基于管理视角的绿色交通发展探讨

赵坚真 张纯 刘宗禹

摘要：从绿色交通的基本概念开始，剖析在管理理念下的绿色交通组织内涵与基本逻辑，通过分析当下绿色交通发展的阶段与条件，阐明当代城市绿色交通发展中的管理视角缺失情况，并论述其对绿色交通发展的影响。以上海市快速路网交织区的管理组织为例，通过基于路测指路与车载指路两种差异化的管理方式、模拟仿真的手段、定量分析的方法，进一步分析论述不同管理模式下車辆运行的效率差异，说明管理视角的必要性，从而探讨管理视角对绿色交通发展的重要意义。

关键词：绿色交通;城镇化转型;管理视角;指路信息系统;模拟仿真;运行效率

DOI：10.3969/j.issn.1674-7739.2018.02.015

引言

绿色低碳发展自20世纪90年代开始，就一直是全球城市研究的重要方向，而城市交通作为城市生活的重要领域，其能否做到方便、安全、高效、低公害也深刻影响着城市绿色发展的发展质量。2017年交通运输部印发《关于全面深入推进绿色交通发展的意见》，再一次将绿色交通概念推到了学术前沿。自1994年“绿色交通体系（Green Transportation Hierarchy）”提出以来，全球各城市均对绿色交通发展提出了各自的理论架构，开展了各式实践，城市规划、交通规划学界也做出了有力的学术探索。但往往学者从规划领域开展的研究大都集中在绿色交通规划、绿色交通建设、绿色交通技术等层面，在绿色交通技术的落地实施、管理优化等方面却有所薄弱。这使得国内大量交通架构成型、改建困难的城市，绿色交通建设难以着手。本文试图从绿色交通的基本概念与国内实践出发，论述绿色交通发展管理视角的缺位。同时，以上海快速路网交织区精细化管理为例，论述构建多层次并进的绿色交通发展体系的必要性。

一、相关概念与内涵

1987年，世界环境与发展委员会在《我们共同的未来》中首次提出了“可持续发展”概念。1994年，克里斯·布拉德肖（Chris·Bradshaw）首次提出“绿色交通体系（Green Transportation Hierarchy）”，用于推广绿色交通方式。1996年，世界银行在《可持续城市交通：政策变革的关键》中提出“可持续城市交通”概念，将绿色交通发展与环境保护、经济与社会可持续发展联系在了一起。在我国，自中共十五大开始，“可持续发展”就一直作为国家建设的重要目标而持续深化，交通发展是其中必不可少的一个项目。

随着学术领域的深入研究，绿色交通的理念与内涵也逐步丰富，不少学者都尝试去界定“绿色交通”概念。有的学者将绿色交通界定为缓解交通拥堵、降低环境污染、促进资源合理利用的，满足城市可持续发展的协和运输系统;有的学者将绿色交通界定为一种充分发挥“以人为本”理念，进而降低交通拥堵、减少排放，以较低的成本、较高的效率实现交通运输的方式。[1]杨晓光教授从交通系统的构建与要求出发，将其界定为一种和谐的交通，即为了减低交通拥堵、降低污染、促进社会公平、节约建设维护费用，通过发展低污染的有利于城市环境的多元化城市交通工具来完成社会经济活动的协和交通运输系统。[2]上述界定方式，大都将绿色交通概念界定为一种符合以人为本、绿色发展的交通系统，并未将绿色交通作为城市绿色发展、生态发展的一个整体来考量。这会带来空间布局的合理优化手段难以涵盖在绿色交通发展之中，城市管理的手段难以涵盖在绿色交通发展之中，政策制定与绿色交通技术升级被人为割裂。对此，笔者倾向于首先将“绿色交通”界定为一个涵盖政策制定、城市总体规划、交通建设、城市管理等多方面的综合系统，降低交通运输综合成本、提升交通运输效率，着力于实现交通运输领域的可持续发展。[3]

二、管理视角下的绿色交通探索

（一）绿色交通发展的管理缺位

通过对比相关概念，我们发现绿色交通发展在当下的语境中往往集中在交通资源的空间部署、道路交通权限的使用划分、绿色交通科技产品的应用、部署以及城市居民出行方式的引导与优化。比如通过电动汽车、混合动力汽车取代传统汽车，大力发展公共交通，提高公交出行比例，提倡绿色出行模式，减少自驾出行等;但缺乏针对既有机动车出行能耗降低，既有运输模式管理优化的研究与应用。对降低“基数”（提高绿色出行比例）的热衷与对降低“单价”（降低非绿色出行的污染、能耗、成本）的轻视，使得绿色交通发展的内容和手段显得较为单调，多是从计划中安排空间、资源、技术，形成一种“重计划、轻管理”的现象。其次，对于绿色交通相关技术、设施、空间进行统一的部署与全面的安排后，缺乏合理的保障措施，保障绿色交通发展的实施效果。

如上问题与我国的行政管理架构有一定的关联，也和城市交通的发展规模有一定关系。一方面，传统计划管理模式下的行政分工使得城市交通缺乏对市场变化、需求变化的快速反馈，缺乏上层规划、中层管理、下层技术的联动协调机制。另一方面，曾经的城市交通规模不大、空间资源充沛，管理缺位所导致的问题不够突出，绿色交通发展的诉求不够突显。然而，随着大城市交通格局基本成型，交通需求不断提升，管理缺位的弊端将逐步显现。

（二）城市转型期间绿色交通发展面临的矛盾

自2008年以来，中国的城镇化过程发生了很大的变化，一个方面体现在城镇化速度的放缓，从前30年的高速发展（年均1%-1.5%）进入中低速（年均0.6%-0.8%）发展;一个方面体现在由量向质的转变，人与资源的矛盾加剧;同时也体现在城镇化动力的转化，从工业化驱动逐步转化为后工业化特征的转变。[4]在城市交通发展，特别是绿色交通发展领域更是如此。在大城市交通资源供给受限的背景下，寻求交通发展由量向质的转变是绿色交通发展的重要特征。这里主要体现在科技（技术）要素驱动与管理精细化。

2014年中央城镇化会议明确新型城镇化是以人为核心的城镇化。2015年中央城市工作会议提出，坚持以人为本、科学发展、改革创新、依法治市……建设和谐宜居、富有活力、各具特色的现代化城市，走出一条中国特色城市发展道路，并进一步提出“框定总量、限定容量、盘活存量、做优增量、提高质量”。对于绿色交通发展，以人为本、科学发展、改革创新、依法治市是根植于绿色交通发展理念之中的核心思想，而框定总量、限定容量、盘活存量、做优增量、提高质量指明了城市转型期间，管理对于绿色交通发展的重要意义。

（三）多层次并进的绿色交通组织体系

上述分析与论断要说明的是，在城市发展转型的当下，尤其是对于走在转型前沿的一线城市，绿色交通发展的矛盾正在发生变化，绿色交通建设的着力点也正在变化。无论从绿色交通的概念、绿色交通发展的历史过程，还是城镇化转型过程中的矛盾与阶段性任务，都要求将管理视角纳入绿色交通体系构建中，将绿色交通发展从技术视角、规划视角，逐步转变为“技术视角+规划视角+管理视角”的多层次结构。

在既有的绿色交通技术利用、绿色交通规划引导、绿色交通设施设计等层面之外，丰富绿色交通管理手段，优化绿色交通管理体制，多线并举、多层并进，推进绿色交通体系的完善。

三、通过车载指路系统的绿色交通精细化管理探索

对于绿色交通发展管理体系的完善，一个方面可以为“基数”的缩减提供管理保障，另一个方面也可以通过管理优化，降低出行的“单价”来促进绿色交通的发展。为了更好地说明这一问题，笔者以上海市快速路网组织为例，通过实验模拟仿真的方式，比较在不同管理模式下快速路网交织区运行效率差异，以及随之而来的交通拥堵缓解，汽车碳排放量下降，说明管理对于绿色交通发展的作用。

传统的管理方式主要采用路侧指路系统对道路交通组织进行管理，对于快速路交织区管理效果较差，故而笔者试图改变这一管理模式，改由车载指路系统对交织区车辆进行管理与引导，并通过模拟仿真、数据对比，分析运行效率的差异，从而进行进一步分析、论证。

（一）模拟对比参数

交织区是指行驶方向大致相同的两股或多股车流，沿着相当长的路段，不借助于交通控制设施进行的交叉运行的区域。[5]本文研究模拟的交织区为快速路出口匝道上游的交织区，且假设不受上游入口匝道的影响，如图1所示。对比模拟的精细化管理方式为路侧指路信息和车载指路信息。在路侧指路信息环境下，出口匝道上游250m和500m处设置相应的标志牌，在上游140m处开始设置相应的道路标志线;在车载指路信息环境下，车载设备以语音和图像两种方式，在出口匝道上游700m、1 500m和2 000m处分别进行信息引导。[6]换道位置D是指驾驶员看到指路信息后做出换道行为的起始位置，即真正开始换道的起始位置，而不是决定要换道的位置。当车辆决定换道时，开始寻找合适的换道间隙，当找到后开始换道，此时即换道开始位置。换道位置D的大小是匝道出口至开始换道处的距离，如图1所示，而最大的换道位置Dmax称为交织长度。换道时间Tc是指从决定换道的时刻起到成功换至目标车道所需的时间。非换道时间Tn是相对换道时间而言的，指同一时刻没有进行换道也没有被换道车辆干扰的非换道车辆通过相应路段所需的时间。换道延误Td是非换道时间与换道时间的差。换道速度Sc是指从决定换道的时刻起到成功换至目标车道车辆的平均速度。非换道速度Sn是相对换道速度而言的，指同一时刻没有进行换道也没有被换道车辆干扰的非换道车辆通过相应路段的平均速度。换道速度降低率Sd是衡量由换道而引起通行能力下降程度的指标，如下式（1），出口匝道上游交织区具体信息如图1所示：

（1）

鉴于高架快速路交织区的特殊情况，采用人工现场调查难度大，调查内容多，调查精度和调查人员安全无法保证。本模拟调研数据获取采用录像拍摄法，同时组织人员调查。本研究组成员共历时24天，选取了宛平南路-内环高架、曹杨路-内环高架、场中路-南北高架路等6个上海市典型的快速路下匝道上游交织区进行拍摄。拍摄时间为每天的早高峰、平峰各2小时（7∶00—9∶00和13∶00—15∶00），拍摄期间天气良好，无因交通事故造成交通堵塞和交通管制等特殊情况。拍摄地点为附近的高楼，其中有酒店、小区、办公大楼和商场。

模拟使用车流密度描述交通状态，将车流密度分为两个等级，高密度和低密度。根据以往对城市快速路流量-密度-速度的关系研究，将密度分为低（<42.5辆/Km）、中（42.5辆/Km—85 辆/Km）、高（>85辆/Km）三个等级，分别对应三种交通状态：通畅、拥挤、拥堵。

（二）车载指路系统模拟实验

为了实验的高效和避免驾驶员对场景的过于熟悉，每位驾驶员需进行8次实验，每次实验的具体场景如表4。

（三）运行效率对比

换道行为是交织区运行效率下降的主要原因，频繁的交织换道易造成交通堵塞和事故，纵使是正常的换道行为也常常会降低行驶速度，降低运行效率，也因此带来汽車能耗的提高、碳排量的上升。通过对比两种不同管理模式下的交通运行效率差异，我们发现主要体现在换道延误与换道速度降低上。

对此，笔者首先通过换道延误指标，衡量两种不同管理模式下，车辆因换道而产生的延误。分别统计路测和车载指路信息下，通畅、拥挤和拥堵三种不同交通流状态下的换道延误。利用数据分析软件matlab，将获取的数据进行初步处理，得到路侧和车载指路信息下换道位置的频率直方图，分别列举路侧和车载1 500m处两个场景下的换道延误分布图，如图6、图7所示。通过差异性检验判断检验结果，其结果如图8所示。

通过对比研究可以看出，两种不同的管理模式对于通畅、拥挤、拥堵状态下的交织区均存在差异。一个方面，不同管理模式对于换道延误有较大影响，另一方面，同一管理模式下不同的管理要求也带来较大差异。前者体现为当车流状态为拥堵时，车载指路信息（2 000m）下的换道延误均值相对于路侧指路信息下降81.18%;当车流状态为拥挤时，车载指路信息（2 000m）下的换道延误均值相对于路侧指路信息下降83%。后者体现为在拥堵状态下，车载信息提示位置为2 000m、1 500m和700m时，车辆延误下降分别为81.18%、66.91%和40.17%;在拥挤状态下，车载信息提示位置为2 000m、1 500m和700m时，车辆延误下降分别为83%、67.39%和41.5%。

其次，笔者进一步通过换道速度降低率Sd来探究两种管理模式下运行效率的差异。实验分别统计路侧和车载指路信息下，通畅、拥挤和拥堵三种不同交通流状态下的换道速度下降率。并利用数据分析软件matlab，将获取的数据进行初步处理，得到路侧和车载指路信息下换道速度降低率的頻率直方图，分别列举路侧和车载1 500m处两个场景下的换道速度降低率分布图，如图9、图10所示。进一步检验、探索两者的差异性。

其实验检测结果与换道延误有一定相似性。当车流状态为拥堵时，车载指路信息（2 000m）下的换道速度降低率均值相对于路侧指路信息下降50.6%;当车流状态为拥挤时，车载指路信息（2 000m）下的换道速度降低率均值相对于路侧指路信息下降48.5%。同时，不同管理参数的调整也对结果有较大影响。在拥堵状态下，车载信息提示位置为2 000m和1 500m时，车辆延误下降分别为50.6%和37.66%;在拥挤状态下，车载信息提示位置为2 000m和1 500m时，车辆延误下降分别为48.5%和33.33%。

（四）对于绿色交通的影响

综上可以明显看出，仅仅在交通发展中细微的环节采用不同管理模式，就能对交通效率产生极大的影响。如上述所进行的模拟过程，仅在快速路交织区管理中使用不同的管理方式，并采用不同的管理参数，就能够极大改善换道延误、换道速度降低等问题。

由燃油发动机的耗油量特征可以知道，汽车等速百公里耗油与行使阻力与发动机燃油效率成正比，与传动效率成反比。当车行效率降低带来汽车减速时，不可避免会有两个影响，其一是运行车辆需要换挡，其二是车辆行驶需要降速。前者促使传动阻力增加，后者带来传动效率的降低，因而直接增加车辆的油耗水平，对绿色交通发展的整体目标产生负面影响。

四、结语与讨论

以上论述与模拟可以说明，在城市转型发展的当下，随着城市交通骨架的逐步完善，城镇化过程由量的增长转向质的变化，城市绿色交通发展也面对着新的机遇与挑战。从绿色交通发展理念的由来，到当下的绿色交通建设，乃至与之关联的城镇化过程都要求我们重视管理体系的完善。从管理视角审视绿色交通发展的具体要求，构建涵盖交通技术、交通规划到交通管理的、多层次并进的绿色交通组织架构，为绿色交通发展提供更鲜活的动力。

通过模拟、对比，更加直观地认识到细小的管理差异，如信息出现的位置、信息展示方式的差异能够给交通效率的提升、交通能耗的降低带来变化，能够影响城市绿色交通的发展。总之，在研究、引导、发展绿色交通时，认清管理的价值与作用，重视管理研究的重要性，是进一步提升绿色交通发展的重要一步。

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责任编辑：许 丹