绿色城镇化路径与监测智慧化探索
来源：第十六届中国智能交通年会（ITSAC 2021）暨2021中国智能交通大会
马林 教高
中国城市规划设计研究院
壹
背 景
城镇化进程正面临全球变气候变化的严峻挑战，温室效应日益凸显，全球极端高温出现频次大幅增加，如何实现城镇化可持续发展成为重大的战略决策问题。
图1 - 全球气候变化成为人类面临的共同挑战
2016年10月17号，联合国住房与城市可持续发展大会（人居III）在厄瓜多尔基多市召开，会议形成了《新城市议程》，对全球城市的可持续发展提出了新要求。其核心是推动城市范式转变，为所有人建设公正、安全、健康、便利、负担得起、有韧性和可持续的城市和人类住区，尽可能创造和使用可再生、负担得起、可持续及高效率的交通基础设施和服务等。目前，绿色低碳发展成为国际上多个城市的优先选择，制定了碳中和的路径图和行动计划。2020年9月，习总书记在第75届联合国大会上承诺“中国将提高国家自主贡献力度，采取更加有力的政策和措施，二氧化碳排放力争于2030年前达到峰值，努力争取2060年前实现碳中和”。
基于上述背景和发展需求，探索绿色城镇化发展路径十分迫切。结合我院的研究与实践，与大家交流一些认识和做法。
图2 - 中国提出“双碳”目标，彰显大国担当和发展新要求
贰
绿色城镇化的理论认识
（一）过去40年我国城镇化效果显著
过去40年，我国城镇化率从1978年的17.9%增长到2020年的63.89%，城镇人口从1.7亿增长到9亿，城镇建设用地由0.67万km2增加到13.37万km2。城镇化的快速发展，支撑了国家社会经济的高速发展，历史性地解决了绝对贫困问题。促进了“乡村中国”到“城市中国”的巨大变迁，改革开放后有7亿人口从农村进入城市，城市数量从1978年的196个增加到2019年的684个，城镇居民人均住房建筑面积由6.7m2提高到40m2，交通、市政等各级各类城市的基础设施得到根本性改观。
图3 - 过去40年我国城镇化的业绩要充分肯定
（二）城镇化面临艰巨挑战
我国城镇化发展取得了举世瞩目的成就，但也面临着资源消耗大、高碳排放等突出问题，挑战十分艰巨。
一是高资源消耗。土地资源消耗过快，2000-2018年，我国城市建成区面积增长了161%，是人口增长速度（81%）的两倍，大量新城、新区人均城市建设用地近200m2/人，远高于国标规定的标准。建材消耗量巨大，近年来我国每年房屋新开工面积大约20亿m2，消耗的钢材、水泥、玻璃分别占到了全球的45%、42%和35%。能源消耗总量持续高位，2018年我国煤炭消费、用电总量居世界首位，石油消费居世界第2，天然气消费居世界第3。
二是高碳排放且增速较快。2019年我国碳排放总量占全球碳排放的27.2%，2000-2018年年均增长11.6%。减碳压力非常大，2020年，我国人均GDP刚刚迈过1万美元，仅为主要发达经济体的1/6-1/4，但碳排总量已是其2-3.5倍。
2035年左右，我国城镇人口将达到10.5-11亿人，是城镇人口峰值与碳排放峰值“两峰叠加”的关键时期。为避免高碳“锁定”效应，2035年前后采用不同的应对措施，对推进城市的绿色低碳发展至关重要。
图4 - 城镇化下半场“双峰叠加”的关键窗口时期
（三）加快推进绿色城镇化是必然选择
控制城市碳排是实现“双碳”目标的关键，据联合国人居署统计，城市地区占陆域面积不到2%，但能源消耗占78%，二氧化碳排放占总量的60%以上。控制城镇无序蔓延、优化城市功能结构、修复自然生态空间、推进绿色有机更新等，不仅是减少城市碳排的重要对策，也是实现绿色城镇化的必然方向。
图5 - 绿色低碳道路是中国城镇化的必然选择
在绿色城镇化发展中，城市交通低碳绿色发展是非常重要的方面，根据相关研究，城市交通碳排放约占城市碳排放总量的10%-15%，随着交通需求的快速增长，未来交通碳排放依然存在持续攀升的趋势。因此，加强交通碳排放治理是城市减碳发展的重要抓手，在这一方面，探索新的方法和手段，通过交通精准治理和强化TOD发展模式，引导出行需求转变和出行结构优化，是非常迫切的。
图6 - 绿色城镇化中的监测智慧化探索
叁
绿色城镇化的数据赋能
——全国主要城市通勤监测
（一）监测分析内容
为支撑城市交通精准治理，必须要摸清交通出行规律和影响要素，近两年我院针对城市中强度最大、社会普遍关注的通勤交通，进行了基于数据挖掘的跟踪监测分析研究，研究对象涵盖42个主要城市，超过80%的通勤人口，分析数据主要来源于互联网位置服务和移动通信数据。
图7 - 数据赋能：支撑交通精准治理
在研究中，通过对通勤时间、通勤空间、通勤交通三个维度的10项指标对比分析，追踪研判2019-2020年通勤活动的变化，为面向绿色发展的城市治理、空间优化、交通改善决策等提供基础支撑。基于研究成果，连续两年发布了《中国主要城市通勤监测报告》。
图8 - 10项指标对比特征，2个年度追踪变化
（二）主要监测指标情况
1、45分钟以内通勤比重
该指标是衡量城市运行效率和居民生活品质的基本标准和发展目标，对百万人口以上城市而言，大部分通勤交通时间控制在45分钟内是比较理想的。2020年，42个城市的平均值为76%，指标值与城市规模呈反比，即城市规模越大，45分钟以内通勤比重越低。500万人口以上的特大、超大城市，均未能达到全国国土空间规划等多项国家层面规划确定的80%目标值。
图9 - 45分钟以内通勤比重
2019-2020年，超大城市和特大城市45分钟通勤比普遍降低，14个比重降低的城市中，9个集中在超大城市、特大城市，其中广州、武汉、青岛、大连下降幅度超过了3%。15个城市有所改善，其中杭州、南京、厦门等6个城市提升比超过2%。
图10 - 趋势：超、特大城市45分钟通勤比重普遍降低
2、60分钟以上通勤比重
该指标用于超长通勤的衡量标准。通勤时间超过60分钟以上，出行感受显著下降，我们称之为极端通勤。2020年，42个城市的平均值是12%，超过平均值的城市基本上为超大城市和一半以上的特大城市。
图11 - 60分钟以上通勤比重
与2019年相比，极端通勤同比降低1%，这个比值虽然很小，但超过百万人通勤状况有所改善，其中西宁、厦门等25个城市改善较为明显。从数据分析来看，这些城市中城区与郊区间的通勤人口减少，约0.6%-0.7%的中心城区通勤人口把居住地从郊区搬回了城区，反映出城市居民将缩短通勤距离作为居住和就业迁移中更重要的考虑因素。
图12 - 同比降低1%，超过百万人“极端通勤”状态改善
3、通勤空间半径
通勤空间半径是城市用地规模和功能布局长期相互作用的结果。2020年，42个城市的通勤空间半径维持在21-41公里范围内。与2019年相比，总体变化幅度不大，5个城市略有增加，8个城市略有减少，但变化幅度均在1公里之内。从未来发展趋势看，随着城市发展模式从增量扩张到存量更新的改变，通勤空间半径总体上不会有大的改变。
图13 - 通勤空间半径：最长41公里，同比增加1公里
4、单程平均通勤距离
单程平均通勤距离是一个空间尺度的衡量指标，当通勤交通方式相同时，通勤距离越长所耗费的时间也越多，这一指标对城市交通结构优化决策具有基础性支撑作用。2020年，42个城市的单程平均通勤距离均超过了6公里，超大城市、特大城市、Ⅰ型和Ⅱ型大城市的平均值分别为9.1、8.2、7.7和7.2公里。与2019年相比，总体呈现缩短趋势，其中深圳、西宁、银川、长沙、济南、兰州、石家庄、郑州等城市减少了0.3公里。
图14 - 单程平均通勤距离：21城市缩短，仅3个城市增加
5、5公里以内通勤比重
5公里以内完成通勤是城市规划建设的理想目标，是衡量城市宜居性、职住是否平衡的关键指标，我们也将其称之为幸福通勤，已被纳入“城市体检指标体系”。在这一距离内可以采用更加绿色低碳的交通方式，如步行、自行车交通方式等。2020年，53%的通勤人口实现了5公里以内通勤。与2019年相比，14个城市有所提升，深圳同比提高3%，比重达到60%，是改善效果最好的城市。
图15 - 5公里以内通勤比重（幸福通勤）：平均53%，14个城市有提升
6、轨道车站800米覆盖通勤比重
轨道交通作为大运量交通系统，理应在城市通勤交通中发挥更大的作用，但从目前来看，系统规模、线路布局与通勤需求的契合仍存在进一步提升的空间。2020年，42个城市的车站800米覆盖通勤比重平均值只有15%，超大城市、特大城市平均值分别为26%和17%，而大城市只有7%-9%，这与不同类型城市的线网规模、线路布局合理性有直接的关系。未来轨道交通系统规划建设，需进一步强化线路布局与已建成城区的契合度，提升对通勤需求的支撑能力。
图16 - 轨道交通覆盖比重：亟待提升
7、45分钟公交通勤服务能力占比
该指标是公交服务能力的测度，反映了公交系统与职住空间的契合程度。2020年，42个城市的通勤者能够在45分钟公交车程之内到达的占45%，与2019年相比没有显著变化，超大、特大、Ⅰ型和Ⅱ型大城市的平均值分别为45%、45%、44%、47%。大连、兰州、长春、南宁等13个城市比上一年有所下降，最大降幅为4%，主要集中在轨道交通里程规模较小的Ⅰ型和Ⅱ型大城市。西安、杭州、成都等15个城市呈提升趋势，提升幅度大于3%。
图17 - 45分钟公交通勤服务能力占比：部分城市下降较大
（三）关注碳排计算
通勤交通是城市交通的主体，也是城市交通碳排放的主要来源。为了探索通勤交通的碳排量化评估，我们基于通勤交通的监测数据并借鉴北京市碳排放计算方法，对2020年42个城市的万人单程通勤交通碳排放做了初步估算，平均值约为5.7吨/日·万人。这项研究还在持续深化之中，期望能够为交通结构优化、精准引导低碳交通发展提供基础支撑。
图18 - 促进低碳交通，加速碳达峰
肆
绿色城镇化的智慧提升
（一）TOD评估背景
公交导向的城市开发（TOD）模式，是促进城市低碳集约发展的方向，如何将TOD发展理念落实到城市开发建设中，如何评估TOD实施的效果，是规划建设中的一个难题。近年来，我院基于长期积累，重点开展了建有轨道交通系统的城市TOD实施效果的评估，制定了“监测-评估-决策”一体化技术方案，对39个城市进行监测评估，最终形成一个全国联动的监测评估平台，指导和服务于城市TOD规划建设。
图19 - 有轨城市TOD评估
（二）监测评估
通过汇聚城市交通、移动信令、城市基础设施、土地开发、房价以及互联网共享数据等多源海量数据，形成了丰富完善的基础数据资源体系，遵循总体一致性和局部差异性原则，建立了城市轨道交通TOD导向的“站点-线路-城市”三个层次的评价指标体系，从九个维度构建了二十余项评价指标，并以此为基础对39个城市TOD发展水平进行客观、系统地量化评估。
图20 - 三级评价指标体系
以站点级评估为例，通过对TOP400的站点综合评价，可以看出深圳的整体水平居全国领先，TOP400站点比例占19%，其次为上海、广州，分别为17%、15%。北京相对均衡，中等水平站点稳固了北京总体的TOD发展水平。部分城市虽然线网规模较小，但对TOD发展的支撑作用较大，如南昌八一馆站、贵阳中山西路站和喷水池站，综合评价均处于前列。
图21 - 站点级监测评估
（三）辅助决策
基于TOD评估模型和海量背景数据，我们开发了轨道交通规划建设快速评估系统，可以实现规划线路TOD发展潜力的线路总体评估和站点精细评估，能够从单位里程效益、总体收益等方面，为城市轨道交通线网建设的建设时序决策提供量化分析工具。
图22 - 辅助决策
伍
结 语
在绿色城镇化进程中，数据赋能、智慧提升是两个非常重要的方面。数据赋能的目的，在于精准把握城市绿色化转型中的交通发展症结所在，针对不同城市出行特征、出行结构、交通支撑条件，因地制宜地定制交通减碳策略。智慧提升的关键，是以“监测诊断”促“科学决策”，把TOD理念转化为引领交通发展模式变革的决策行为，构建低碳集约的交通体系。
绿色发展是“哲学思想-价值理念-技术方法”的系统性变革，我们在绿色城镇化的交通低碳减碳发展方面，正在持续探索支撑政府决策、服务公众出行的新方法和新技术，力求为城市和交通转型发展做出更大的贡献。
本报告为中国城市规划设计研究院王凯院长的主题演讲报告，王院长因故未能出席本届年会，委托马林教授代为宣讲。
END