高原城市交通低碳化路徑研究
——以拉薩市為例

王靜瀟，張 越，王辛巖

（西藏大學(xué) 工學(xué)院，西藏 拉薩 850000）

近年來(lái)，伴隨著人民群眾的生活水平和幸福指數(shù)不斷增高，中國(guó)城鎮(zhèn)化的速度不斷加快，加上城市規(guī)模和人口日益擴(kuò)大，城市交通機(jī)動(dòng)化程度愈來(lái)愈強(qiáng)，進(jìn)而增加了很大一部分溫室氣體排放。

長(zhǎng)期以來(lái)，人類一直嚴(yán)重依賴碳基能源為主要能源，使得二氧化碳過(guò)度排放，對(duì)全球的經(jīng)濟(jì)、環(huán)境造成了不可逆的嚴(yán)重危害，而對(duì)人類生活也產(chǎn)生了消極的影響。對(duì)于全球氣候問(wèn)題和世界環(huán)境來(lái)說(shuō)，低碳化是極為重要、有效同時(shí)也是最關(guān)鍵的解決途徑，人類發(fā)展也必須朝著該方向不斷推進(jìn)前行。因此，世界主要國(guó)家應(yīng)主要組織和機(jī)構(gòu)的要求，特別關(guān)注氣候變化問(wèn)題，并據(jù)此予以高度重視。文章從低碳交通的視角出發(fā)，將設(shè)計(jì)思路與拉薩市實(shí)際環(huán)境相結(jié)合，對(duì)交通低碳發(fā)展的技術(shù)政策和發(fā)展趨勢(shì)進(jìn)行了合理的分析，科學(xué)計(jì)算了拉薩市的交通碳排放，提出低碳交通影響因素及存在問(wèn)題，最后制定出交通低碳化發(fā)展策略，提出科學(xué)的建議。

1 低碳交通的發(fā)展的趨勢(shì)以及技術(shù)政策

我國(guó)交通運(yùn)輸行業(yè)碳排放位列第三，在發(fā)展經(jīng)濟(jì)的過(guò)程中必然會(huì)排放大量的二氧化碳，引發(fā)全球變暖，進(jìn)一步威脅經(jīng)濟(jì)發(fā)展和人類健康。

中國(guó)對(duì)于低碳交通概念認(rèn)識(shí)較晚，國(guó)內(nèi)一些大中城市對(duì)低碳交通開始系統(tǒng)研究以及實(shí)踐的腳步也落后于西方國(guó)家和地區(qū)。低碳交通的技術(shù)政策也在不斷摸索和日益完善，綠色低碳交通體系的構(gòu)建對(duì)我國(guó)來(lái)說(shuō)也由來(lái)已久。在交通運(yùn)輸部關(guān)于印發(fā)《加快推進(jìn)綠色循環(huán)低碳交通運(yùn)輸發(fā)展指導(dǎo)意見(jiàn)》[1]的通知中特別提到了要突出解決的主要任務(wù)：一是加強(qiáng)綠色、循環(huán)、低碳交通基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)要求，例如：大力發(fā)展清潔能源的使用、加強(qiáng)清潔能源地再利用、節(jié)約不可再生資源、樹立生態(tài)環(huán)境保護(hù)意識(shí)；二是加快節(jié)能環(huán)保交通運(yùn)輸裝備應(yīng)用，例如：淘汰老舊、高能耗、低效能的機(jī)械設(shè)備，鼓勵(lì)發(fā)展和投入使用以清潔能源為主的交通運(yùn)輸裝備；三是加快集約高效交通運(yùn)輸組織體系建設(shè)，例如：優(yōu)化城市公共交通線路和站點(diǎn)設(shè)置，積極倡導(dǎo)綠色出行方式，讓交通更加環(huán)保、出行更加低碳；四是加快交通運(yùn)輸科技創(chuàng)新與信息化發(fā)展，如：強(qiáng)化交通運(yùn)輸專業(yè)軟件和專用系統(tǒng)研發(fā)、推動(dòng)深度融合的智慧交通建設(shè)等。

2 拉薩城市交通低碳化的現(xiàn)狀分析

拉薩地區(qū)采用國(guó)務(wù)院批準(zhǔn)的實(shí)驗(yàn)區(qū)的數(shù)據(jù)，具體行政區(qū)如圖1 所示。

圖1 拉薩市行政區(qū)劃圖

2.1 區(qū)位優(yōu)勢(shì)

西藏地廣人稀，有122 多萬(wàn)平方公里，未耕面積大，是我國(guó)最大的牧區(qū)。其中各種動(dòng)物資源優(yōu)勢(shì)突出，能源豐富，水、風(fēng)、太陽(yáng)能、地?zé)岬染哂泻艽蟮拈_發(fā)潛力，而且生態(tài)戰(zhàn)略地位也極為關(guān)鍵。拉薩不僅作為西藏自治區(qū)的首府，還是西藏最開放、最具有包容性、最國(guó)際化的城市，同時(shí)也是西藏的政治、經(jīng)濟(jì)、文化、宗教中心。因此，發(fā)展低碳化必將是拉薩未來(lái)發(fā)展的關(guān)鍵方向，是促進(jìn)人與自然和諧共生，是建設(shè)美麗拉薩的必經(jīng)之路。

2.2 公共交通現(xiàn)狀

拉薩市常住人口約55.89 萬(wàn)，現(xiàn)有的私家車超26 萬(wàn)輛，人均汽車保有量近一半，平均每2 個(gè)人中就擁有一輛車。然而公共交通資源嚴(yán)重匱乏，僅有公交、出租、人力三輪三種出行方式[2]。目前，把促進(jìn)拉薩市公共交通發(fā)展作為第一要?jiǎng)?wù)，優(yōu)化拉薩城市公共交通線路，科學(xué)設(shè)置公共交通站點(diǎn)，為給拉薩構(gòu)筑發(fā)展一個(gè)高效、便捷、更具人性化的可持續(xù)發(fā)展的綠色總和交通運(yùn)輸體系提供指導(dǎo)，形成宜居、宜游、宜業(yè)的城市優(yōu)質(zhì)生活圈。

2.3 經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展情況

如圖2 所示，2019 年拉薩市經(jīng)濟(jì)運(yùn)行總體平穩(wěn)，拉薩市實(shí)現(xiàn)地區(qū)生產(chǎn)總值617.88 億元（人民幣，下同）；2020 年拉薩市地區(qū)生產(chǎn)總值達(dá)678.16億元，按可比價(jià)格計(jì)算，增長(zhǎng)7.8%；2021 年拉薩市實(shí)現(xiàn)地區(qū)生產(chǎn)總值741.84 億元，同比增長(zhǎng)6.7%。

圖2 拉薩市地區(qū)生產(chǎn)總值統(tǒng)計(jì)圖

3 研究方法和技術(shù)路線

目前研究大多側(cè)重于城市交通低碳化，而拉薩作為本文的研究對(duì)象，具有特殊的地理位置，是世界上海拔較高的城市之一，生態(tài)環(huán)境較其他城市脆弱。對(duì)生態(tài)脆弱地區(qū)進(jìn)行低碳交通化路徑的研究，系統(tǒng)地形成拉薩低碳交通化路徑探索的方法和技術(shù)。

3.1 研究方法

1）統(tǒng)計(jì)分析法。文章在研究中運(yùn)用了統(tǒng)計(jì)分析方法，基于客運(yùn)和貨運(yùn)兩個(gè)角度，分別計(jì)算交通碳排放數(shù)據(jù)，并對(duì)計(jì)算后的數(shù)據(jù)進(jìn)行合理的分析。

2）實(shí)證研究法。實(shí)證研究采用歸納法是通過(guò)實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)來(lái)總結(jié)現(xiàn)實(shí)規(guī)律，從而總結(jié)新的理論或者驗(yàn)證已存在的理論。文章從實(shí)際出發(fā)，研究拉薩低碳交通的構(gòu)成因素、相互關(guān)系以及影響因素，并進(jìn)行檢驗(yàn)。

3）文獻(xiàn)研究法。文獻(xiàn)研究法主要指搜集、鑒別、整理文獻(xiàn)，并通過(guò)對(duì)文獻(xiàn)的研究形成對(duì)事實(shí)的科學(xué)認(rèn)識(shí)的方法。文獻(xiàn)法具有內(nèi)容濃縮化、集中化和系統(tǒng)化的特點(diǎn)。其主要思路如圖3 所示。

圖3 文獻(xiàn)研究法示意圖

3.2 技術(shù)路線

本論文采用理論和實(shí)踐相結(jié)合的方法，在收集資料、調(diào)查數(shù)據(jù)、閱讀相關(guān)理論與文獻(xiàn)研究的基礎(chǔ)上，對(duì)拉薩市區(qū)交通低碳化路徑進(jìn)行合理地估測(cè)，拉薩市區(qū)低碳交通的路徑可以通過(guò)數(shù)據(jù)分析和其他科學(xué)實(shí)踐方法來(lái)實(shí)現(xiàn)，并研究其相關(guān)性。具體流程如圖4 所示。

圖4 技術(shù)路線圖

4 拉薩市的交通碳排放估算

4.1 拉薩市客運(yùn)交通碳排放計(jì)算

Kaya 恒等式模型是使用頻率最高的一種數(shù)學(xué)模型，最早是由日本學(xué)者YOICHI 在政府間氣候變化專門委員會(huì)（Intergovernmental Panel on Climate Change, IPCC）上提出。Kaya 公式可以具體闡述低碳經(jīng)濟(jì)的內(nèi)涵和二氧化碳的排放水平。具體表述如下：

式中，GDP 為國(guó)內(nèi)生產(chǎn)總值；MCO2為二氧化碳的排放量；E為能量消費(fèi)總量；為人均國(guó)內(nèi)生產(chǎn)總值；為能源結(jié)構(gòu)碳強(qiáng)度；P為國(guó)內(nèi)人口數(shù)量；為單位GDP 所需能源。

文章依據(jù)拉薩市交通的發(fā)展特點(diǎn)，借鑒交通部門計(jì)算碳排放量的模型，計(jì)算碳排放：

式中，C為交通碳排放總量，kg；Si為i類客運(yùn)車輛數(shù)量，輛；Ki為i類客運(yùn)車輛的能源類型的碳排放系數(shù)；Di為i類客運(yùn)車輛的百公里能耗，L/100 km；Ti為i類客運(yùn)車輛單車年均行駛里程，100 km；i為燃料類型，油、電、天然氣等；

4.2 拉薩市客運(yùn)交通碳排放相關(guān)數(shù)據(jù)測(cè)算

拉薩市居民客運(yùn)交通出行方式主要包括公交車、出租汽車、私家車和民用客車。文章的各種能源的碳排放系數(shù)是引用《IPCC 2006 年國(guó)家溫室氣體清單指南2019 修訂版》，具體參數(shù)如表1 所示。

表1 各種能源的碳排放系數(shù) 單位：t/TJ

根據(jù)式（2），在依次計(jì)算拉薩市客運(yùn)交通碳排放所需的關(guān)聯(lián)數(shù)據(jù)，具體如表2 所示。

表2 各種車輛百公里油耗

表3 拉薩市客運(yùn)交通測(cè)算指標(biāo)

根據(jù)以上數(shù)據(jù)結(jié)合交通碳排放量模型，通過(guò)計(jì)算出 2016—2021 年拉薩地區(qū)客運(yùn)交通碳排放量，如表4 所示。2018—2021 年各交通運(yùn)輸工具碳排放量趨勢(shì)如圖5 所示。

圖5 2018—2021 年各交通運(yùn)輸工具碳排放量趨勢(shì)

表4 2016—2021 年拉薩市客運(yùn)交通碳排放水平

4.3 拉薩市貨運(yùn)交通碳排放因素分解

根據(jù)碳排放模型式（2），得出計(jì)算模型如下：

式中，C為貨運(yùn)碳排放總量，kg；Di為第i年拉薩市貨運(yùn)周轉(zhuǎn)量；W為拉薩市貨運(yùn)交通碳排放因子；i為年份，i=1 表示2016 年，以此類推i=7 表示2021年。

將表5 和表6 中數(shù)據(jù)分別代入式（3），得出2016—2021 年拉薩市貨運(yùn)交通碳排放量，如表7所示。

表5 各車輛類型碳排放因子 tC/TJ

表6 2016—2021 年拉薩市貨運(yùn)周轉(zhuǎn)量

表7 2016—2021 年拉薩市貨運(yùn)交通碳排放水平

根據(jù)拉薩市客運(yùn)交通與貨運(yùn)交通2016—2021年碳排放量相關(guān)數(shù)據(jù)，計(jì)算得出碳排放總水平，如表8 所示。

表8 2016—2021 年拉薩市客運(yùn)和貨運(yùn)交通碳排放總水平 單位：萬(wàn)噸

5 拉薩市交通碳排放數(shù)據(jù)分析

通過(guò)計(jì)算得出2016—2021 年拉薩市公交車、私家車、出租汽車、民用客車及貨運(yùn)車的碳排放總量，得出結(jié)論：

1）拉薩市的交通運(yùn)輸業(yè)碳排放總量隨著經(jīng)濟(jì)的增長(zhǎng)逐年遞增；

2）其中貨運(yùn)交通的碳排放量占比最大，且貨運(yùn)交通碳排放量逐年遞增；

3）從上述數(shù)據(jù)可以得出，拉薩地區(qū)近年來(lái)交通運(yùn)輸公路里程和交通工具數(shù)量均大幅度增加，但是公共交通發(fā)展比較緩慢，不利于交通低碳化的發(fā)展。

6 拉薩市交通低碳化的路徑探索

過(guò)度的碳排放直接帶來(lái)的最主要問(wèn)題是溫室效應(yīng)，碳排放是關(guān)乎全球生存大計(jì)的重要議題?，F(xiàn)如今，交通產(chǎn)生的碳排放現(xiàn)已成為生態(tài)環(huán)境惡化的罪魁禍?zhǔn)?，發(fā)展低碳經(jīng)濟(jì)已成為洪流之勢(shì)。推廣低碳交通是發(fā)展低碳經(jīng)濟(jì)中不可或缺的關(guān)鍵步驟，具體結(jié)論如下。

6.1 大力發(fā)展軌道交通

大力發(fā)展城市軌道交通，是高質(zhì)量、高速率發(fā)展時(shí)代背景下的一種必然選擇，是城市生活不可缺少的重要組成部分。軌道交通因?yàn)榇筮\(yùn)量、公交化的特點(diǎn)，可以讓城市的結(jié)構(gòu)得到更好的優(yōu)化。作為城市發(fā)達(dá)象征的城市軌道交通，不僅能緩解地面交通壓力、節(jié)約地上能源、提高地下空間利用率，并且為市民提供更多樣、更安全、更便捷的出行方式。現(xiàn)在城市地面的空間已經(jīng)很擁擠了，只有往地下發(fā)展，充分利用地下空間。城市軌道交通是公共交通的骨干，具有節(jié)能省地醞釀大、全天候、無(wú)污染又安全等特點(diǎn)，屬綠色環(huán)保交通系統(tǒng)。

6.2 堅(jiān)持城市公共交通工具多元發(fā)展

城鎮(zhèn)化帶來(lái)了更多的通勤交通、私人機(jī)動(dòng)車的使用以及為保證城市正常運(yùn)轉(zhuǎn)的貨物運(yùn)輸。因此，建設(shè)樞紐、高效換乘、加大新能源公交車的運(yùn)用和投放、建設(shè)專用道、促進(jìn)公交提速能更好更方便地解決傳統(tǒng)交通不準(zhǔn)時(shí)、速度慢、污染大的問(wèn)題。提高公交創(chuàng)新多元綜合服務(wù)，積極探索公交高質(zhì)量發(fā)展之路，持續(xù)提升公交出行環(huán)境。

6.3 優(yōu)化能源結(jié)構(gòu)

能源行業(yè)碳排放占全社會(huì)比重80%以上，能源是實(shí)現(xiàn)低碳目標(biāo)的主戰(zhàn)場(chǎng)。新能源汽車的發(fā)明代替了傳統(tǒng)燃料汽車，為城市交通低碳化發(fā)展開辟了一條新的路線。因此，隨著科學(xué)技術(shù)的不斷進(jìn)步，將逐步形成以新能源機(jī)動(dòng)車替代傳統(tǒng)能源機(jī)動(dòng)車的時(shí)代趨勢(shì)，這是一個(gè)漫長(zhǎng)發(fā)展且全社會(huì)共同努力的過(guò)程。

7 結(jié)論與展望

發(fā)展低碳經(jīng)濟(jì)已經(jīng)成為一股不可阻擋的趨勢(shì)，而低碳交通是低碳經(jīng)濟(jì)中重要的一部分，是城市化建設(shè)中不可或缺的一環(huán)，本文以拉薩市為研究對(duì)象，開展城市低碳交通的研究。通過(guò)對(duì)國(guó)家節(jié)能減排政策的解讀，立足于拉薩市當(dāng)前的經(jīng)濟(jì)發(fā)展現(xiàn)狀，探索一條適合該市發(fā)展的低碳交通道路。