长三角地区城市居民交通出行能源效率最优化探究

徐 栋 刘添祺 胡秋宏，张晓琳

(1.山东大学环境科学与工程学院 山东济南 250100 2.中国药科大学生命科学与技术学院 江苏南京 210009 3.常州信息职业技术学院基础部 江苏常州 213164)

长三角地区城市居民交通出行能源效率最优化探究

徐 栋1刘添祺2胡秋宏3，张晓琳1

(1.山东大学环境科学与工程学院 山东济南 250100 2.中国药科大学生命科学与技术学院 江苏南京 210009 3.常州信息职业技术学院基础部 江苏常州 213164)

针对长三角地区城市发展和居民出行情况，使用专家调查和SP调查法，在分析各种出行方式特点的基础上，建立了居民出行方式评价体系。利用数学计算，对现有的出行方式进行了综合评价，探究了长三角城市居民交通出行能源效率最优化方式，对长三角城市居民日常出行选择有一定的指导意义。

长三角地区;能源效率;最优化;出行方式选择

0 引言

自从汽车问世以来，石油在全球的开采量随之上升，而石油的储量却是有限的。据预测，以当前的开采速度，世界石油的储量仅为77年，而汽车燃料的燃烧所带来的环境污染更是灾难性的。据我国环保部门统计，城市中的大气污染有60%均来自交通车辆排放的废气。

我国城市交通问题历来就受到党和政府的重视。随着社会主义建设的蓬勃发展，在北京、上海、广州等大城市相继建造了地铁、轻轨、高架线等，以缓解交通紧张状况，并减少城市空气的污染源。但燃油客车仍是我国城市公共交通的主力军，而且随着城市建设规模的扩大，燃油客车的数量成直线上升之势。为了缓解燃油汽车的污染，我国有关部门颁布了各种法规，对汽车的排放指标作出硬性规定，如发动机排放未达到欧洲Ⅱ号标准的轿车不能在北京、上海等大城市行驶;未达欧I标准的大中轻型客车不能上牌照等。尽管如此，这些措施也只能在一定程度上减少污染。

目前我国城市燃油公交车的保有量约为50万辆，它们以约75 dB的噪音穿行于城市中，并对空气造成污染。因此，推动城市公共交通系统的改革刻不容缓，而选择能效最优化的合理出行方式、开发新能源交通工具更是成为解决城市交通能源问题的一大重任。

1 长三角城市居民主要采取的交通出行方式

长三角地区城市发展迅速，近年来城市交通也有了长足的发展。继上海的轨道交通运行后，南京也建成了地铁1号线和2号线。而另一个公交优先城市——常州，也建成了若干条快速公交线路(BRT)。市民的交通出行方式有了多样的选择，这其中除政府的政策因素外，也有社会个人等其他因素。在当今的长三角地区，市民出行的方式丰富多样:私家车、公交车、地铁、自行车、出租车、电动车、步行等，出行方式的多样化给城市带来了发展，也给市民出行带来了选择的矛盾。

每种出行方式都有各自的优缺点，而且不同的市民有着不同的倾向。本文旨在对城市居民的出行方式作出综合的评定，在评定中更着重于能源效率，即能源最优化，不仅环境优化，经济也要优化，同时兼顾其他各个方面，力求建立一套科学合理而又简明易行的能源效率最优化评估体系。

2 出行方式选择评估体系的建立

居民交通出行考虑的不仅局限于绿色环保和经济，在方便性、快捷性、安全性等方面也要兼顾。本次前期调查采用两阶段递进式的SP调查分析法。第一阶段采用无约束条件的意愿调查，从总体上了解选择方式的差异性，从而获取长三角地区的居民出行方式选择特征。经统计，第一次调查后笔者将影响居民交通出行方式选择的因素归结为6个指标:环保性U1、经济性U2、快捷性U3、舒适性U4、方便性U5、安全性U6，故居民出行方式选择的模糊评判因素集合U应为U={U1，U2，U3，U4，U5，U6}。根据上文市民的7种出行方式即私家车M1、公交车M2、地铁M3、自行车M4、出租车M5、电动车M6、M7，故居民出行方式的集合M应为M={M1，M2，M3，M4，M5，M6，M7}。［1-2］

集合中的各个指标有各自的权重，利用专家调查法和SP调查法来对各个指标的权重进行有效的计算分析。国内外的相关研究表明，通过调查人们对假定条件下多个方案所表现出来的主观偏好，以随机效用函数理论为基础建立离散选择模型，是研究不同环境下交通选择行为的有效方法。利用以上方法，可以得出较为科学的指标权重，因为两种调查方法的结合能够将普通市民和专家的意见综合起来，从而既保证了调查量，又保证了科学性。［3］如图1所示。

图1 研究方法流程图

2.1 具体研究步骤

首先，笔者结合专家调查法和SP调查法，针对6项指标进行权重评定，以能源效率最优化为重点，得出环保性、经济性、快捷性、舒适性、方便性、安全性各自在市民交通出行中所占的权重。分别在上海、南京、无锡、苏州、常州5地的繁华地段进行了市民调查，共收回问卷1 042份，其中有效问卷为993份，分别为上海197份，南京200份，无锡188份，苏州176份，常州232份。在调查的同时，还就市民心中各指标的权重进行询问与收集。

接着，针对各个指标，利用SP调查法获得在日常交通出行过程中每个指标下各种出行方式的评定，获得在某个指标下各种出行方式的先后排名次序和得分比例。

最后，将6个指标和7种出行方式进行交叉评定，根据第一步和第二步的结论，将各种出行方式在每种指标下的评定相加，得出该种出行方式最终综合评定。［4］

2.1.1 环保性评价

本文旨在探究能源效率最优化的出行方式，将较大的比重放在了环保性指标的权重评价上，利用专家调查法和SP调查法进行综合评定。在市民调查问卷中，有143名市民表明日常交通出行中交通方式的环保性最为重要，占总体的14.40%。

同时，通过走访江苏省交通控股公司、常州市公交集团总公司、南京市公交总公司、常州市车管所等部门，针对市民交通出行所带来的环保性问题进行了专家调查。行业人士认为，环保问题的确是现在市民出行需要考虑的问题，它不仅对当代人有着影响，更对子孙后代有着影响。

以常州举例，常州市今年将公交事业放在优先地位，在2005年底就已完成308辆车的“油改气”改造，建设了2座天然气加气站。2005年常州公交百公里油耗25.19升，千车公里成本3 825元，人车比为2.38:1，人均运营里程22 079公里，主要经营指标名列省内同行业前茅。至2009年7月底常州公交目前拥有运营车辆2 467辆，其中柴油车1 760辆(欧Ⅲ排放为 1 012辆)占 71.26%;天然气(CNG)车488辆，占全部车辆比例为19.78%;汽油车219辆，占全部车辆比例为8.87%;空调车数量为1 507辆，占全部车辆比例为61.08%。

现有1 760辆柴油车中，有1 012辆达到欧Ⅲ排放的车辆，均为2007年以后购入的新车，该车的排放标准高于现在的天然气车(因已改装的天然气车和新购的65辆排放为欧Ⅱ标准);加上已有的488辆CNG车，共有1 500辆低排放车辆，占全部车辆的比例达到60.80%。这个结构在行业内相当先进，环保价值高于经济价值，得到了省、市政府部门的肯定，被中国城市交通协会评为中国城市公共交通节能减排优秀企业。［5］同时其他城市也在对交通出行造成的环境污染问题进行了不同方式的处理，例如上海市在世博期间大力提倡绿色出行，南京市大力发展地铁建设等。

专家认为在6项评定指标中，环境保护性的权重应该在20%左右，将专家意见和市民意见综合起来确定环保性的权重为17.20%。在根据SP调查法对各种出行方式对于环保性的评定中私家车为118票，占11.88%;公交车为134票，占13.49%;地铁为206票，占20.75%;自行车为139票，占14.00%;出租车为93票，占9.37%;电动车为117票，占11.78%;步行为186票，占18.73%。见图2。

2.1.2 经济性评价

经济预算是市民出行考虑的重要因素，在此次SP调查中，有204位市民将经济性考虑放在了交通出行的第一位，占比例为20.54%。无论是私家车的购车费、油费、养路费等费用，还是公交地铁的票价或是出租车的费用都是市民出行考虑的重点。

图2 各种出行方式环保性评价

经调查，在公交车方面，按照百公里成本常州、苏州、无锡、南京分别为382.5元、378.0元、432.6元、421.0元。而各市的公交车票价分别是:常州所有公交为1元，部分快速公交转乘无需再次投币;苏州、无锡、南京空调车为2元，非空调车为1元，非空调车数量已大大减少。地铁以南京和上海为例，南京地铁为2元、3元、4元票价制，上海则是6公里以内3元，6～16公里4元，16公里以上每10公里加收1元，上不封顶。私家车按照油耗来算，平均百公里为8 L汽油，约合56元(93号汽油约7元)。出租车方面，都由起步价、超过起步距离每公里价格和附加燃油费组成。起步价为5至8元不等，距离为3公里，附加燃油费为1元。

在市民调查中，自行车和步行的经济性评价最高，分别为17.93%和17.42%，两者只是由于出行成本较低显示出经济性良好，但是这两者均受其他方面限制过大;公交和地铁随后，为15.91%和16.62%，部分公交优先城市比例更高;电动车为12.69%;私家车排在最后为9.97%，由于油费等一系列费用导致私家车在经济性上有较大的劣势。［6］如图3所示。

图3 各种出行方式经济性评价

2.1.3 快捷性评价

交通出行的快捷性在调查中所占比例最小，为146票，占14.70%。因为调查的是市民上下班(上下学)的交通出行过程，所以对特定的市民来说具有相对固定的出行方式。其中快捷性已较为固定，市民上班或上学之前都会根据往常的出行计划预留足够的时间。快捷性主要体现在发生突发事件时某种交通出行方式所具有的较快完成出行过程且到达目的地的能力。

调查中各种交通方式的快捷性评价中私家车为23.97%、公交车为14.40%、地铁为15.81%、自行车为7.96%、出租车为22.66%、电动车为10.88%、步行为4.33%。

从调查结果中可以看出，私家车和出租车评价最高，因为两者有较大的自由度，可以快速地到达目的地，而不必受到公交车固定路线的影响。地铁和公交车紧随其后，也表明了政府部门提倡公交优先的政策后，公共交通服务有了较大的改善，站点、路线的增多使得其快捷性上升。而自行车、电动车和步行的出行方式由于城市规模的增大，出行距离的加长，快捷性方面很难再给以较高评价。

2.1.4 舒适性评价

当今人们生活水平提高，对出行过程中的舒适度也有了要求，在调查中有165位市民将舒适性放在了第一位，占到总体的16.62%。

在各项出行方式的比较中，私家车位居第一为25.38%，出租车、地铁、公交车紧随其后分别为18.03%、16.82%、15.01%，而自行车、电动车、步行分别为8.26%、8.76%、7.75%。

私家车的舒适性无可非议地占据了最高的比例，这也是大多数购车市民考虑的重点，私家车出行的确能够大幅提高舒适程度。在公共交通方面，越来越多的大型空调车加入到运营行列中，舒适度也较以往有了大幅的提高，目前常州市市区的所有公交车均为空调车。地铁舒适度也受到市民的较高评价，稳定的运行和适宜的温度也让市民更多选择地铁，只是交通高峰时期拥挤的公共交通会使舒适度大大下降，这也是各市发展公共交通需要面对的问题。

2.1.5 方便性评价

城市公共交通的发展主要就是为了方便市民的出行，减少环境污染和城市道路交通压力，市民对交通出行的方便性也有一定的要求。私家车在路程设计和需要步行距离上有较大的优势，而地铁和公交车因为有固定线路和站点的约束，方便性受到了一定影响，完整性也降低，即部分路段需要步行。在调查中有157位市民认为方便性应首要考虑，占到了15.81%。

各种出行方式中，方便性最高的是私家车21.65%，接着为出租车20.75%，公交和地铁分别为17.42%和16.82%，自行车、电动车、步行分别为7.55%、8.96%和6.85%。

为了进一步了解市民对城市公交的舒适度、方便性等情况，笔者以各城市公交系统的专家调查为基础，以各城市公交的客运量、满载率、车辆人员比等指标为调查对象，进行了对比分析，从中也横向反映了各市公交系统在舒适度、方便性等方面的差异。如表1所示。

表1 各城市公交数据比较

2.1.6 安全性评价

出门在外，安全性也是市民考虑的重要因素。作为城市交通，每天大小不断的事故都会发生，市民总希望自己的出行能够在平安中度过，有178票选择了安全性作为出行的首要考虑对象，占到17.93%。

各种出行方式在安全性上的评价为:私家车16.62%、公交车20.24%、地铁24.57%、自行车8.46%、出租车14.90%、电动车5.84%、步行9. 37%。

2.2 数据汇总和计算

将所有的数据汇总成一个表格，即表2，表2显示了6项指标和7项出行方式的评价汇总。

由于环保性指标所占的权重为专家调查法和SP调查法所得的平均值，所以将环保性指标权重处理后，按照各个指标之间的比例重新换算各项权重百分比，使得6项总和为100%。同时将各个指标中最高评价的交通出行方式定位100分，其他各出行方式按照比例进行百分换算，得出相应的评价分数。最后将每个交通出行方式的各项得分乘以该项的权重，并累加得到该出行方式的最终评分。如表2所示，7种出行方式最终评定分数由高到低为:地铁84.79分、私家车78.34分、公交车73.51分、出租车68.42分、步行53.56分、自行车52.65分、电动车46.23分。

表2 6项指标和7项出行方式的评价数据汇总

由表2可以看出，在对各种交通出行方式的评价中，以地铁最高，电动车最低。地铁在环保性和安全性上都排在最前，且在其他各个方面也有较高评价，成为市民交通出行能源效率最优化的首选交通方式。私家车在快捷性、舒适性和方便性上有着较大的优势，但是在经济性上有着不小的缺憾，购车和日常的养车开销也成为私家车经济性上的软肋，而且近年来由于私家车数量的不断增多，城市道路交通拥堵现象也越来越明显，停车场的紧缺，导致私家车的快捷性和方便性也逐渐降低。相反，公共交通也成了市民出行的良好选择。电动车、自行车和步行等方式由于受出行距离的限制较大，不能较好地符合大多数市民的出行要求，从而逐渐退为市民们外出游玩休闲和健身娱乐的选择。

3 讨论和展望

本文利用了专家调查法和SP调查法对7种出行方式的6项指标进行了数字化的评价，并且得出了一些具体的评价参数，从而对市民交通出行能源最优化的选择有了一定的了解和结论。地铁获得最高的评价也表明了公共交通是将来交通出行能源效率最优化的方向，优良的公共交通能够更加合理地利用资源并且减少环境污染，减少城市交通压力，方便市民出行。

希望本文能给大力发展公共交通，合理规划城市交通方案带来一定的借鉴意义，使私家车和公共交通能够更和谐地发展，从而使得居民交通出行更加环保、经济、快捷、方便、舒适和安全。同时能够使现有的出行方法的优劣特点在本次评价中被挖掘出来，以此为经验或警示，对现有的出行方式做出更为合理和优化的改进，从而提高资源的利用率，减少对环境的污染，让人们真正做到出行能源效率和环境保护的最优化。

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Research on the Optimized Energy-saving Transportation of Urban Dwellers＇in Yangtze Delta Region

XU Dong1LIU Tian-qi2HU Qiu-hong3， ZHANG Xiao-lin1
(1.School of Environmental Science and Engineering，Shandong University，Jinan 250100 2.School of Biology and Technology，China Pharmaceutical University，Nanjing 210009 3.Department of Basic Courses，Changzhou College of Information Technology，Changzhou 213164，China)

Aiming at the development of the cities in Yangtze Delta region and the urban dwellers＇transportation，applying expert investigation and stated preference survey，the paper presents the dwellers’transportation evaluation system based on the analysis of features of transportation.By calculation，the paper makes a comprehensive evaluation of the transportation，discusses the optimized energy-saving transportation of urban dwellers in Yangtze Delta region，which is significant to the choice of transportation of dwellers there.

Yangtze Delta region;energy efficiency;optimization;choice of transportation

F 502

B

1672-2434(2011)03-0088-05

2011-04-12

徐 栋(1989-)，男，从事研究方向:环境工程