北京市綠色交通轉型的效果分析

羅國亮，張炳妍

（華北電力大學 經濟與管理學院，北京 102206）

北京市是我國超大城市，作為首都承擔著包括經濟中心在內的多種功能。近些年來，私家車擁有量迅速增長，在 2018 年全市消耗的總能源中，城市交通需求消耗占比達到了 13%，同時，PM2.5濃度有近一半由汽車尾氣貢獻。隨著 PM2.5 的增長，死亡率會相應提升；且高濃度的 PM2.5 也會反向影響交通產業，導致飛機延誤和交通事故等問題。

我國現已提出到 2030 年左右 CO2排放達到峰值，并爭取實現到 2050 年凈零排放的發展目標。北京市為了降低交通領域所產生的資源損耗，緩解環境壓力，近幾年來一直致力于推進綠色交通轉型戰略。本文通過實證分析來評價北京市綠色交通轉型效果，并為推動全國交通產業有效轉型提供相關建議。

一、文獻綜述

2000年11月，“綠色交通”一詞首次出現在北京的學術研討會上，這次會議成為國內學者研究和發展綠色交通的開端。在接下來的二十年里，綠色交通的理念在中國發展壯大，對其理論體系的研究也涉及多個角度。熊文（2005）[1]等人便系統地總結了綠色交通的內涵和理論體系，并將其分為“人本說、系統說、協和說、永續說、約束說”這五種觀點。陸化普（2009）[2]還進一步區分了可持續交通、綠色交通和低碳交通的概念。本文主要是指廣義的綠色交通，其廣義概念要求交通系統節約能源，人們的行為保護環境，政府通過推動公交優先發展戰略，以及促進人們選擇自行車和步行的出行模式來建立以公共交通為主的綜合交通系統。王慶新（2009）[3]、吳昌林（2010）[4]、張航、萬軍（2010）[5]對國外綠色交通發展模式分別進行了研究，總結出來現有的綠色交通發展模式包含小汽車主導的發展模式、以公共交通主導的發展模式、慢行交通主導的發展模式和多種方式混合的發展模式。

近些年來，國內外學者有關交通綠色發展的促進方式有以下四個角度。第一，由Chris Bradshaw（1994）[6]提出的，通過將不同交通工具的耗能進行排序，得出結論認為推動公共交通，限制私有車數量以及發展綠色交通出行方式是實現這一理念的關鍵。Gül?in（2018）[7]等也認為公共交通是實現城市可持續交通發展最重要的方式，并且進一步通過積分模型量化分析了發展公共交通給城市環境帶來的影響。第二，由Calthorpe（2006）[8]提出的TOD模式，旨在通過合理規劃城市用地和發展公共交通來降低能耗，進而實現綠色交通，陸化普（2020）[9]擴充了TOD的中國內涵，并詳細闡述了具體的規劃思路。第三，Wilfried Puwein（2005）[10]研究認為可以通過增加道路費和相關稅收來減少汽車尾氣排放以及改善交通擁堵。第四，Zhiwen Yang（2020）[11]等人指出使用速度引導式的智能交通系統（SG-ITS）可以顯著降低車輛的燃油消耗和污染物排放。

由于綠色交通理念已經得到了政府、專家和廣大公眾的認可，如何衡量綠色交通的轉型效果開始成為學者們研究的另一大關注點。陸化普（2012）[12]分析了傳統交通發展和綠色交通發展的異同，建立了以綠色交通分擔率、出行時間指數、出行距離加權平均值、公交可達性、清潔能源車使用比例、公交出行車外時間與車內時間比和公交車平均行駛速度為主的綠色公路評價指標。而以徐洪磊（2014）[13]、楊少輝（2017）[14]、王雙（2018）[15]等為代表的大部分學者在建立綠色交通指標評價體系時都采用分層次設定指標。

指標權重的設定方法也多種多樣，蔣育紅（2008）[16]、梁對對（2014）[17]均使用了DEPHI方法進行指標權重設定，分別分析了馬鞍山市和深圳市的交通發展狀況；樊娟娟（2010）[18]、孫權（2016）[19]、王夢楠（2018）[20]則以熵權法為基礎展開分析。也有很多學者完整地評價了各個城市的綠色交通發展，涉及到的評價方法包括：灰色關聯系數法、價值函數法、模糊決策法和層次分析法。王珍珍（2012）[21]就使用了模糊層次分析法對涿州市生態示范基地的綠色交通規劃開展評價；金丹、董曉基（2018）[22]則用DPSIR模型建立了綠色交通指標評價體系，并結合徐州市交通發展現狀，對徐州市交通發展狀況進行了綜合評價。朱嘉、曾良（2020）[23]等基于已有的綠色發展指標體系，將整個系統按照不同對象分成三大模塊，模塊化的評估方式具有更加完善的動態機制。但是，Xiongbin Lin（2019）[24]認為交通評估方式并不能提出綠色交通建設的具體方案，只可以為綠色交通模式提供績效衡量標準。

總結來看，我國對綠色交通轉型的研究還處于起步階段，其評價指標體系的建立方法多種多樣，但至今還沒有統一的衡量方法。

二、評價指標體系與研究模型

（一）指標體系構建

1.指標體系構建原則

對城市綠色交通的評價要求我們選擇敏感性高、數據可取得、具有普適性的指標作為研究對象。首先在綜合性下，要從多個重要且有代表性的角度進行選擇來完整評價交通產業發展；其次在科學性下，需要在各個角度下分別挑選數據可獲得和可處理的指標；再次在可操作性下，為了使指標體系更有利于推廣，必須選擇數據獲取成本低、處理難度低的指標；最后為了剔除不同因子之間相關性對結果的影響，要選取具有獨立性的指標。

2.指標釋義和數據來源

參考相關文獻選擇的指標，并結合國家和北京市政府在發展綠色交通中實施政策所涉及的角度，注重數據的可取得性和連續性，由此構建指標體系。第一層次以“北京市綠色交通轉型效果”為目標層；第二層次為準則層，包括公共交通評價指標、基礎設施建設評價指標、新能源汽車評價指標以及生態環境評價指標；第三層次是包含了17個指標的具體指標層。

（1）公共交通評價指標：公共交通出行比例可以全方位地反映出綠色交通系統的建設狀態；萬人公交擁有標臺數是地面公共交通投資力度的重要參考；公交運營線路條數和軌道交通車站可以體現人們出行的便利程度；交通行業固定投資比例通過交通行業的投資與社會總投資相比得到；公交專用道比例和軌道交通運營里程可以分別得到一地區地面和地下交通的覆蓋范圍。

（2）基礎設施建設指標：公路密度大是發展綠色交通、實施公交優先的前提；快速路里程和主干道里程長度是解決交通擁堵問題的核心，也是衡量城市道路網絡發展水平的重要指標；人均道路面積過大說明耗費土地資源過多，過少則表示道路交通發展還未成熟，在我國現有發展水平下，人均道路面積越大越好（12平方米是最優值）；道路交通指數是用來表明道路暢通與否的重要指標，標準的設定情況見表1：

表1 道路交通指數標準表

（3）新能源汽車指標：新能源汽車市場占有率用來衡量新能源汽車領域相關政策的有效程度，而新能源汽車的有效推廣可以視為城市綠色交通轉型效果好的體現。由于新能源汽車領域為新興產業，獲得近十年的數據難度較高，故只采取這一個指標。

（4）生態環境指標：二級和好于二級天數及可吸入顆粒物年日均值作為衡量大氣污染的主要指標可以有效地體現一地區綠色出行的效果；二氧化氮是汽車尾氣的主要污染物之一，其濃度值也被納入主要考核指標；道路交通干線噪聲平均值與交通量成正比關系，用來檢測交通綠色轉型中聲污染的變化情況。

本文所采用的數據來源于《北京交通發展年度報告》、《北京市統計年鑒》和《北京市環境狀況公報》，具體指標數據見表2。

表2 北京市綠色交通轉型效果評價指標

（二）模型構建

1.熵權法確定指標權重

本文采用熵權法賦予指標權重，并用灰色關聯分析法來做指標體系的評價，熵主要是用來衡量一個系統的無序程度，若系統可能處于多種不同的狀態，設定每個狀態的概率為Pi(i=1,2,3,······,m)，則該系統的熵就定義為：

對于某個指標rj有信息熵：

根據信息熵的基本原理，指標的信息熵與指標的權重負相關，即指標的信息熵越小，則該指標的權重越大，這是因為當指標的信息熵小時其所包含的信息更多，作用更大。本文利用熵權法來對各個指標的權重進行設定，具體步驟如下：

評價指標矩陣：

設有m個評價指標，n個評價項目，根據選取的指標數據確定矩陣：

其中，Xij表示第j個評價對象的第i個指標值。

數據標準化：

計算信息熵和權重：

根據信息論中信息熵的定義，在包含有m個指標，n個項目的評價體系中，我們可以得知第i個評價指標的信息熵值為：

其中，

計算第i個指標的熵權wi：

2.灰色關聯分析法評價

灰色關聯分析是一種因素分析方法，其分析機理是通過分析、比較各因素曲線與結果曲線在幾何形狀上的相似程度，當曲線越接近時則意味著其發展變化規律越接近，進一步說明了兩者的關聯度越大。

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建立評價指標數據列：

首先構建一系列能夠影響系統行為的因素所組成的序列，并對評價對象的每個評價指標進行取值。用如下方法表示：

式中Xij的含義是：第j年份的第i個指標的數據值，m為指標個數，n為不同年份的評價指標。

確定參考指標集：

規范化處理標準數據列：

由于確定的各個指標量綱不同無法直接進行比較，在建立灰色關聯模型時要將所有數據的單位統一，也就是將所有數據標準化處理。利用公式（5）、（6）對數據進行標準化處理，由此得到了標準化矩陣R，如下所示：

計算灰色關聯系數：

灰色關聯度反應的是幾條曲線發展的差異趨勢，差異大小即為關聯程度的大小。各指標的關聯系數的計算公式為：

計算灰色關聯度：

由于灰色關聯系數由一系列的數值構成，所以計算得到其平均值得到每一組參考數列的整體變動趨勢，以及多大程度接近于比較數列的整體趨勢，這種趨勢稱為灰色關聯度，具體計算公式如下：

式中，pj為評價指標中第j年的灰色關聯度。

根據灰色關聯度排序：

將上一步求得的灰色關聯度按照數值高低對每一年進行排序，排名越高的年份與最優數列的相關程度越大，反之則表示相關程度越小。就本文研究對象來說，排名越高的年份表示綠色交通系統建設得越好。

三、實證分析

本文根據熵權法，對衡量北京市2009—2019年綠色交通建設水平的17個指標的權重進行測度，得到結果見表3。

表3 各指標熵權

根據灰色關聯分析法，將各年份的比較數列與最優數列關聯系數值結合熵權法求得的各指標權重，得到各年份的灰色關聯度值為：

用描點法繪制出2009—2019年北京市綠色交通關聯度變化趨勢如圖1所示，可以清晰的看到2018年北京市綠色交通關聯度最高，2010年綠色交通關聯度最低，近十一年的總體趨勢是關聯度越來越高，說明交通綠色轉型的效果越來越顯著。

圖1 北京市綠色交通關聯度變化趨勢

根據圖線變化斜率具體來分析，將北京市綠色交通轉型過程分為三個階段，第一階段為2009年到2013年，這一段圖線變化較為平坦，且有升有降不穩定，是綠色交通轉型的準備階段；第二階段為2013年到2016年，可以看到圖線穩定上升，是綠色交通轉型的成長階段；第三階段為2016年到2019年，圖線上升速度加快，在2018年綠色交通關聯度已經達到了0.915的最高點，是綠色交通轉型的成熟階段。

（一）2009—2013年：綠色交通的孕育和準備階段

北京市人口增長迅速，公共交通出行比例逐漸提高，政府逐步推動新能源汽車發展，“霧霾”問題開始成為社會關注熱點。2009年政府頒布《北京市建設人文交通綠色交通行動計劃（2009—2015）》，該文件提出了“綠色北京”的發展目標。由圖2、圖3、圖4可以看出，在公共交通領域，萬人公交擁有標臺數在這五年間總體降低，主要系人口增長速度高于公交車臺數增長速度；而軌道交通建設所包含的兩個指標快速上升，重軌道的交通發展戰略在這一時期得以體現；同時從2007年起北京市開始實行地鐵單一票價和公交刷卡優惠，高補貼政策促進了公共交通出行比例的提高。

圖2 公共交通指標相關分析圖（2009—2013）

圖3 基礎建設指標相關分析圖（2009—2013）

圖4 生態環境指標相關分析圖（2009—2013）

在基礎設施建設方面，盡管道路面積和公路里程數都在不斷上漲，但是交通擁堵指數卻同時在迅猛增加，這意味著交通道路的發展并沒有解決交通擁堵問題，基礎設施建設的科學性還有待加強；而人均道路面積反而降低，交通基建的發展速度也低于人口增長速度，進一步體現出人口增長這一突出問題。在這一階段，燃油稅“六費合一稅”改革、政府購買新能源汽車和新能源汽車補貼政策開始施行，促進了初期新能源汽車的發展。

在生態環境方面，2013年以前，“霧霾”問題還沒有被重視，政府沒有采取強有力的措施來治理大氣污染，使得可吸入顆粒物穩定在同一水平；道路噪聲伴隨交通需求的上升也越來越嚴重，生態環境問題在五年里開始逐漸突出。

（二）2013—2016年：綠色交通的成長階段

北京市人口數量繼續高速增長，公共交通發展和大氣污染穩步向好，交通擁堵和道路交通干線噪聲等問題有待加強。2012年，北京市頒布了《北京市“十二五”時期交通發展建設規劃》進一步明確了發展“綠色交通”的目標。在公共交通方面，從圖5可以看出，盡管2014年開始北京地鐵和公交車票價統一上調，但是并不影響公共交通出行比例的提高，推斷乘坐公共交通或已成為人們的出行習慣；萬人公交擁有標臺數降低，深入分析發現依舊是人口增長速度過快導致的。

圖5 公共交通指標相關分析圖（2013—2016）

在基礎設施方面，大部分指標均在2016年得到了提升，但由于交通擁堵的改善需要政府較長時間的努力，且也受到人口增長的正向促進，所以交通擁堵這一指標并沒有得到改善。

國務院在2013年頒布《大氣十條》，總計安排50億元治理京津冀與周邊三省的大氣污染，最終使得評價大氣條件的三項指標都表現不錯；道路交通干線噪聲平均值指標逐年降低。

（三）2016—2019年：綠色交通的成熟階段

這一階段，北京交通擁堵問題開始改善，公共交通領域的各項指標基本都達到了十年來的最高水平，萬人公交標臺數這一指標終于在這一階段有了起色，2017年表現最佳，盡管2018、2019年有所下滑，但是仍舊較前幾年在不斷進步。

基礎設施相關指標也是全部達到了十年間的最高值，交通擁堵指數在這一階段持續改善，其中2019年表現最好，這期間北京市機動車輪流限號開始常態化，對交通擁堵的改善功不可沒，交通擁堵的治理通過六年左右的時間已見明顯成效。新能源汽車的“退坡”政策開始施行，新能源汽車保有量的增加充分體現出該行業向市場化發展的步伐加快。

生態環境指標延續上一階段仍然在不斷改善，但是道路交通干線噪聲平均值依舊有所反復，聲污染還未成為北京市環境治理的重點，由此推斷在大氣污染治理取得階段性成果之后，聲污染的治理很有可能成為下一個階段綠色交通治理的重點。

四、研究結論與政策建議

（一）研究結論

總體來說，2009—2019年北京市綠色交通發展狀態良好，在相關政策推動下已經實現了綠色交通的初步轉型，其主要表現為：軌道交通發展迅速，道路建設穩步推進，交通因素導致的大氣環境治理取得明顯成效。

在公共交通領域，政府初期的高額補貼促進人們形成了綠色出行的習慣，結合持續的投資建設已經形成了相對成熟的規模。

在基礎建設方面，盡管道路長度、密度和面積等指標一直提高，交通擁堵仍然沒有被很好的解決，出行需求的增加要求道路建設更具科學性。

從免稅補貼、政府購買到補貼退坡，新能源汽車完成了從政府扶持到市場化的轉變，國內新能源汽車廠商已經具備了一定的競爭力。

在生態環境領域，大氣污染治理已經初見成效，由于人口增長過快導致的交通擁堵和道路交通干線噪聲大等問題依然突出存在，聲污染的治理很有可能成為下一階段綠色交通治理的重點。

（二）政策建議

增加以新能源公共汽車為主的地面公交數量，降低公交車輛間時間間隔，優化公交路線，提升系統準點率。

及早重視道路噪聲污染，降低時間延遲可能帶來的更大的經濟損失。在具體措施方面，可以先監測北京市重點路段的道路交通噪聲；然后基于軟件實測噪聲，根據其產生的機理開展道路鋪面結構升級和材料研究。

密切關注新能源汽車電池技術的發展、智能交通系統的改進、尾氣處理裝置的改造升級等。通過政府牽頭的方式設立國家交通產業高新技術開發扶持基金，加大對新能源行業技術創新的獎懲激勵力度，實行一系列稅收優惠政策鼓勵高新技術企業發展和增加高水平層次的人力資本的投資，并適度地提高對于交通運輸業科研人員的獎勵和稅收優惠激勵。