數字驅動 | 低碳交通背景下成都市低排放區政策初探

截至2020年年底,成都市機動車保有量已達598萬輛,中心城區日均出行總量達到2790萬人次[1]。機動車保有量與出行需求的急劇增長令既有尾號限行等管控措施效果持續降低,在給城市交通運行帶來巨大壓力的同時,也導致城市交通碳排放的持續增長以及區域空氣污染的持續惡化[2]。

 

據成都市環境保護科學研究院相關數據顯示,2019年至2020年,在成都市本地排放源中,機動車排放對二氧化碳(Carbon Dioxide, CO?)的貢獻率為31%,對揮發性有機化合物(Volatile Organic Compound, VOCs)的貢獻率為21%,對細顆粒物(Fine Particulate Matter, PM2.5)的貢獻率約占全市總量的1/3,且對氮氧化物(Nitrogen Oxides, NOx)的貢獻接近全市總量的3/4,交通行業已逐漸成為城市中溫室氣體及大氣污染物排放增長最快的行業(見圖1)。

 

國際經驗表明,低排放區是一種能有效限制超標車輛使用,進而改善城市空氣環境的政策,已在許多國家和地區得以應用[3]。為此,有效控制道路移動污染源,開展機動車尾氣污染的防治與減排工作對于改善市民生活環境,滿足人民對美好城市生活的需要具有顯著意義[4]。文章在分析國際城市低排放區成功實施的基礎上,將結合成都市城市發展形態與交通發展實際情況,嘗試探討契合成都市的交通污染管控政策,以期能夠有效降低交通溫室氣體及大氣污染物排放,助力成都交通減排,構建更為綠色低碳的城市交通系統。

 
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圖1 成都市主要空氣污染物排放來源

 

 

01 成都市機動車排放概況

 

 

1.機動車保有量居高不下
 

社會經濟的快速發展帶來了城市交通出行與運輸需求的急劇上升。成都市作為四川省省會、成渝地區雙城經濟圈極核之一,機動車保有量已從2001年的76萬輛,持續保持年均增長率大于10%的態勢至2016年,隨后增長率有所放緩(見圖2)。截至2019年底,成都市機動車保有量為577萬輛,位居全國第二。

 
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圖2 成都市歷年機動車保有量變化情況

 

近600萬輛各種類型機動車所占比例及排放標準如圖3所示,其中小型載客汽車占83.1%。排放標準結構方面,以“國Ⅳ”為主,占比40.7%,“國Ⅴ”車輛占比34.4%。整體能源結構仍以汽油車為主,占比98.4%,同時中、重型貨運車輛以柴油車為主,新能源汽車比例不足2%。

 
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圖3 成都市現狀各類型機動車構成(按排放標準)
 

 

2.交通溫室氣體、交通大氣污染物排放形勢嚴峻
 

從城市宏觀層面的碳排放角度來看,交通排放的貢獻更為顯著,擁有更高的能源活動占比。根據國內主要城市交通排放占比情況(見圖4),北京、上海交通排放占比為25%左右,而成都作為新一線城市,CO?年排放總量為5796萬噸、交通排放為1797萬噸,其交通排放達到了城市總排放的31%,無論是排放的總量還是占比,成都均位居全國前列,這與成都私家車保有量巨大且增長率居高不下密不可分[5]。

 
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圖4 國內外主要城市交通排放占比情況
 
資料來源:文獻[3]

 

交通大氣污染物方面,成都市機動車VOCs年排放量3.6萬噸、NOx年排放量7.3萬噸、PM2.5排放量2.1萬噸,分別占對應大氣污染物年總排放量的21%、75%及34%。根據相關研究,小型載客汽車、重型載貨汽車大氣污染物排放貢獻率較高,如圖5,其中以汽油為燃料的小型客運交通是VOCs的主要排放來源,以柴油為燃料重型貨運交通是NOx及PM2.5的主要排放來源[6]。

 
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圖5 成都市移動源排放物客貨運占比剖析

 

盡管現存機動車中大部分(75.1%)均為“國Ⅳ”或“國Ⅴ”排放標準,但仍存24.9%“國Ⅲ”及以下標準老舊車輛。老舊汽油機動車對于VOCs、PM2.5排放有較高貢獻,老舊柴油機動車對于VOCs、NOx、PM2.5均有較高貢獻(見圖6)。通過近年大力推行新能源車輛,成都市機動車結構的清潔化水平相應有所提升,仍有進一步改善空間,需繼續提升車輛排放標準,淘汰老舊車輛。由此可見,通過一定的交通管控措施去影響污染“高貢獻”的老舊機動車,將對交通的污染排放產生較大的影響。

 
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圖6 成都市機動車大氣污染物排放貢獻率(按排放標準)

 

 

02 成都市低排區政策構思

 

根據國際經驗慣例,低排區一般被分為“低排放區(LEZ)”與“超低排放區(ULEZ)”。從定義來看,低排放區與超低排放區均指存在特別設定機動車污染物排放限值的燃料限制區,通過限制高污染車輛行駛,進而降低交通碳排放與區域空氣污染水平,緩解交通擁堵。

 

但兩種低排區設定目標與執行標準上存在較大差異,低排放區(LEZ)通過執行較為寬松的限行政策,旨在促進重污染車輛向排放達標車輛更新,實現車輛排放標準達標率的提升;而超低排放區(ULEZ)通過執行較為嚴格的限行政策,旨在鼓勵清潔能源車輛的使用,大幅度降低交通碳排放與區域空氣污染水平,助力區域價值提升。

 

在充分理解成都市交通建設情況及發展趨勢、借鑒國內外城市交通污染管控先進經驗的基礎上,下文將對低排區范圍、相關政策與配套項目庫進行探討,以期形成未來可擇機推出的低排區政策。

 

1.多因素低排區(LEZ)政策制定
 

低排放區范圍選址分析一般從城市路網形態、大氣污染情況、產業劃分基礎、交通運行現狀四個方面進行考慮。城市路網形態是指低排區范圍一般為交通大環線、交通主通道等標識明顯區域,便于公眾宣傳和政策執行;大氣污染情況是指優先選擇區域存在嚴重污染,且移動源為污染主要來源,以此保障低排放區的設置能夠具有明顯污染管控效果;產業劃分基礎是指一般選擇第二產業占比較低區域,此類區域對物流貨運依賴度較低,能有效避免低排放區設置對產業及經濟發展的嚴重影響;交通運行現狀是指在管控范圍上盡量與既有交通管控政策區域一致,避免未來政策復雜化,區域內、邊界處有一定的車輛監測識別設備,保障低排放區政策執行有一定交通信息化執法基礎。

 

首先從路網形態方面來看,成都城市形態呈現團塊狀,公路網為“環狀+放射”形,現狀共擁有7條城市環路(含2條繞城高速),就低排區適宜面積而言,結合國際低排區設置面積,三環路、繞城高速及第二繞城高速均在候選范圍內。其次從圖7污染情況方面來看,繞城高速、三環路范圍內VOCs、NOx污染濃度較周邊區域呈現偏高趨勢,同時能夠觀察到一環路內與高新區為主要污染源集中區域。

 
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圖7 成都市典型大氣污染物分布情況

 

再從產業基礎方面來看,根據《成都市中心城區土地利用總體規劃》,第二產業占比在成都市第二繞城高速、繞城高速及三環路分別為41%、17%、5%,因此低排放區設置對繞城高速、三環路范圍內的產業影響較小。

 

最后從交通方面來看,結合成都市綜合交通調查分析結果,成都市交通需求向中心城區集中,中心城區人口占全市37%,但機動化出行總量占全市48%,若限制三環路及繞城的通行,則會分布影響全市33%、26%左右的出行,與倫敦低排區影響程度相當;成都市交通檢測點位則主要在繞城高速以內密集分布,繞城高速、三環范圍內均具備一定的交通設施基礎;對現狀交通運行情況進行分析,三環路難以承受低排區邊界繞行車流,繞城高速與第二繞城高速則具備承擔部分邊界處繞行車流的能力(見圖8、表1)。

 

綜合上述低排區范圍選擇因素分析,可初步擬定低排區的核心邊界為繞城高速。

 
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圖8 成都市交通檢測點位分布情況
 
 
 
表1 成都市典型環路交通運行情況

 

對低排放區限制車輛進行分析,國外城市一般均對卡車進行了限制,汽油車的排放限制標準差異較大,柴油車限制標準都在歐Ⅳ及以上。結合成都市機動車排放標準構成,成都國Ⅲ及以下占21%,但該類車輛NOx貢獻率超過50%,VOCs貢獻率超過30%,PM2.5貢獻率超過80%,因此按照影響車輛控制在10-20%的原則,結合國家機動車強制報廢標準的相關規定,擬定排放限制標準為國Ⅲ柴油貨車及國Ⅱ汽油小汽車,具體限行政策見表2。

 
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表2 成都市低排放區限行政策
 
 
2.多因素超低排區(ULEZ)政策制定

 

超低排放區(ULEZ)一般為城市核心區域,將執行更為嚴格的準入門檻,更加鼓勵清潔能源出行以保障良好的空氣質量,因此選址標準也較低排區不同,通常從人口密度、出行結構等方面進行考量。

 

從人口分布特征來看,全市層面一、二、三圈層人口規模分別占比36.7%、36.8%及26.5%,人口密度分別為16000人/km²、1700人/km?及460人/km²,其中中心城區二環內人口占比28.7%,密度超2.5萬人/km²。

 

從崗位分布特征來看,全市范圍內一圈層崗位密度約為6000個/km²,中心城區核心區(二環內)崗位最為集中,占中心城區崗位總量的32.3%,南部片區其次,為15.6%。其中又以春熙路、荷花池、高新區金融城、天府三街片區崗位密度相對較高。

 

從職住平衡與機動化出行比例來看,高新南區職住平衡比例僅為33%,為主城各區內最低,且機動化出行結構中小汽車分擔率較其他行政區偏高,達52.6%。

 

從交通運特征來看,早晚高峰成都市全市范圍內均出現較為嚴重的擁堵,其中一環路全線與三環路南側高新區的擁堵情況尤為嚴重(見圖9),行程時間指數(Travel Time Index, TTI)均大于2,車輛低速行駛及怠速狀態下溫室氣體及空氣污染物排放將顯著加劇[1]。

 
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圖9 成都市早晚高峰道路斷面飽和度

 

最后從區域社會特征來看,一環路、高新南區金融城片區內醫院、學校更為密集,學生、病人等群體對空氣質量敏感程度更高,此類片區屬于“高價值區域”,對空氣質量有著較高需求(見表3)。

 
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表3 區域醫院、學校分布情況

 

綜合上述超低排區范圍選擇因素分析,初步擬定一環路與金融城作為超低排區的核心邊界,其中一環路實施收費準入制,金融城片區高峰期征收擁堵費,都適宜作為成都超低排放區的試點。

 

對超低排放區限制措施進行分析,國外城市一般采取了較低排區更為嚴格的限行措施,如汽油車、柴油車均以歐Ⅴ為劃分標準,同時輔以通行證準入、高峰期收取擁堵費等配套措施共同實施。結合成都市機動車排放標準構成,按照國際通用的高標準限制、增加出行成本的原則,初步擬定排放限制標準為所有柴油貨車及國Ⅲ汽油小汽車及貨車,具體限行政策見表4與5。

 
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表4 成都市超低排放區限行政策(一環路)
 
 
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表5 成都市超低排放區限行政策(金融城)

 

 

3.配套政策項目庫
 

低排區及超低排區政策在實施出效果之前,勢必會面臨較大的反對聲音,因此如何正確宣傳低排區方案、正確引導方案落地執行、合理平衡相關利益方也是低排區政策探討的另一面,在配套措施的選擇執行上同樣面臨較大挑戰。

 

首先應當充分考慮相關利益團體,進行有效的宣發工作,傾聽公眾訴求與完善的立法保障措施是實施低排放區政策不可或缺的先決條件。公眾訴求溝通具體措施包括:在前期開展公眾意愿調查分析與公眾保持有效溝通、強調低排區受益人是城市絕大部分民眾而不是政府、強調低排區執行的公平性、及時向公眾公開低排區收費及罰款保障信息公開、通過多渠道進行低排區宣傳互動、給出受影響區域交通出行替代方案建議等內容。

 

其次,低排區政策的成功與政府積極推行有著密切的關系。政府在低排區政策形成之前需要以立法的形式賦予政府制定和實施相關政策的職權。同時政府主導的有關收費、低排區或減排政策可行性研究,需要對方案的細節做出深入的學術研究,為政策的實施提供了充分的前期準備。

 

超低排區收費政策成功實施的另一個關鍵因素在于市政府對實施及政策的堅守,以及對收費政策堅定不移的信念。在政策準備和討論的初期,利益團體的博弈、公眾支持的缺失,對決策者來說都是信心和毅力的考驗。而政府在承受外界壓力的同時,需不斷克服困難和挑戰,最終成功推動低排區政策。因此,對于低排區這類有爭議的交通政策,立法的支撐力度及決策者的決心將是支撐政策成功實施的關鍵。

 

此外,單一化推行低排放區及超低排放區政策,在減少機動車整體運行規模后,還需通過配套政策庫對既有交通系統進行優化調整,如提高公共交通服務水平、開展交通組織優化管理工作、提高車輛市場準入標準、強化道路信息發布服務等手段。強力的低排區政策輔以有針對性的配套政策,將共同保障低排放區順利實施,助力改善空氣質量,形成綠色低碳交通系統。

 
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表6 成都市低排放區管控政策匯總

 

 

03 政策構思啟示

 

成都市現狀機動車保有量巨大,交通溫室氣體及大氣污染物排放問題突出。盡管政府已經采取限貨、限行等一系列措施控制高排放車輛污染并取得了一定的效果,但機動車仍然是成都市首要大氣污染物排放源。本文在分析研判相關國際城市低排放區政策的經驗上,基于成都市實際情況,對低排放區核心政策與配套措施庫進行了探討,可為國內交通大氣污染物排放形式嚴峻城市低排放區政策制定提供一定參考。

 

但本文仍存部分不足:一是未能明確超低排放區高峰期收費標準,需綜合考慮社會時間成本等更深層次因素;二是相關政策未能通過交通排放模型進行仿真模擬,具體的成效無法量化表達。希望未來能就以上方面開展進一步研究,形成科學合理可落地的低排區政策。

 

 
結語
 

深城交作為擁有一支涵蓋交通、城規、建筑、景觀、工程、智慧等多專業協同的技術團隊,以“讓交通與城市更美好”為使命,致力于為城市提供先進的交通技術服務和整體解決方案,成為全球領先的城市交通整體解決方案提供者。

 

近年深城交聚焦大灣區,構建了深圳市城市級交通排放擴散監測平臺,以系統完整的交通排放擴散算法體系和多維評估模型庫為關鍵支撐,為交通、環保、發改等部門響應國家“雙碳”目標,實施城市交通低碳節能策略提供科學有效的決策依據。未來深城交將持續發揮多專業協同的優勢,以多元數據融合為驅動,立足深圳、面向全國,服務于城市交通碳達峰與深度減排戰略路徑研究,為制定相關節能減排精細化管理對策提供有力技術支撐。

 

 

參考文獻:

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四川分院

項目合作單位:成都市環境保護科學研究院、清華大學

撰寫:陳阜東

審核:張志哲

審定:張貽生

 

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