中国城市化进程中的城市道路交通碳排放研究

中国城市化进程中的城市道路交通碳排放研究

中国城市化进程中的碳排放具有增长快速的特征。中国城市正处于快速发展时期，经济的快速发展，人民生活水平日益提高，城镇居民人均交通消费支出占总消费性支出的比重不断增长（2009年比1990年就增加了十多倍②），居民出行需求和强度越来越大。城市人口的迅速膨胀，居民出行需求总量又会快速增加，将导致城市交通客运量的快速上涨。随着城镇化进程的加快，城市建成区面积不断扩大由此带来我国城镇居民出行距离的加大。私人汽车增长率居高不下（1999-2009年年均增长率为23.96%），使居民出行结构发生显著变化，越来越多私人汽车的出现，导致城市道路交通能源消耗越来越多。随着城市道路交通需求的不断增加，即使城市交通人均能耗目前仍远低于发达国家水平，但是增量快，增幅大，由此而产生的碳排放量将迅速增长。

许多学者对交通部门碳排放问题进行了研究。江玉林、姜克隽等指出如果不采取有效措施，2020年城市交通的终端能源消耗将占交通行业能耗量的46%［4］。吴文化预计交通领域将成为能源消费增长最快的终端用能领域［5］。国家发展和改革委员会能源研究所课题组的研究结论是交通部门将逐渐成为未来能源需求和碳排放增长的主要贡献者［6］。张陶新等的研究表明，2002-2007 年中国城市交通部门碳排放量的年均增长率明显高出高于同期全国碳排放量；中国各城市人均碳排放增长速度快慢不一，但总体上，中国城市交通碳排放量的增加很快，碳减排形势不容乐观［7］。牛文元认为中国应该在交通领域坚持走低碳发展之路［8］。蔡博峰等呼吁在清晰把握全国和区域碳排放水平的基础上，针对交通模式、燃料类型、发动机效率等方向提出交通领域的系统减排方案［3］。张陶新等对城市低碳交通的概念进行了剖析，并提出了中国城市低碳交通建设的三大战略方向和五项主要措施［7］。本文在已有文献基础上，进一步对中国城市化进程中影响城市道路交通碳排放的机制进行深入的考察，并对不同经济社会发展情景下城市道路交通碳排放进行预测分析，为政府制定城市交通碳减排政策提供理论依据。

1 研究方法

1.1 模型

1.1.1 基本模型

从城市化、经济发展、技术进步（广义）三方面选取城市化率、人均GDP、城市居民消费水平及交通能源强度（平均每车的化石能源消费量）等指标为自变量，以城市道路交通碳排放（后文简称碳排放）量为因变量，并分别以字母P、A、X、T、I表示，建立模型进行研究。

Ehrlich等人提出IPAT模型来分析人类活动对环境的影响［9］，随后又被进一步扩展为STIRPAT模型用于对碳排放影响的研究［10］：

I=aPbAcTde（1）

式中：a是模型系数， b、c和d分别为参数，e表示误差项，误差项包含了除P、A和T等自变量外的所有影响碳排放量的因素（如贸易能力、管理制度、消费行为等）。

在实际应用中，可根据需要在STIRPAT模型中增加社会或其它控制因素来分析它们对环境的影响［11］。因此，本文将模型（1）扩展为下面的形式：

I=aPαAβXγTδe

对上式两边取自然对数后就得到如下的基本模型：

LI=αLP+βLA+γLX+δLT+m+u（2）

其中：LI、LP、LA、LX、LT、m、u分别是变量I、P、A、X、T及系数a与误差项e的自然对数，α、β、γ、δ分别为长期均衡状态下城市化率、人均GDP、城市居民消费水平及交通能源强度对碳排放的弹性或生态弹性［11］。 （1）城市化率。城市化本质上是农村人口向城市转移集聚。第六次人口普查显示，2010年中国城市人口达到66 557.5万人，城市化率为49.68%，同2000年相比，城镇人口增加20 713.7万人，乡村人口减少13 323.7万人，相当于新产生了10.56个北京市大小的城市。人口大规模地迁入城市后,对城市交通运输需求快速增加，从而要消耗更多的化石燃料，导致碳排放量增加。本文将城市化率作为反映中国城市化进程的量http://wWW.LWlm.Com的指标纳入模型。

（2）城市居民消费水平。2009年城市居民消费水平是2000年的1.8倍多，随着城市居民消费水平的提高，越来越多的汽车进入家庭，对碳排放产生了直接的促进作用。