復(fù)利用的建筑或農(nóng)業(yè)用土形式。例如長(zhǎng)沙地鐵6號(hào)線某盾構(gòu)區(qū)間的全部渣土都被用于建造仿古園林建筑結(jié)構(gòu)，不僅避免了焚燒大量渣土造成的碳排放，也創(chuàng)造了中華民族傳統(tǒng)文化建設(shè)的價(jià)值。

四、技術(shù)與設(shè)備改良： 推廣城市軌道交通低碳技術(shù)與設(shè)備的國(guó)產(chǎn)熱度

2020年,上海地鐵利用停車基地上蓋啟動(dòng)光伏發(fā)電項(xiàng)目建設(shè),減少碳排放30000噸。這標(biāo)志著我國(guó)可以制造出先進(jìn)的城市軌道交通低碳設(shè)備。但在某些設(shè)備的制造方面，我們還沒有形成一套標(biāo)準(zhǔn)體系。我們還要繼續(xù)貫徹 “中國(guó)智造”。國(guó)產(chǎn)設(shè)備的研發(fā)使我們摒棄了對(duì)進(jìn)口設(shè)備的依賴，使我們游刃有余地發(fā)展地鐵；國(guó)產(chǎn)設(shè)備的研發(fā)還可以減少進(jìn)口費(fèi)用，使我們的地鐵建設(shè)的合理且經(jīng)濟(jì)；國(guó)產(chǎn)設(shè)備的研發(fā)豐富了制造經(jīng)驗(yàn)，是我們?cè)斐龈m合中國(guó)發(fā)展需求的地鐵設(shè)施；國(guó)產(chǎn)設(shè)備的研發(fā)拓寬了我們的國(guó)際視野。一旦實(shí)現(xiàn)國(guó)產(chǎn)化、標(biāo)準(zhǔn)化，我國(guó)技術(shù)人員就易于批量作業(yè)，這為響應(yīng)國(guó)家政策提供了極大便利。在此舉例說明地鐵電池的國(guó)產(chǎn)化需求。

雖然地鐵采用環(huán)保的電力驅(qū)動(dòng)方式，但是地鐵電池以鎳鎘電池、鉛蓄電池為主，這些傳統(tǒng)電池污染程度較高，不利于城市軌道交通長(zhǎng)遠(yuǎn)的綠色發(fā)展。我們正需要一種清潔無污染，且足以供應(yīng)規(guī)模如此龐大的城市軌道交通系統(tǒng)的新型電池。但我國(guó)尚未形成自己的標(biāo)準(zhǔn)，進(jìn)口國(guó)外的電池較多，比例與我國(guó)地鐵設(shè)備標(biāo)準(zhǔn)化、國(guó)產(chǎn)化進(jìn)程?？梢妼?shí)現(xiàn)設(shè)備、技術(shù)國(guó)產(chǎn)化對(duì)于建設(shè)環(huán)境美麗中國(guó)是何等重要，何等緊迫。

五、數(shù)字與科技革新： 發(fā)揮城市軌道交通低碳數(shù)字與科技的模型功效

城市軌道交通數(shù)字化轉(zhuǎn)型是我國(guó)城市軌道交通發(fā)展的大勢(shì)所趨?，F(xiàn)在城市軌道交通技術(shù)需要實(shí)現(xiàn)更多層次的學(xué)科交叉。例如城市軌道交通已形成產(chǎn)業(yè)鏈。產(chǎn)業(yè)鏈?zhǔn)歉鱾€(gè)產(chǎn)業(yè)部門之間基于一定的技術(shù)經(jīng)濟(jì)關(guān)聯(lián)，并依據(jù)特定的邏輯關(guān)系和時(shí)空布局關(guān)系客觀形成的鏈條式關(guān)聯(lián)關(guān)系形態(tài)。城市軌道交通產(chǎn)業(yè)鏈包括規(guī)劃設(shè)計(jì)、征地拆遷、土建施工、車輛設(shè)備購(gòu)置安裝和運(yùn)營(yíng)維護(hù)。數(shù)字化轉(zhuǎn)型已經(jīng)滲透進(jìn)了每個(gè)部分，這正是我們城市軌道交通發(fā)展的一大挑戰(zhàn)。其中客流預(yù)測(cè)模型涉及統(tǒng)計(jì)學(xué)和計(jì)算機(jī)知識(shí)，施工涉及工程物理知識(shí)的數(shù)字化轉(zhuǎn)化，運(yùn)營(yíng)和管理又涉及金融、經(jīng)濟(jì)學(xué)和社會(huì)科學(xué)的綜合。

立足當(dāng)下，我們應(yīng)當(dāng)思考其與綠色產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型的聯(lián)系與結(jié)合。例如綠色平臺(tái)化就是一個(gè)很好的應(yīng)用—綜合IP網(wǎng)絡(luò)、全光網(wǎng)絡(luò)、數(shù)字能源等城市軌道交通平臺(tái)、網(wǎng)頁(yè)在2022年亞太城市軌道交通上展出。這些平臺(tái)、網(wǎng)頁(yè)功能完善，操作方便，不僅使更多人了解我國(guó)城市軌道交通專家與建設(shè)者為減少碳排放所做的努力，而且使更多人參與其中，為建設(shè)環(huán)境美麗中國(guó)做貢獻(xiàn)。

我們應(yīng)在科技城市軌道交通的道路上永不停步，且側(cè)重于環(huán)境保護(hù)。現(xiàn)今環(huán)境挑戰(zhàn)嚴(yán)峻，城市軌道交通環(huán)控系統(tǒng)已經(jīng)不是傳統(tǒng)觀念的空調(diào)系統(tǒng)，而是滲透到環(huán)境控制的各個(gè)方面。我們應(yīng)充分優(yōu)化環(huán)控能源供給，包括完善隧道風(fēng)亭、水地氣源熱泵、熱泵熱回收系統(tǒng)，采用風(fēng)能、氫能、地?zé)崮艿惹鍧嵞茉?，采用光伏發(fā)電等環(huán)保發(fā)電方式等等。

六、結(jié)語(yǔ)

綜上所述，我國(guó)城市軌道交通在減少碳排放發(fā)展方面取得了可喜可賀的成績(jī)，但現(xiàn)在絕不是舉杯歡慶的時(shí)刻，因?yàn)檫€要走很長(zhǎng)的路。但遵循以上策略，可以確保我們走的是一條低碳發(fā)展、便利民生、方便可行、順應(yīng)國(guó)情的正道。我們應(yīng)在腳踏實(shí)地的基礎(chǔ)上，大步流星地實(shí)現(xiàn)政策支持、規(guī)劃合理、施工優(yōu)化、設(shè)備改良、科技發(fā)達(dá)的“綠色軌道交通”，邁向“雙碳”的宏偉目標(biāo)。

上世紀(jì)60年代，發(fā)揮戰(zhàn)備性能是地鐵的首要任務(wù)。上世紀(jì)90年代，將地鐵打造成緩解交通擁堵的基礎(chǔ)設(shè)施應(yīng)當(dāng)是地鐵工作的重點(diǎn)。時(shí)過境遷，初心不改，屹立于21世紀(jì)20年代之峰，讓我們心懷根植于人民綠色出行、綠色生活的理想，展開助力“可持續(xù)發(fā)展”，“雙碳”的旗幟。