鮑娣+李素華+李盼

【摘要】隨著機(jī)動車保有量逐年增加，方便出行的同時，也帶來了環(huán)境污染和交通擁堵。本文通過調(diào)查研究預(yù)估基于交通環(huán)境承載力的武漢市機(jī)動車保有量的上線，并通過分析武漢市現(xiàn)有的交通路網(wǎng)情況，論述了武漢市過度增長的機(jī)動車數(shù)量是否有必要實(shí)施限購政策。

【關(guān)鍵詞】交通污染承載能力；交通資源承載能力；汽車保有量；車輛限購

1引言

武漢市是重要的汽車工業(yè)產(chǎn)地，汽車產(chǎn)業(yè)的發(fā)展帶動了武漢市的經(jīng)濟(jì)飛速發(fā)展。截至2016年底，武漢市機(jī)動車保有量已接近270萬輛。機(jī)動車保有量的增加給人們帶來交通便利的同時，也帶來了一系列負(fù)面影響，其中包括空氣污染，交通擁堵，交通事故等。如何降低機(jī)動車保有量增加帶來的不利影響，是我們將要解決的問題。交通環(huán)境承載能力又可以分為環(huán)境資源承載能力和環(huán)境污染承載能力。它們都會影響機(jī)動車保有量的極限數(shù)量。

2基于交通環(huán)境承載力的武漢機(jī)動車保有量的計(jì)算模型

交通環(huán)境承載力研究分為兩個方面，即交通環(huán)境污染的承載力研究和交通污染資源的承載力研究。對于交通環(huán)境污染承載能力方面，根據(jù)交通環(huán)境容量模型，機(jī)動車廢氣的排放量與保有量之間以及環(huán)境承載能力之間可以用數(shù)學(xué)模型表示彼此之間的關(guān)系。因此，在運(yùn)用此模型研究時，通過調(diào)研獲得最新的機(jī)動車氮氧化物的排放總量，結(jié)合不同車型的數(shù)量以及排放因子，并以國家規(guī)定的排放標(biāo)準(zhǔn)為目標(biāo)，來分析武漢所能容納的氮氧化物排放總量，以此來計(jì)算可承載的機(jī)動車數(shù)量。

對于后者，以路網(wǎng)容量作為出發(fā)點(diǎn)，充分考慮到機(jī)動車行駛過程中對道路的消耗，而且根據(jù)機(jī)動車所包含的不同車型以及不同車型的道路空間消耗系數(shù)，結(jié)合武漢市最新統(tǒng)計(jì)的不同機(jī)動車保有量數(shù)據(jù)和武漢市近幾年來對交通系統(tǒng)的道路規(guī)劃，帶入到機(jī)動車在駛量研究模型中，對不超過路網(wǎng)容量承載極限下的武漢機(jī)動車保有量進(jìn)行定量的研究。

2.1基于交通環(huán)境污染承載能力的武漢市機(jī)動車保有量計(jì)算

對于交通環(huán)境污染承載力可以選擇汽車污染排放物中氮氧化物的排放總量來進(jìn)行計(jì)算，通過實(shí)地調(diào)研進(jìn)行數(shù)據(jù)收集，可以得到，在2016年，武漢市的機(jī)動車保有量達(dá)到了270萬輛，2015年武漢市廢氣排放中氮氧化物的含量達(dá)到了12.10萬噸，查閱相關(guān)的資料可知，交通污染的貢獻(xiàn)度可取w=0.7、α=5/6。在一輛車的有效行使里程內(nèi)，以國四排放水平的車為參照對象。按照不能超過國家排放標(biāo)準(zhǔn)計(jì)算，輕型車排放量應(yīng)在1.6L左右，各排放污染物最大值不能超過如下值：CO：1.0g/km；NOx：0.08g/km HC：0.1g/km；CO2沒有最高限值：約185g/km。那么當(dāng)知道一輛車的年行駛里程時，大概就可以知道，一輛車的年氮氧化物排放量了。在一個城市中，一般對于運(yùn)營類車輛，例如出租車等，年行駛的里程數(shù)至少達(dá)到10萬公里，而對于商務(wù)用途的小汽車行駛量則在5萬公里以上，而每家每戶越來越多的私家車平均行駛量則在2萬公里以上。在12.10萬噸氮氧化物排放中，其中機(jī)動車的排放量占到4.41萬噸。那么，則可以根據(jù)武漢市總共的機(jī)動車保有量來計(jì)算平均每輛車的氮氧化物的排放量。X（1）=12.1×107kg，武漢市以達(dá)到國家排放標(biāo)準(zhǔn)為目標(biāo)，則空氣中的氮氧化物含量應(yīng)達(dá)到k=5，假設(shè)機(jī)動車的排污能力和對交通污染的貢獻(xiàn)度不變，即根據(jù)武漢市現(xiàn)狀，可以選取污染貢獻(xiàn)度為w=4.41/12.10=0.36。

而機(jī)動車年排放水平則為：某市總的機(jī)動車氮氧化物年排放量/該市的機(jī)動車保有量=每輛車的氮氧化物年平均排放量。

代入數(shù)據(jù)則有：4.41×104×106÷（2.3×106）=2×104g。

結(jié)合武漢市的機(jī)動車保有量和氮氧化物排放水平可取β≈20kg/年，保有量Y（1）=230萬輛，空氣自凈能力為α=0.8，在達(dá)到理想的氮氧化物排放水平的前提下，d表示城市的交通容量能承受的機(jī)動車保有量增長情況。

d=wX（n+1）（1-α）-（1-α）n-1X（1）+βY（1）（1-α）n-1+…+[（1-α）+1]β（1-α）n-2+2（1-α）n-3+…+（n-1）（1-α）0

=0.3×9.0×10100.2-154×12.1×1010+20×103×270×104×54-15×15420×103×8-54×1-154

=58（萬輛）

計(jì)算結(jié)果表明，下一階段達(dá)到國家排放標(biāo)準(zhǔn)為目標(biāo)，能容納的機(jī)動車增長率為每一年58萬輛左右。但這一結(jié)果只是基于對空氣污染物的承受能力，而機(jī)動車數(shù)量達(dá)到一定數(shù)值后不能一直按照這種速度增長，還要考慮其他因素的制約，因此，接下來要考慮資源環(huán)境對機(jī)動車保有量的承受能力。

2.2基于交通污染資源承載能力的武漢市機(jī)動車保有量計(jì)算

計(jì)算武漢市交通污染資源承載能力下的機(jī)動車保有量發(fā)展空間，需要知道武漢市未來的道路網(wǎng)規(guī)劃方面數(shù)據(jù)和一輛車使用時所占用的道路空間。因此，可以建立一個機(jī)動車在駛量模型，該模型是指是指在某一個確定的時間段內(nèi)，選取某個路網(wǎng)為研究對象，該路網(wǎng)此時行駛的機(jī)動車數(shù)量。完整的機(jī)動車在駛量模型可以如圖1所示。

圖1機(jī)動車在駛量模型

該模型只考慮，機(jī)動車在選取的路網(wǎng)中所占據(jù)的道路資源。當(dāng)在駛量達(dá)到道路資源所能承受的極限時，則此時稱之為最大在駛量。下圖為一個完整的在駛量交通承載力模型。在該模型中，可以很清楚的看到城市交通承載力的影響因素，而在這里使用此模型主要是為了計(jì)算武漢市的交通污染資源環(huán)境承載力，即可以轉(zhuǎn)化為武漢市的路網(wǎng)資源承載力，那么就要對路網(wǎng)容量和各車型的時空消耗進(jìn)行研究。則有下列公式（1）：

F1=12L×U×x×u×y×αimi×v（1）

在該式中，每個字母都有其具體代表的意義。αi則代表第i種車型的分配系數(shù)；一般情況下，該數(shù)為定值。代表第i種車型的時空消耗；L代表道路總長度，單位為km；U代表選擇作為研究對象的該區(qū)域的理論通行能力，單位為輛/h；同時應(yīng)該考慮到車道修正（無量綱）和類型校正（無量綱）對路網(wǎng)容量的影響；因此在該等式中，分別以x，u來表示。式中的y則代表車道；v代表平均速度，單位為km/h；2則是表示為雙向車道系數(shù)（無量綱），F(xiàn)1代表著選取的該研究區(qū)域的路網(wǎng)資源承載力，T代表的是路網(wǎng)容量，單位為萬輛，并且會受多種因素的影響。不僅受到城市總的道路規(guī)劃中面積的影響，還會受到機(jī)動車不同車型占路網(wǎng)面積比重、出車時間及相關(guān)系數(shù)的影響。因此，考慮以上因素后，路網(wǎng)容量的計(jì)算公式（2）：

T=MEd|t|rBR（2）

公式（2）中，T代表交通容量（車輛數(shù)）；M代表道路網(wǎng)面積；E代表車行道占路網(wǎng)面積比例；d代表機(jī)動車占車行道比例；B代表每輛車占車行道面積；R代表出車率；t代表每輛車出行時間；r代表交通管制的折減系數(shù)。

在計(jì)算路網(wǎng)資源承載力時，查閱資料可以獲得各車型的道路空間消耗的情況：重型載貨汽車為1.8，而重型載客汽車和公交車均為2，中型車則為1.4其他車型為1。根據(jù)武漢道路規(guī)劃，未來幾年武漢的道路面積可能增至9000萬平方米。即M=9000萬平方米。

根據(jù)武漢的城市道路分布特點(diǎn)和交通車道的分布實(shí)際情況，可以知道E=3/4。而一般情況下機(jī)動車占車行道的比例d=3/5。根據(jù)每輛車的行駛長度一般為25米，橫向距離則有公式：

橫向距離=車寬+最小間距=2.5米+1.5米=4米。

故每輛車所占的城市道路面積=橫向距離×所占長度=25米×4米=100m2。

出車率大約為R=2/3，交通管制折減系數(shù)：r=0.5，每輛車的出車時間，則大約為：t=9小時。將以上數(shù)據(jù)帶入到公式中T=MEd*t*r/BR

計(jì)算的武漢市的交通容量為：

T=9000×3/4×4/5×8.4×0.5÷100÷2/3=340萬輛

通過計(jì)算得到2020年武漢市的路網(wǎng)承載能力為340萬輛，而根據(jù)武漢近幾年機(jī)動車保有量的增長趨勢來看，到2016年底機(jī)動車保有量已達(dá)到270余萬輛。而機(jī)動車保有量增幅大概為24%，如果按照這種趨勢而不加以控制，很可能2，3年內(nèi)就達(dá)到340萬輛。而按照武漢市的道路規(guī)劃，還未達(dá)到能容納340萬輛車的道路總面積。因此，很有必要對武漢市的機(jī)動車保有量進(jìn)行控制。

3總結(jié)

由以上分析的數(shù)據(jù)可知，武漢市的機(jī)動車保有量早已突破250萬輛，可能在近兩三年會達(dá)到預(yù)估的機(jī)動車保有量340萬的上限。那么是否需要實(shí)行汽車限購的措施來限制汽車保有量的增長呢？通過分析可得出武漢市暫時不必實(shí)施汽車限購令的結(jié)論。一武漢是重要的汽車工業(yè)產(chǎn)地，2016年武漢經(jīng)開區(qū)年產(chǎn)車就達(dá)到179萬輛，汽車及零部件產(chǎn)值約3000億元，在武漢經(jīng)濟(jì)的增長中占據(jù)了很重的比例。如果實(shí)施汽車限購將會對武漢市經(jīng)濟(jì)的發(fā)展帶來重大的損失；二從武漢市交通路網(wǎng)的規(guī)劃和實(shí)施情況來看，武漢市近幾年在大力發(fā)展城市公共交通，城市軌道交通發(fā)展迅猛，目前已近開通4個線路，連接武昌，漢口和漢陽三鎮(zhèn)，從2016年到2020年，武漢將建成274公里地鐵線，使得城市軌道通車總路程達(dá)到400公里，基本形成覆蓋主城和六大新城的軌道交通網(wǎng)絡(luò)。在城市公交方面，武漢市在大力發(fā)展有軌電車和電動公交車。總的來說，武漢市公共交通建設(shè)越來越完善，公共交通愈加方便、準(zhǔn)點(diǎn)、安全快捷，堵車現(xiàn)象得到逐漸減少，公共交通越來越成為市民出行的首選；三從武漢市國稅局車購稅分局得知，2016年汽車數(shù)量首次出現(xiàn)同比負(fù)增長，而且新能源車同比增長了50.39%。從以上三點(diǎn)分析可以得出結(jié)論，隨著市場汽車銷售量逐漸趨向飽和城市公共交通的不斷完善，武漢市機(jī)動車保有量的增長速度會放緩。政府對新能源汽車實(shí)施優(yōu)惠補(bǔ)貼政策，人們環(huán)保意識的增強(qiáng)，購買新能源汽車的人數(shù)在不斷增加。

故只要科學(xué)合理規(guī)劃城市建設(shè)道路資源，完善相關(guān)法律，對排放不達(dá)標(biāo)的車輛進(jìn)行更嚴(yán)格的管控，鼓勵市民選擇公共交通工具出行，如加大公交免乘的推廣等。鼓勵市民購買新能源汽車以及加大新能源公交的投放比例，合理規(guī)劃武漢市停車位的數(shù)量。武漢市車輛限購令在今后相當(dāng)一段時間內(nèi)應(yīng)該不會實(shí)施。

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作者簡介：

鮑娣（1993.02-），女，漢族，安徽銅陵人，碩士在讀，合肥工業(yè)大學(xué)智能制造技術(shù)研究院，研究方向：車輛現(xiàn)代設(shè)計(jì)理論與方法；

李素華（1971.08-），女，漢族，湖北天門人，碩士，副教授，江漢大學(xué)機(jī)電與建筑工程學(xué)院，研究方向：汽車性能分析，汽車檢測技術(shù)，汽車生態(tài)工程等；

李盼（1994.04-），女，漢族，湖北武漢人，本科，江漢大學(xué)機(jī)電與建筑工程學(xué)院，研究方向：汽車生態(tài)工程。