城市生态交通系统综合评价方法v4

2020/1/26Copyright:Prof.GUOHuai-cheng:Prof.GUOHuai-cheng主要内容一．研究背景二．存在问题三．理论支撑四．生态交通理念的提出五．综合评价方法体系六．应用研究：北京市七．研究展望2020/1/26Copyright:Prof.GUOHuai-cheng解决城市交通及其环境问题的迫切性本研究受到科技部973计划支持与资助城市生态交通系统综合评价方法42020/1/26Copyright:Prof.GUOHuai-cheng研究背景：快速城市化城市化快速发展，我国城市环境问题在近20年内集中爆发城市规模的迅速扩大与城市人口的骤增导致一系列的城市病问题：交通拥塞住房紧张绿地稀少水源不足生态环境恶化城市生态交通系统综合评价方法52020/1/26Copyright:Prof.GUOHuai-cheng城市交通系统已无法满足日益增长的交通需求，严重制约着城市社会经济的发展，并引发一系列生态环境问题大气污染汽车尾气，尘污染，…噪声危害交通噪声，交通振动，…交通拥堵噪声时间损失（timeloss）和效率低下土地资源紧缺交通用地需求上升能源消耗单位里程高能耗的交通运载工具研究背景：交通环境问题城市生态交通系统综合评价方法62020/1/26Copyright:Prof.GUOHuai-cheng研究背景：交通大气污染世界污染主要来自城市：根据联合国（UN）的一项研究，城市消耗了世界上75％的自然资源，而世界上75％的废弃物排放也是由城市造成的交通对城市污染贡献很大：以大气污染为例，我国汽车污染源排放的主要污染物质已经超过总量的一半以上，例如：全国一氧化碳（CO）占总量的85％北京的一氧化碳（CO）汽车排放分担率是90％汽车排放的碳氢化合物（HC）分担率是60－75％汽车排放的NOx分担率是74％表1部分城市/地区汽车污染源分担率COHCNOx全国85－40北京9060～7574上海6937－杭州24～70－－广州70－43香港93－47马尼拉938273新德里908559慕尼黑83－69巴黎－728伦敦999776澳大利亚城市79～8841～5050～80芝加哥948135欧盟城市约75约39约62城市生态交通系统综合评价方法72020/1/26Copyright:Prof.GUOHuai-cheng关注的重点城市交通的环境影响涉及大气环境、土壤及地面状况、噪声、震动、城市生态、城市景观以及隐性的二次污染在城市现有的综合交通运输体系中，以城市道路交通的影响最为显著和广泛城市水运，轻轨交通，航空和管道的影响相对集中和单一地铁由于其空间上的特殊性对环境的影响相对较小机动车数量急速增加，如右图所示公共汽车的人均污染比小汽车和摩托车要小得多表2.主要交通方式单位运输量的废气排放量比较交通方式步行自行车地铁公共汽车小汽车摩托车废气排放量000.71.019.027.5关注的重点：在于城市道路和机动车图1.世界机动车增长趋势城市生态交通系统综合评价方法82020/1/26Copyright:Prof.GUOHuai-cheng交通所导致的全球气候变化（climatechange）例如，70％的欧盟城市部分天数臭氧超标居民健康风险以欧盟为例，额外的交通损失占其GDP的1.7%1996-2004年间，我国环境污染治理投资占GDP的1％可见交通的健康风险损失数量惊人！建筑环境和城市传统文化受到冲击传统居住景观的消失例如，北京的四合院拆迁某些历史遗迹的消失新型居住小区出现城市蔓延与扩张（Urbansprawl）城市随着道路的扩张而蔓延，摊大饼式的扩张形式城市生态脆弱性（vulnerability）研究背景：交通的其它环境问题城市生态交通系统综合评价方法92020/1/26Copyright:Prof.GUOHuai-cheng课题支撑973项目现代城市“病”的系统识别理论与生态调控机理从生命科学的角度出发，对城市生命体的组成、结构、形态、物质能量循环等进行综合分析，将为研究城市系统的内在规律、从根本上解决现代城市“病”问题提供理论基础课题1:城市生命体能源代谢与大气污染互动机理研究课题2：城市水和营养物循环机理与演变规律研究课题3：城市固体废物循环与转化机理研究课题4：城市生命体生态特征及演变机理研究课题5：城市生命体承载系统健康识别和调控理论与方法研究课题6：城市生态工业复合体系理论与方法研究课题7：一体化城市“病”诊断、预防与控制研究城市生态交通系统综合评价方法102020/1/26Copyright:Prof.GUOHuai-cheng能源与大气代谢产物水与营养土地交通职能部门人口绿地管网水体三产通讯建筑城市生命体能量转换新陈代谢自我繁殖物质循环异养与自养自我调控细胞皮肤组织血液消化系统神经系统神经中枢骨骼系统排泄系统呼吸系统循环系统大气水能源营养物质代谢产物什么是城市生命体？从生命科学的角度，将城市视作一个有机的生命体模仿生物体的结构和功能，探索城市系统内部的运作规律和城市“病”的产生机制把城市看作生命体，分析城市的自然和社会环境关系与互动规律辨识城市生命体各功能系统的特征，研究各功能系统的运行机制与调控机理以发展的观点探求城市生命体产生－发展－演替的规律图2.城市生命体示意图定义：城市生命体是指由土地、交通、建筑、人口、能源、资源等组分组成，能通过与生物体相类似的自养或异养的新陈代谢方式进行能量转换、物质循环和废物排泄，具有在时间和空间上的生长、消亡及自我更新的自然演化过程，并能进行自我调控和自我繁殖的复杂物质系统城市生态交通系统综合评价方法112020/1/26Copyright:Prof.GUOHuai-cheng城市生命体的结构与功能城市生命体存在着自然生长、能量释放、废弃物产生、人员物质流动等具有多种生命特征的“新陈代谢”过程：其代谢产物主要包括废气、废水和固体废物，这些产物的收集处理系统（如给排水系统、垃圾处理系统等）构成了城市生命体的排泄系统工业生产、居民生活和商业活动则体现城市生命体的消化功能，它们吸收和消化能量和营养并产生废物城市建筑、道路、桥梁、管道设施等可以看作生命体的骨骼组织水和矿产等资源可以看作生命体所需的营养成分各种电力、水利、煤炭等资源可以看成生命所需的能量来源交通活动代表城市生命体的循环系统的功能人作为城市活动最重要的参与者，可以看作是生命体的各个细胞城市生态交通系统综合评价方法122020/1/26Copyright:Prof.GUOHuai-cheng城市生命体承载系统示意图城市生命体承载系统土地利用－交通一体化系统它们为城市人类活动提供场所交通是联系不同城市区位功能的动态枢纽能源与大气代谢产物水与营养土地交通职能部门人口绿地管网水体三产通讯建筑城市生命体能源生态环境三产城市土地城市交通承载系统需求供应风险制约人口互动图3.城市生命体承载系统示意图将生命体概念引入城市交通研究中，将有助于：把交通问题置于整个城市系统的结构、演变、物质与能量循环等复杂系统，进行全方位综合分析从本质上把握交通在城市系统中发生作用的内在规律，为解决现代城市“病”中的交通问题症状，提供有效的理论基础和方法体系2020/1/26Copyright:Prof.GUOHuai-cheng交通与城市病的关系？城市生态交通系统综合评价方法142020/1/26Copyright:Prof.GUOHuai-cheng城市病研究的“生态”导向交通拥堵和低效，是城市病的突出表现之一城市病已成为阻碍社会经济可持续发展的巨大障碍拥堵的时间损失污染的健康损失城市生态学理论为生态交通提供了良好的理论背景把城市生命体概念引入到为城市病诊断中，为交通“生态化”打下了理论基础城市生态调控方法，是交通“生态化”的方法学基础交通问题需要“调控”调控应该遵循生态学原理交通生态化的必要性交通生态化的可行性城市生态交通系统综合评价方法152020/1/26Copyright:Prof.GUOHuai-cheng传统交通存在的问题我国交通改善的投入力度很大，但是效果却不十分明显，交通拥堵等问题依然困扰着各大城市，其原因道理在哪里？脚痛医脚，头痛医头缺乏考虑交通各成份（人－车－路－环境）之间的相互联系，往往路越建越宽，而车却越来越堵将交通发展与生态环境维护相对立，不能从综合角度出发，协调发展城市交通建设的可持续性受到质疑由此人们开始思考：城市交通的可持续性如何体现？人们渴望出现能符合现代生活理念又不乏健康态度的新型交通系统2020/1/26Copyright:Prof.GUOHuai-cheng可持续发展论城市复合生态系统理论生态城市论城市生态交通系统综合评价方法172020/1/26Copyright:Prof.GUOHuai-cheng生态交通理论基础可持续发展论既满足当代人的需要,又不对后代人满足其需要的能力构成危害的发展不耗尽后代的资源为后代保持良好的生态环境是人类对过去单纯追求经济发展的观点进行反思的基础上提出的一种崭新的发展观视角由关注“环境问题”转变到关注“环境与发展相协调问题”实现人与自然的和谐城市生态交通系统综合评价方法182020/1/26Copyright:Prof.GUOHuai-cheng生态交通理论基础复合生态系统理论以人为主体的社会、经济系统和自然生态系统在特定区域内通过协同作用而形成的复合系统（马世骏，1984）复合共生体系的各个子系统之间相互作用、相互制约、相互依赖，构成一个复杂的网络系统，兼有自然和社会两方面的复杂属性城市犹如一个复杂的有机体，不断进行新陈代谢。它建立在自然生态系统的基础之上，同时还包括了社会和经济两个子系统，是一个社会-经济-自然复合生态系统城市生态交通系统综合评价方法192020/1/26Copyright:Prof.GUOHuai-cheng生态交通理论基础生态城市理论联合国教科文组织1971年在“人与生物圈（MAB）”计划中首次提出生态城市概念生态城市是一个符合生态规律的城市，应是一个结构合理、功能高效、关系协调、达到动态平衡状态的城市复合生态系统2020/1/26Copyright:Prof.GUOHuai-cheng:Prof.GUOHuai-cheng和形态演化城市生态学城市生态系统复合生态系统论城市生态调控城市经济学城市财政城市管理学城市建设投资城市社会学城市人口城市生活方式城市社会组织结构城市环境