停車換乘策略環(huán)境效益的實(shí)例探究

1、停車換乘策略環(huán)境效益的實(shí)例探究1.引言 停車換乘（park and ride,簡稱為p+r）策略作 為一種重要的交通需求管理策略，在國外的實(shí)踐應(yīng)用已經(jīng)有將近20 年的歷史。國外這方面主要的理論研究包括：在停車行為方面，芝加 哥的peter j. foote2對(duì)平日p+r使用者潛在公共交通選擇進(jìn)行了 研究，調(diào)查15個(gè)停車場1758名使用者后得出結(jié)論：p+r出行主要 是通勤出行，p+r使用者多是高收入者和高出行頻率者。在換乘需求 預(yù)測方面，suason hendricks等通過考慮換乘站容量及收費(fèi)等因素 的變化，論述了停車換乘站對(duì)換乘需求變化的影響。在停車政策方面, mildner,gerard

2、c等人在1997年冬季對(duì)美國的多個(gè)城市的停車法 規(guī)、公共交通服務(wù)水平與出行和停車行為之間的關(guān)系予以關(guān)注和研 究。研究發(fā)現(xiàn)具有消極停車政策、高停車價(jià)格和有限停車供給在高合 乘公共交通方面最有可能發(fā)生。 但p+r在我國的理論研究還剛剛起步，主要研究有：同濟(jì)大 學(xué)的陳剛通過對(duì)城市外圍停車換乘運(yùn)行特點(diǎn)的分析，建立輸入輸出指 標(biāo)體系，利用dea方法的cdr模型建立了停車換乘設(shè)施換乘效率相 對(duì)有效的評(píng)價(jià)模型，并利用模型對(duì)停車換乘設(shè)施換乘效率的影響因素 及提高換乘效率的方向和措施進(jìn)行了闡述。同濟(jì)大學(xué)的孫劍、李克平 分析了停車換乘系統(tǒng)與城市市區(qū)交通系統(tǒng)的相互影響特征，提出了利 用仿真工具visum對(duì)p+r系統(tǒng)

3、進(jìn)行評(píng)價(jià)的技術(shù)流程，并對(duì)不同交通 強(qiáng)度下的p+r系統(tǒng)有效性進(jìn)行了敏感性分析。北京工業(yè)大學(xué)的秦?zé)?美、關(guān)宏志，通過在北京市區(qū)停車場進(jìn)行的停車行為調(diào)查，在分析了 當(dāng)前的通勤交通狀況的基礎(chǔ)上，重點(diǎn)分析了在不同假設(shè)換乘條件下的 p+r系統(tǒng)選擇意向及相關(guān)出行者的特征。由于目前國內(nèi)缺少p+r實(shí) 例系統(tǒng)，國內(nèi)目前還少有針對(duì)p+r設(shè)施的實(shí)例分析。為了彌補(bǔ)與發(fā) 達(dá)國家在這方面實(shí)踐應(yīng)用的差距，上海自2012年7月在全國范圍內(nèi) 率先試點(diǎn)p+r策略。而且隨著能源利用日益緊張和綠色交通理念日 益深入人心，注重p+r設(shè)施的環(huán)境效益是一種必然的趨勢，但國內(nèi) 外較少涉及p+r策略的環(huán)境效益量化分析。 本文在繼承國內(nèi)外理論和實(shí)

4、踐成果的基礎(chǔ)上，首先簡單闡述了 p+r策略的基本概念、實(shí)施意義與影響策略環(huán)境效益的因素，然后使 用調(diào)查數(shù)據(jù)和城區(qū)道路轎車基本排放因子估算了 hc、co、nox等主 要污染物排放的減少量。并進(jìn)而從機(jī)動(dòng)車節(jié)約的油耗和大氣污染治理 費(fèi)用兩方面量化估算了上海一個(gè)p+r實(shí)例系統(tǒng)一年的環(huán)境效益。 2.p+r策略的基本概念與實(shí)施意義 p+r策略一般是指私 人小汽車出行者在城市中心區(qū)外圍（邊緣或郊區(qū)）停車，換乘公共交 通系統(tǒng)（通常以軌道交通為主）進(jìn)入城市中心區(qū)，回程再利用公共交 通方式返回到該停車換乘設(shè)施的停車場，然后駕駛私人小汽車返回出 行起點(diǎn)的一種交通需求管理策略7。p+r策略實(shí)施的意義在于： （1）它可

5、以減少城市中心區(qū)車流量，起到緩解中心區(qū)內(nèi)局部 交通擁堵、節(jié)約能源和降低中心區(qū)空氣污染的作用。通過在中心區(qū)周 邊區(qū)域提供停車資源，提高了城市整體的停車供應(yīng)，以便中心區(qū)可以 節(jié)約停車用地用于其它商業(yè)空間的開發(fā)。 (2)降低原有小汽車使用者在中心區(qū)尋找停車泊位的壓力， 提高中心區(qū)的出行舒適度；降低中心區(qū)小汽車出行，從而增加了步行 和公交的比例，有助于提高中心區(qū)的可達(dá)性，為中心區(qū)提供一個(gè)良好 的步行環(huán)境。 (3)在邊緣區(qū)設(shè)置停車換乘點(diǎn)能夠有效帶動(dòng)周邊居住、旅游、 商業(yè)的開發(fā)，促進(jìn)城市多中心區(qū)組團(tuán)式的發(fā)展。 3.p+r策略環(huán)境效益及其影響因素分析 p+r策略鼓勵(lì)人 們通過合乘出行或換乘公交、地鐵出行，減

6、少機(jī)動(dòng)車出行公里數(shù)，從 而減少機(jī)動(dòng)車污染物的排放。因?yàn)樵摬呗孕枰{駛員開車到停車場， 所以該策略沒有減少機(jī)動(dòng)車?yán)鋯?dòng)數(shù)量，僅僅減少了機(jī)動(dòng)車出行公里 數(shù)。冷啟動(dòng)是機(jī)動(dòng)車發(fā)動(dòng)機(jī)從冷卻升溫到正常溫度的階段，這一階段 是整個(gè)駕駛過程中co、hc和nox排放量最大的階段。 因?yàn)閜+r策略只能減少機(jī)動(dòng)車出行公里數(shù)，并沒有減少機(jī)動(dòng) 車?yán)鋯?dòng)數(shù)量，所以它在降低co、hc和70x的排放方面，效果不及 那些能夠完全減少機(jī)動(dòng)車出行次數(shù)的需求管理策略。但是，該策略能 有效地減少局部區(qū)域的co排放量，例如通過減少進(jìn)入中心商務(wù)區(qū)的 機(jī)動(dòng)車出行減少co的排放量。 影響p+r策略環(huán)境效益的因素主要有： (1) p+r設(shè)施可以

7、利用的車位數(shù)和期望使用率。 p+r設(shè)施是實(shí)施p+r策略的基礎(chǔ)?？梢岳玫能囄粩?shù)越多， p+r所能夠帶來的環(huán)境效益就可能更顯著。可以利用的車位數(shù)和期望 使用率主要取決于政府部門城市交通戰(zhàn)略中的規(guī)劃目標(biāo)和p+r策略 的實(shí)施力度，同時(shí)可以利用的車位數(shù)還可以隨著實(shí)施后的效果進(jìn)行增 減。 (2) p+r設(shè)施使用者以往使用的交通方式，尤其是以往獨(dú)自 駕車的人數(shù)。 p+r設(shè)施使用者以往可能采用獨(dú)自駕車、乘坐公交車、合乘出 行等出行方式。重點(diǎn)需要關(guān)注從以往獨(dú)自駕車轉(zhuǎn)變?yōu)閜+r出行，這 是因?yàn)樾∑嚦鲂惺桥欧盼廴咀顕?yán)重的交通方式。 出行方式轉(zhuǎn)變的程度越高，減少的污染排放就越多，p+r的效 益就越明顯。出行方式轉(zhuǎn)

8、變的程度主要取決于民眾的參與程度。要想 使更多的人由小汽車出行改為p+r出行，就必須提供足夠運(yùn)量的公 共交通，優(yōu)化公共交通的便利性和乘車環(huán)境。原本采用公共交通出行、 自行車出行、步行出行以及合乘出行方式的出行，采用p+r出行策 略后環(huán)境效益可能不明顯。 (3)使用p+r設(shè)施的小汽車/中型客車合乘，以及換乘公共 交通的平均出行距離。 公共交通或合乘出行的距離越遠(yuǎn)，等于抵消的小汽車出行距離 就越多，減少的小汽車污染排放就越多，p+r策略的環(huán)境效益就越顯 著。 4. p+r設(shè)施環(huán)境效益的實(shí)例研究4.1 p+r設(shè)施實(shí)例系統(tǒng) 在全國范圍內(nèi)，上海于09年7月率先試點(diǎn)p+r策略。首批 試點(diǎn)的“p+r”停車場

9、車庫有兩個(gè)：一個(gè)是位于軌交2號(hào)線淞虹路站 的停車樓，目前共有292個(gè)泊位；另一個(gè)是位于軌交1號(hào)線錦江樂 園站的虹梅路停車樓，目前可提供約70個(gè)泊位。駕車人持公共交通 卡停車并換乘軌道交通，即可享受停車費(fèi)用優(yōu)惠。停車服務(wù)時(shí)段為每 天的5時(shí)30分至23時(shí)30分，服務(wù)時(shí)段與軌道交通首末班車時(shí)間 相銜接。試行收費(fèi)標(biāo)準(zhǔn)為在換乘服務(wù)時(shí)段內(nèi)按次收費(fèi)，每次10元， 其余停放時(shí)間按5元/小時(shí)計(jì)費(fèi)。上海p+r設(shè)施的建立對(duì)于國內(nèi)其它 大中城市具有借鑒意義，其今后基本運(yùn)營情況也可以用于實(shí)例系統(tǒng)的 改進(jìn)和完善。 4.2 p+r設(shè)施實(shí)例系統(tǒng)調(diào)查研究 4.2.1變量符號(hào)聲明 實(shí)例研究中涉及到的數(shù)據(jù)分為原始輸入變量數(shù)據(jù)和計(jì)算

10、得到 變量數(shù)據(jù)兩類。原始輸入變量數(shù)據(jù)分為三類：停車換乘設(shè)施使用現(xiàn)狀 變量數(shù)據(jù)、駕駛員出行行為變量數(shù)據(jù)和附加系數(shù)。 停車換乘設(shè)施使用現(xiàn)狀變量數(shù)據(jù)： 設(shè)施的平均使用率average estimated utilizationrate(aeur)； 一年平均使用天數(shù)average operating days peryear (aodpy)；停車設(shè)施泊位數(shù)parking spaces (ps) o 駕駛員出行行為變量數(shù)據(jù)： 停車換乘設(shè)施未建成前使用者自駕車出行的比例 percentof users previously drovealone(poud)； 通勤者自駕車到 p+r 設(shè) 施往返一次的平均

11、出 行距離 一 一 avcragckilometcrs/roundtrip from house to p+r facility (akrp)；通勤者自駕車往返一次的平 均 出 行距離average kilometers/roundtrip by drivingalone (akrd)。 附加系數(shù)： 排放因子emissionfactor (ef)；調(diào)整系數(shù)adjustingfactor(af)。 計(jì)算得到變量數(shù)據(jù)： 期望增加的使用p+r設(shè)施的車輛數(shù)expectedlotuseincrease(eui)；期望減少的機(jī)動(dòng)車出行次數(shù)expected number ofpeople reducing

12、driving(eprd)；每年減少的機(jī)動(dòng)車行駛公里數(shù)一 一annually vehicles kilometers travelled reduction(avktr)； 減少的排放量reduction in emission(rie) ； p+r設(shè)施使用者往返一次減少的小汽車平均出行距離kilometers roundtripaverage reduced by lot users (krar)；減少的污染物排放量emissionpollutant reduced(epr)。 注：hc、co、nox排放量分別記為epr1、epr2、epr3,相應(yīng) 的其排放因子分別為efl、ef2、ef3o

13、 4.2.2基本調(diào)查情況 選取9.7 (周一)、9.9 (周三)、9. 11 (周五)三天工作日的 早晚高峰時(shí)段發(fā)放問卷調(diào)查。早高峰調(diào)查時(shí)間為早上6： 30& 30, 晚高峰調(diào)查時(shí)間為下午5： 007： 00o調(diào)查地點(diǎn)為軌交2號(hào)線淞虹 路站的停車樓。調(diào)查內(nèi)容有：通勤者自駕車往返一次的平均出行距離 和駕車到p+r設(shè)施往返一次的平均出行距離、通勤者在p+r設(shè)施還 未建成以前的自駕車出行比例、p+r設(shè)施的平均使用率等。本次調(diào)查 的對(duì)象主要為使用p+r設(shè)施的通勤出行者。調(diào)查的方法是調(diào)查員對(duì)p+r使用者進(jìn)行解釋和詢問，當(dāng)面填寫調(diào)查表的方式。經(jīng)過三天早晚 髙峰的實(shí)地調(diào)查，總共得到276份問卷，其中

14、約76%為通勤者出行的 有效問卷。4. 3調(diào)查數(shù)據(jù)初步分析 由于調(diào)查中p+r設(shè)施的停放車輛超過95%為轎車，而且基于 家到單位的出行道路為城區(qū)道路，所以本文選用了城區(qū)道路轎車的基 本排放因子?？紤]到一些通勤出行者把車開到停車場后，還把子女送 到附近的公交站點(diǎn)或地鐵站點(diǎn)后才去上班，在具體估算機(jī)動(dòng)車行駛公 里數(shù)時(shí)乘以調(diào)整系數(shù)1.2表示通勤者送子女上學(xué)減少的機(jī)動(dòng)車行駛 公里數(shù)。 雖然利用p+r設(shè)施出行比直接開車出行往返一次增加了約2.91公里，但從統(tǒng)計(jì)結(jié)果看p+r出行相比自駕車出行減少5%-10% 的出行時(shí)間且行程時(shí)間比較固定，受交通阻塞影響因素較小。對(duì)于超 過20公里的長距離往返出行,p+r策略還

15、能夠節(jié)約一定的交通費(fèi)用， 停車費(fèi)和交通費(fèi)之和比小汽車出行燃油費(fèi)用大約減少3-5元不等。 大約80%的通勤出行者在p+r設(shè)施還未建成以前自駕車出行，這些出 行者多來自于年薪10-15萬的中等收入家庭，可以說p+r設(shè)施有效 改變了出行者的出行結(jié)構(gòu)和公共交通出行所占比例。4.4梗概規(guī)劃方法和排放因子 本例中估算p+r設(shè)施環(huán)境效益采用梗概規(guī)劃方法(sketch planning method, spm)o spm是美國在規(guī)劃中常用的估算機(jī)動(dòng)車排放 量的方法。spm估算輸入的數(shù)據(jù)隨著方案類型的不同而不同，但主要 包括上面調(diào)查得到的數(shù)據(jù)和排放因子等。所有的近似輸入數(shù)據(jù)均采集 于上海已試點(diǎn)運(yùn)行的軌交2號(hào)線淞

16、虹路站停車樓的實(shí)地調(diào)查中。 排放因子是梗概規(guī)劃方法中的重要輸入。機(jī)動(dòng)車排放因子可以 用來研究機(jī)動(dòng)車污染物的排放狀況，它表示汽車在特定工況運(yùn)行下單 位行駛里程排放污染物的量，可用每運(yùn)行單位距離的污染物克數(shù)來表 示。在國標(biāo)gb5181-58中，排放因子稱為質(zhì)量排放量，是指特定車 輛的某種污染物在各種因素影響下的平均排放量。它是研究機(jī)動(dòng)車污 染狀況的關(guān)鍵參數(shù)，是治理機(jī)動(dòng)車污染的重要指標(biāo)。 影響機(jī)動(dòng)車排放因子的因素有很多，主要有車輛類型、車輛行 駛的道路狀況、車輛速度、發(fā)動(dòng)機(jī)冷熱狀況等。在美國，除加州外, 從國家、州到地方的空氣質(zhì)量規(guī)劃制訂者，都統(tǒng)一使用美國環(huán)保局的 機(jī)動(dòng)車源排放因子模型（mobile

17、）來估算在用機(jī)動(dòng)車源排放。mobile的數(shù)據(jù)來源為美國環(huán)保局組織的各種不同的在用車排放水平檢測結(jié) 果，以及聯(lián)邦測試程序ftp中測得的排放結(jié)果。由于被檢測的車輛 包含不同車種、車型，配置不同排放控制措施:有不同的發(fā)動(dòng)機(jī)結(jié)構(gòu)、變速器類型、化油器或燃油噴射系統(tǒng);有不同的維修保養(yǎng)狀況、不同的行駛里程。因而，測試結(jié)果對(duì)全體車輛的排放狀況有相當(dāng)?shù)拇硇浴?我國近年來借鑒了美國的研究經(jīng)驗(yàn)，充分利用中國環(huán)境科學(xué)研 究院的輕型汽車排放實(shí)驗(yàn)室，得到了我國輕型汽油車基本排放因子的 近似估算值。本文選用了該研究院城區(qū)道路轎車的基本排放因子。具 體數(shù)值為 hc 1. 7g/km, co 20. lg/km, nox 1

18、. lg/kmo 4. 5 估算減少的各種污染物排放量 具體p+r設(shè)施環(huán)境效益估算步驟如下所示： 第一步：估算期望增加的使用p+r設(shè)施的車輛數(shù)。 eui二psaeur二248 輛。 第二步：估算減少的機(jī)動(dòng)車出行次數(shù)。 eprd二euipocd二 198 次。 第三步：估算p+r設(shè)施使用者往返一次減少的小汽車平均出 行距離。 krar二akrdakrp二6. 89 公里。 第四步：估算每年減少的機(jī)動(dòng)車行駛公里數(shù)。 avktr=afeprdkrara0dpy=409266 公里。 第五步：估算減少的污染物排放量。 epr1二ef1avktr二695752 克 0. 696 噸 epr2二ef2av

19、ktr二8226247克 8.226 噸 epr3=ef3avktr=450193 克 0.450 噸 5.環(huán)境效益產(chǎn)生的經(jīng)濟(jì)價(jià)值 環(huán)境效益產(chǎn)生的經(jīng)濟(jì)價(jià)值包含兩個(gè)方面：一是機(jī)動(dòng)車行駛公里數(shù)減少所節(jié)約的油耗，二是排放量 減少降低的大氣污染治理費(fèi)用。由于量化環(huán)境質(zhì)量改善所帶來的社會(huì) 效益有很多不確定因素，而且很難精確估計(jì)大氣污染治理的社會(huì)成 本，所以其經(jīng)濟(jì)價(jià)值沒有考慮。5.1汽車油耗的影響因素分析 汽車油耗的髙低，主要取決于發(fā)動(dòng)機(jī)的耗油率和克服行駛中阻 力所需的功率。汽車耗油量是由多種復(fù)雜影響因素構(gòu)成的，如：汽車 排量、車身自重、道路情況、車速、發(fā)動(dòng)機(jī)冷熱情況、司機(jī)駕駛技術(shù)、 手/自動(dòng)擋、輪胎氣壓

20、、裝載質(zhì)量等。一般情況下，汽車排量越大， 每百公里耗油量就越高。速度與油耗的關(guān)系呈現(xiàn)一種u形曲線，當(dāng) 車速從零逐漸增加時(shí)油耗與車速成反比關(guān)系，但到了一輛車的經(jīng)濟(jì)速 度時(shí)油耗最?。ㄒ话戕I車的經(jīng)濟(jì)速度為80-100公里/時(shí)，每一品牌車 輛有所不同），過了這一經(jīng)濟(jì)速度油耗與速度成正比關(guān)系。同一品牌 車輛自動(dòng)擋比手動(dòng)擋百公里油耗高1.5升左右。汽車在冷啟動(dòng)后行 駛的一段時(shí)間內(nèi)耗油量更高。其它影響機(jī)動(dòng)車油耗的因素如車身自 重、輪胎氣壓、裝載質(zhì)量等主要由機(jī)動(dòng)車技術(shù)參數(shù)決定，在下面的油 耗計(jì)算中會(huì)綜合考慮。 5.2與機(jī)動(dòng)車油耗相關(guān)的數(shù)據(jù) 我們尋訪了上海市車輛管理所、上海國拍中心等相關(guān)機(jī)構(gòu)，了 解到如果把上海

21、目前小轎車的排量種類分為16（含）以下、18（20）、 2.4 （含）以上三種，它們的大致比例為2： 2： 10如果把這些小汽車分為日系、德系和美系和國產(chǎn)四種， 它們的大致比例為3： 2.5： 2： 2.5o同一類車手動(dòng)擋比自動(dòng)擋每百 公里大約節(jié)油1.5升，且目前上海在用車自動(dòng)擋與手動(dòng)擋車輛比例 大約為3： 2o使用93號(hào)汽油與使用97號(hào)汽油的比例大致為7： 3。 93號(hào)汽油單價(jià)6. 61元/升，97號(hào)汽油單價(jià)7. 03元/升。由于城區(qū) 道路比較擁堵且考慮到信號(hào)交叉口的延誤，對(duì)車輛速度加權(quán)平均后取 值大約為32公里/時(shí)。1.6 （含）以下小轎車百公里油耗平均為8.5 升，1.8 （2.0）小轎

22、車百公里油耗平均為10.1升，2.4 （含）以上 小轎車百公里油耗平均為13升。 5.3估算節(jié)約的油耗費(fèi)用 第一步：計(jì)算各類排量小汽車行駛的公里數(shù)。 1.6 （含）以下=409266/5216. 37萬公里同理，可得計(jì)算結(jié)果:1.8 （2.0） 16. 37萬公里；2.4 （含）以上8. 19萬公里。 第二步：估算各類排量手、自動(dòng)擋行駛的公里數(shù)。 1.6 （含）以下手動(dòng)擋=16. 37/1046. 55萬公里同理，可得計(jì)算 結(jié)果：1.6 （含）以下自動(dòng)擋9. 82萬公里；1.8（2. 0）手動(dòng)擋6. 55萬 公里；1.8（2.0）自動(dòng)擋9.82萬公里；2.4（含）以上手動(dòng)擋3. 27萬 公里；

23、2.4 （含）以上自動(dòng)擋4.91萬公里。 第三步：估算各類排量手、自動(dòng)擋每百公里油耗。 1.6 （含）以下手動(dòng)擋7.6升/百公里1.6 （含）以下自動(dòng)擋 9. 1升/百公里1.8 （2.0）手動(dòng)擋9.2升/百公里1.8 （2.0）自動(dòng)擋 10.7升/百公里2.4 （含）以上手動(dòng)擋12.1升/百公里2.4 （含）以 上自動(dòng)擋13.6升/百公里第四步：估算各排量使用93號(hào)汽油和97 號(hào)汽油行駛的公里數(shù)。 1.6 （含）以下手動(dòng)擋使用93號(hào)汽油=6. 55/1074. 58萬公里 同理，可得計(jì)算結(jié)果：1.6 （含）以下手動(dòng)擋（97號(hào)汽油）1.96萬 公里；1.6 （含）以下自動(dòng)擋（93號(hào)汽油）6.

24、88萬公里；1.6 （含） 以下自動(dòng)擋（97號(hào)汽油）2.95萬公里；1.8 （2.0）手動(dòng)擋（93號(hào) 汽油）4.58萬公里；1.8 （2.0）手動(dòng)擋（97號(hào)汽油）1.96萬公里; 1.8 （2.0）自動(dòng)擋（93號(hào)汽油）6. 88萬公里；1. 8 （2.0）自動(dòng)擋（97 號(hào)汽油）2. 95萬公里；2.4 （含）以上手動(dòng)擋（93號(hào)汽油）2. 29萬 公里；2.4 （含）以上手動(dòng)擋（97號(hào)汽油）0. 98萬公里；2.4 （含） 以上自動(dòng)擋（93號(hào)汽油）3.44萬公里；2.4 （含）以上自動(dòng)擋（97號(hào) 汽油）1.47萬公里。 第五步：估算節(jié)約的油耗費(fèi)用。 1.6（含）以下手動(dòng)擋使用93號(hào)汽油-4. 58/1007. 66. 612. 30萬 元同理，可得計(jì)算結(jié)果：1.6 （含）以下手動(dòng)擋（97號(hào)汽油）1.05萬 元；1.6 （含）以下自動(dòng)擋（93號(hào)汽油）4. 14萬元；1.6 （含）以下 自動(dòng)擋（97號(hào)汽油）1.89萬元；1.8 （2.0）手動(dòng)擋（93號(hào)汽油）2. 79萬元；1.8 （2.0）手動(dòng)擋（97號(hào)汽油）1.27萬元；1.8 （2.0） 自動(dòng)擋（93號(hào)汽油）4