探究現(xiàn)代交通運輸體系的意義和作用,直面交通發(fā)展面臨的挑戰(zhàn)并提出應對挑戰(zhàn)的方式,提醒交通人肩負的歷史使命。
現(xiàn)代的交通系統(tǒng)與原有的交通系統(tǒng)有什么不同?從前有一些傳統(tǒng)的做法,主要以基礎設施和車輛作為焦點和切入點,現(xiàn)在更加復雜、更加綜合,基礎設施中的數(shù)字基礎設施,已經(jīng)進入多模態(tài)模式,各種不同模式共同協(xié)作。
尼爾·佩德森(Neil Pedersen),美國交通運輸研究會(TRB)執(zhí)行主席;2015年2月25日至今,一直擔任TRB執(zhí)行董事,為TRB的技術活動提供行政決策和領導。曾參與TRB與美國國家公路運輸協(xié)會(AASHTO)的志愿領導工作。2007年至2011年在美國國家公路運輸協(xié)會,擔任常務委員會副主席。
交通要達成的目標是滿足更廣泛的社會目標,包括安全、經(jīng)濟、發(fā)展、生活品質(zhì)、可持續(xù)性、公眾健康,以及提供機會的公平性,達到更廣泛的社會目標。同時,也要從個人出行者的角度了解交通系統(tǒng),從系統(tǒng)的擁有者的角度去考量交通系統(tǒng),觀察它們在一定的情況下會有什么變化。我們會關注交通的安全性和可靠性,現(xiàn)在,出行者對服務可靠性的要求更高,交通建設者和管理者要確??梢詽M足這些需要,確保人的安全。
同時,出行時間非常重要,人們希望花費更少的時間,有合理的成本,并且掌握實時可用的數(shù)據(jù)信息。從一個擁有者或者應用者的角度出發(fā),希望有一個怎樣的系統(tǒng)?他們需要的系統(tǒng)可以支持更廣泛的社會目標,滿足出行者的需求,以及安全性、技術進步、可持續(xù)性和環(huán)境環(huán)保。交通要適應現(xiàn)代社會,交通設施的營運者或者擁有者的角度與個人的角度不同,我們要了解不同的層面需求,幫助他們實現(xiàn)目標,滿足他們的需求。
現(xiàn)代交通系統(tǒng)的要素包括什么?技術為交通系統(tǒng)帶來了什么改變?五年前,滴滴、Uber才剛開始服務出行者,但是現(xiàn)在它們成為了現(xiàn)代交通系統(tǒng)里主要的運營商,還有更多的汽車共享、自行車共享,多模式的旅行應用程序等。技術給予我們很多的機會,完成不同的服務。
在現(xiàn)代交通系統(tǒng)當中,要關注提高運營效率,利用數(shù)據(jù)、建立出行者的信息系統(tǒng),確保有相應的信息,讓出行者可以自由選擇。比如深度旅游信息系統(tǒng),它不是一種單獨的模式,還有一些替代模式和相關的信息,包括多模式的支付系統(tǒng)等。智能汽車也需要綜合的配套系統(tǒng),比如燈光系統(tǒng)、智能停車管理系統(tǒng)等,如果是電動車則需要充電系統(tǒng)。
美國的城市交通路網(wǎng)規(guī)劃越來越重視擁有公交網(wǎng)絡、火車、渡輪、輕軌或電車等多樣的公交設施,因為只有這樣,城區(qū)才會真正獲益。
目前,很多新技術和不同類型的汽車,給行業(yè)帶來了很大的挑戰(zhàn)。把它們并入現(xiàn)代交通系統(tǒng)中,面對的第一個挑戰(zhàn)是基礎設施?,F(xiàn)有的大規(guī)模基礎設施已經(jīng)老化,維護這些基礎設施有一定的困難,應該如何維護又不會影響車輛運行?怎樣實現(xiàn)基礎設施與汽車的聯(lián)網(wǎng)?電動車怎樣確保充上電?怎樣讓基礎設施適應惡劣的天氣或其他問題?過去沒有太多彈性和韌性的基礎設施,現(xiàn)在必須面對這些問題。
第二個挑戰(zhàn)是技術方面。所有挑戰(zhàn)都與制度、政策,以及其他因素有關系。我們應該如何客觀地評估技術的好處和影響?制造商有一些想法,也有相應風險,如何實現(xiàn)平衡又確保安全性?新技術的應用到底會帶來什么,需要我們做出客觀的評價——明確知道新技術有什么優(yōu)勢,有什么風險。同時,需要對新技術的開發(fā)有一定的標準,政策鼓勵共享出行,同時又要整合新技術補充現(xiàn)有技術。
第三個挑戰(zhàn)是安全方面。94%的事故是由于人的行為造成的,大部分的交通事故可以通過駕駛員避免,但是沒有數(shù)據(jù)說明怎樣避免交通事故。這要求行業(yè)在未來幾十年當中,要提高車與車的連通性,基礎設施、道路、交通系統(tǒng)三者之間統(tǒng)一又聯(lián)合,幫助人們改善一些不良的駕駛或出行行為。
第四個挑戰(zhàn)是物流方面?,F(xiàn)在貨物移動的速度越來越快,如何滿足這種貨物快速移動的需求?消費者的期待是更高的需求。比如,我們在亞馬遜上購物,下單后希望很快拿到包裹,甚至希望幾個小時之內(nèi)拿到包裹,那么這對于貨物移動帶來了什么挑戰(zhàn)?是所謂的“第一公里”和“最后一公里”的挑戰(zhàn)。貨物在城市和城市之間的移動很快,但是到了城市分配點,怎樣才能更快到達目的地?現(xiàn)在,一些機器人上門代替人工送貨,被稱為機器人快遞員,因為如果是人類快遞員,可能會遇到交通擁堵的問題。另外,美國有一個很大的問題是,大家越來越不愿意做卡車司機了。
同時,可持續(xù)性、能源、排放都面臨很多挑戰(zhàn)。提及可持續(xù)性會關注環(huán)境和能源。怎樣確??沙掷m(xù)性?采取的措施都是長期的,需要考慮經(jīng)濟、社會、環(huán)境等多方面的因素。同時,要支持和鼓勵更為高效率和低排放的系統(tǒng),要綜合考慮總體能源的使用量和所有基礎設施所排放的二氧化碳量,以及其他一些有害物質(zhì)的排放量?,F(xiàn)在人們坐電動汽車的時候認為,電動汽車比傳統(tǒng)的汽油車減少了很多排放,但是也應當考慮到,電動汽車使用了更多的電能,意味著需要更多的電力資源、火電設備。另外,我們還要確保電動汽車的基礎設施到位,比如,充電樁、充電站等。
另外,還有資本、股本及公平方面的挑戰(zhàn)——對于殘障人士、老年人士、弱勢群體要確保他們獲得同樣的交通服務。現(xiàn)在隨著城市化率的提高,對于還沒有城市化的農(nóng)村地區(qū)的人口,怎樣讓他們也能夠獲得同樣的交通服務?這是我們所面臨的問題。除此之外,包括經(jīng)濟上的弱勢人群,比如,沒有能力用得起手機,沒有辦法申請到信用貸款、信用卡的人群,也需要讓他們獲得交通服務。另外,在執(zhí)政和資金方面的挑戰(zhàn),要從由燃料稅或者能源稅為主的融資方式,轉(zhuǎn)向以收取擁堵費或者以里程為基礎的收費方式,同時要有更多的公私合營伙伴關系,公共和私營領域的融資。我們要激勵和刺激二氧化碳減排,為殘障人士、老年人士、弱勢群體提供更多的補助和幫助。
此外,在機制、勞動力方面也面臨很多的問題?,F(xiàn)在,在美國主要由基層政府決定人力和制度上的相關問題,但是基層政府可能沒有足夠的經(jīng)驗或者能力,做出關鍵的正確決定,因此需要有更好的機制、更強的能力面對當前的問題,需要勞動者有更好的技術,獲得提升能力的培訓。當之前一代人開始退休,要確保這代人積累起來的經(jīng)驗和知識可以延續(xù)到下一代人的工作中。
過去40多年交通行業(yè)發(fā)展迅速,而現(xiàn)在我們所面臨的是史無前例的巨大的機會、巨大的挑戰(zhàn)和巨大的需求,同時我們肩上也擔負著巨大的責任,要面對這些挑戰(zhàn),不管是從政策的制定還是從具體的實施,巨大的歷史挑戰(zhàn)落在每一個人肩上,如果很好地解決了這些挑戰(zhàn),將為面臨種種挑戰(zhàn)的交通發(fā)展帶來積極影響。
分析影響全球交通發(fā)展的因素,提出交通發(fā)展變革的新趨勢,描繪未來的交通運輸體系。
交通本身是一個復雜的系統(tǒng),多種系統(tǒng)整合,相互之間依存性非常高。交通的子系統(tǒng)非常多,比如地面交通、城市交通、軌道交通、高速公路等。各種交通系統(tǒng)組成起來,又與人口系統(tǒng)、經(jīng)濟系統(tǒng)、能源系統(tǒng)、環(huán)境系統(tǒng)相關,各個不同的層面之間相互影響、相互依存。交通系統(tǒng)與其他系統(tǒng)之間的依存性并不完全一致,有些依存性更強,有些依存性較弱。
庫馬雷斯·辛哈(Kumares Sinha),美國工程院院士、普渡大學土木工程學教授美國交通運輸中心主任,在全球擁有數(shù)千名學生,并在各個國家和地區(qū)獲得了眾多獎項。
經(jīng)濟發(fā)展
全球經(jīng)濟在不斷增長,過去四五十年間,雖然沒有爆發(fā)式增長,但一直保持著增長趨勢。有些國家的增長速度比其他國家和地區(qū)快,第一名是中國,第二名是印度,第三名是美國。
1984年,中國和印度的人均GDP幾乎是一致的,此后中國發(fā)展非常迅速,印度也發(fā)展很快,但是沒有中國快。現(xiàn)在,全球第一大經(jīng)濟體依然是美國,其他國家經(jīng)濟發(fā)展也非常迅速,也帶來了收入不平衡的問題,以及人們對于個性化的交通、更便捷的交通和利用交通的頻率有了更高的要求。
人口增長
印度、中國和美國的總體人口都是在增長,與此同時可支配的人均收入也在增長,人們對于交通的需求也在增長。不僅是總?cè)丝谠谠鲩L,而且城市人口增長得更快。現(xiàn)在,美國78%的人口生活在城市中,也就是說美國的城市化率達到了78%,中國的城市化率是48%,印度是32%。城市化程度在各個地方不一樣,在發(fā)達國家、發(fā)展中國家并不同步。發(fā)展中國家的城市化發(fā)展更迅速,欠發(fā)達國家或者最不發(fā)達的國家,總的城市化率大概是40%,而發(fā)達國家或者工業(yè)化國家城市化率將達到70%,甚至是80%。一些超大型城市的人口超過了一千萬。世界上有21個超大型城市,18個在發(fā)展中國家,包括尼日利亞首都拉各斯、孟加拉首都達卡。
目前,城市人口增長速度高于總?cè)丝谠鲩L速度。過去的幾十年當中,機動車的使用增長也非???,最近幾年有緩和趨勢,但是總體趨勢還是增長的。
公路是人們最常用的交通出行方式,而且大家現(xiàn)在使用越來越多個性化、個人化的方式出行。高速公路的發(fā)展帶來了出行的多樣化和經(jīng)濟的繁榮,不僅在中國,其他國家的出行者也越來越多地選擇高速公路。卡車、私家車等交通工具,對于提高國家的對外開放、提高人們的移動效率,帶來了極大的、前所未有的發(fā)展。
但是在表面的繁榮之下,還有一些負面信息,其中最為重要的一個問題就是道路安全。大家可能沒有意識到每年發(fā)生了多少起交通事故,全球每年由于道路安全或者道路事故死亡的人數(shù)是126萬。除了死亡之外還有受傷的事件,大量出行者由于道路安全事件受傷,同時也帶來了極大的經(jīng)濟損失。
在城市環(huán)境中,對不同交通模式有所區(qū)分,使用最多的交通方式是哪一種?不同交通方式之間有什么關系?在美國,排在第一的是公共交通,公共交通覆蓋了大范圍的公共領域,紐約有50%以上的出行是公共交通。越大的城市,公共交通出行占比越高,如紐約、芝加哥、華盛頓、舊金山等城市,公共交通占比很大,這些大城市中步行的比例很小。但是,洛杉磯存在私家車過多的問題,私家車出行占比近80%。在美國,絕大多數(shù)人上下班通勤使用的是私家車。
在印度,大部分人的出行方式是步行、騎自行車或者乘坐公共交通,不同的地方可能不一樣,但是總體上,步行是印度各城市最主要的交通出行方式。
中國的數(shù)據(jù)只有北京和上海的。20世紀90年代,北京人主要是騎自行車,自行車通勤比率達到63%,現(xiàn)在騎自行車上下班的比重只有17%。中國正在鼓勵出行者使用自行車、共享單車等綠色交通出行的方式,因為這樣更加經(jīng)濟高效、減排環(huán)保。
能源應用
今年,紐約市政府公布了共享單車計劃,并把它列入公共交通發(fā)展的計劃之中。這個計劃的內(nèi)容包括:依靠智能手機開鎖解鎖及付費,可以隨時隨地停車取車。計劃預計將于2019年夏天或秋天全面實施。
美國眾議院交通與基礎建設委員披露了“基礎建設計劃草案”。聯(lián)邦燃油稅25年來首次提高,作為公路信托基金的主要資金來源,草案要求對汽油加征每加侖15美分的稅,對柴油加征每加侖20美分的稅。該計劃將在3年至4年內(nèi)分階段進行,每年增加5美分。
為什么要關注能源使用情況?因為大部分交通能源都是來自于化石燃料,如果目前的趨勢仍然不變的話,未來主要的道路交通能源來源還是化石燃料。美國、印度、中國的硫氧化物、氮氧化物排放數(shù)據(jù)顯示,印度是三個國家中污染排放最嚴重的。冬天在新德里,人們會發(fā)現(xiàn)呼吸都是困難的。美國情況好很多,中國處于美國和印度之間。中國現(xiàn)在在提高空氣質(zhì)量上,出臺了大量舉措。
二氧化碳是導致全球氣候變暖的罪魁禍首。1990年至2015年,美國是全球二氧化碳排放量最大的國家,中國緊跟其后。如果從人均來看(當然,中國人均二氧化碳排放量小得多),美國仍然是二氧化碳排放量最大的國家。交通是“排放大戶”,約26%的排放來自于交通,電力行業(yè)、公用事業(yè)等各個行業(yè)都排放了大量的二氧化碳。
機動車,特別是私家車的使用,帶來了更多的排放。它們對于氣候的影響、全球溫度的影響越來越大,我們必須要做出一些應對,即便不是所有人都認為這是科學的,但這確實是一個事實。
在這樣的事實之下,正在發(fā)生一些巨變,這些變化來自于技術方面的革新。不管人們想去哪里,很多的技術都能帶來革命性改變。由此,我們看到如此多的變化,面臨如此多的挑戰(zhàn)。
我們?nèi)匀恍枰パ芯客恋氐氖褂?,考慮土地使用的政策,包括在市中心、郊外等建設相應的設施。還要考慮如何把車輛互聯(lián)起來。我們也會重新設計整個城市,讓城市得到新生,帶來更多可持續(xù)性的發(fā)展。
我們要更多地改進公共交通,而且讓整個交通或者全部汽車互聯(lián)互通,這樣汽車不必使用如此多的道路,有助于釋放其他交通方式,讓汽車運輸讓位于其他交通運輸方式,或者用于其他的設施。
現(xiàn)在,美國的交通設計規(guī)劃有了新方法,規(guī)劃的流程非常復雜,但覆蓋了各種各樣的服務。我們可以利用大數(shù)據(jù)和社會媒體達到預期的規(guī)劃效果,同時開展更具適應性的增強版規(guī)劃。我們耗費大量時間來規(guī)劃市區(qū)、城區(qū)的物流和各種交通方式,以期實現(xiàn)更加無縫化的、順暢的聯(lián)合運輸,以及使用社交媒體或其他互聯(lián)方式促成智慧出行,同時改善道路的安全性。
目前,直接征收的相關費用出現(xiàn)了很多問題,如定價方面的問題等。因為存在一定的互聯(lián)性,我們需要直接收費,如擁擠付費,大家都在討論如何實施,未來是否真的會實施?
目前,資本和資產(chǎn)的管理,需要使用更多的數(shù)據(jù)、技術,以達到管理的目的。我們需要更多的方法應對風險。
這是一個長期的愿景,也是已經(jīng)探討了幾十年的話題——土地使用、運輸、技術三者的關系。三者是一種互聯(lián)的關系,意味著需要重新設計、重新配置。如何配置?為何如此配置?技術會帶來相應的答案,也會重構城市形式。我們應該可以在家中工作,或者是在一個通用的工作站工作,而且技術發(fā)展得如此之快,我們不用去辦公室,工作可以在工作站完成,與同事遠程溝通。
在這樣的情況下,也不需要太多的交通工具和相關的基礎設施,人們可以通過自行車、步行或者其他方式出行,這也會影響整個社會的生活方式。公共交通也會重新振作起來,并將呈現(xiàn)出不一樣的形式,人們可以更多地了解不同的變化。同時,人們有更多的時間與家人在一起,或者更好地享受生活,并讓生活更美好。
根據(jù)美國國會預算辦公室的數(shù)據(jù),美國公路信托基金在2018財年末結余將僅為10億美元。而根據(jù)美國土木工程協(xié)會2017年發(fā)布的報告顯示,到2025年美國需要約4.5萬億美元用于包括道路、橋梁和機場等基礎設施。
提出交通基礎設施維護存在的問題和應對措施,更多地注重可持續(xù)發(fā)展,交出拉斯維加斯緩解擁堵、滿足各方需求的交通方案。
克里斯蒂娜·斯沃洛(Kristina Swallow),美國土木工程師學會主席,為拉斯維加斯政府工作多年。
全球人口每年增長8千萬,城市人口也在不斷增長。當人們提及基礎設施需求的時候,都會強調(diào)人口增長,以及在哪里增長。
1990年的美國拉斯維加斯只有幾百萬人口,現(xiàn)在人口數(shù)量增長了兩倍。這一期間我們在思考,如何應對人口增長,拉斯維加斯是美國人口增長最快的城市之一。今天,一些中國城市的人口從100萬增長到了1000萬。我們需要思考:這樣的增長意味著什么,對于城市意味著什么,以及如何應對挑戰(zhàn),怎樣為人們提供基礎設施?提供怎樣的交通設施來滿足城市發(fā)展的需求?
在城市進步的過程中,人們購入了非常多的車輛,也出現(xiàn)了更多的擁擠狀況,以及更多不利影響,比如車禍死亡率的增長。這不僅是中國的問題,世界其他地方均有這樣的問題。我們發(fā)現(xiàn)自己在路上消耗的時間越來越多,道路擁擠會增加成本,失去購買服務的時間。
在美國,我們對未來交通發(fā)展有很多需求,但是交通基礎設施尚無法滿足今天的需求。美國土木工程學會每4年會對美國的基礎設施評一次分,分數(shù)顯示,基礎設施的現(xiàn)狀并不好,有些甚至無法滿足人們的需求,每一天都在讓公民付出代價。我們看它的維護成本,發(fā)現(xiàn)增加投資才能更好地滿足人們的需求。在未來的十年當中,如果要提高分數(shù),投資額必須增加到現(xiàn)在的兩倍。比如,大約10%的橋梁沒有達到應有效率。10%看上去似乎并不多,但如果計算每年有多少人和車輛經(jīng)過了這座橋梁,這個數(shù)字就變得很龐大了。如果其中一座橋梁出現(xiàn)問題,那就是很大的問題。
近年,奔馳公司發(fā)布了一系列無人駕駛巴士。其中,一款搭載City Pilot 自動駕駛技術的公交車 Future Bus,車身搭載了10個攝像頭及一些相應的無線模塊,能夠?qū)崿F(xiàn)長距離運輸。
66號公路是美國最早橫貫北美大陸的一條公路,被美國人稱作母親之路,公路從芝加哥一路貫通到洛杉磯,甚至還向南延伸至圣塔摩尼卡,全長約4000公里。
怎樣用基礎設施投資推動經(jīng)濟的發(fā)展?應該在未來10年當中增加兩倍投資,如果沒有這樣規(guī)模的投入,會使美國的GDP受到損失,所以現(xiàn)在需要找到一種方法增加投資。還需要找到更好的方法,專注于規(guī)劃和領導力的建設,分析全壽命周期的成本,了解維護基礎設施的成本。
無論在世界的哪個地方,政府都有意愿建造新的項目,但是仍然需要維護項目。因此,應該在項目的最開始便計劃如何進行維護,而且排列各種各樣工程的順序,對那些無論今天還是未來都具有最大需求的項目,給予相應資金。我們要建設有韌性的項目,因為不可能重新建造如此規(guī)模的基礎設施,所以,基礎設施的韌性很重要。
土地使用也很重要,在整個基礎設施網(wǎng)絡中,如何更好地使用土地,需要有一套解決方案,以保障城市發(fā)展,推動地區(qū)發(fā)展。過去幾年,在紐約、華盛頓等城市召開了可持續(xù)發(fā)展峰會,通過這樣的峰會,關注可持續(xù)發(fā)展,推動項目更具有可持續(xù)性。
我們需要重新設計基礎設施建設的整個流程,不能按照以前的方法專注于可持續(xù)發(fā)展,這里的發(fā)展不僅指環(huán)境的可持續(xù)發(fā)展,還有社會和經(jīng)濟的可持續(xù)發(fā)展,如果讓環(huán)境變得具有持續(xù)性,但在經(jīng)濟上無法承受,也是不可取的。所以,應該推進真正的、整體的可持續(xù)發(fā)展。
如何從不同的角度看待項目,不管是道路方面還是通道方面,都有很多問題需要解決,要了解不同交通方案如何銜接,以便更好地達成目標,方便人們更快捷地出行。要實現(xiàn)這一目標,不僅要想到今天的成果,還要想到未來的成果。我們需要思考未來,因為我們今天使用的系統(tǒng)方式,在未來肯定會發(fā)生改變,而且會發(fā)生巨大改變,想在短時間內(nèi)預判改變,我們需要跳出思維定勢,再思考。
我們還需要了解相關標準和協(xié)議,它們能適應現(xiàn)在的需求,但是會不會影響未來的發(fā)展?應該用怎樣的改變或者修改,來推動我們提供相應的工具,滿足未來的需求?
拉斯維加斯地區(qū)的公共交通工具為南內(nèi)華達州區(qū)域交通運輸委員會所管理和推動。目前,在拉斯維加斯主要有CAT公車丶MAX混合巴士及單軌電車。
例如,我們在拉斯維加斯使用數(shù)據(jù)滿足城市交通規(guī)劃的需求。20年來,拉斯維加斯增加了一倍人口,一些道路確實很擁擠,但是賭場經(jīng)營者不希望人們離開賭場,希望人們在賭場花更多錢。一些公司運用大數(shù)據(jù)預測交通事故,這些公司運用交通數(shù)據(jù)和天氣數(shù)據(jù)進行預測。在體育場館周圍,特別是有比賽的時候,大量人口集聚,容易發(fā)生交通事故,公司會在兩三個小時之前預測出哪些地方發(fā)生交通事故的可能性高,然后改變信號燈的間隔,用一些干預措施減少車禍發(fā)生。同時,通過目前的數(shù)據(jù),用攝像頭找到交通事故發(fā)生地,根據(jù)嚴重程度將信息提供給緊急響應人員,減少響應時間,降低成本。這個方法跳出了思維定勢,更好地應對拉斯維加斯的交通問題。
歸根到底,我們需要用不同的方式、創(chuàng)新的方式考慮解決方案,這需要從每個人做起,把項目看成一個系統(tǒng),認真思考個人在交通系統(tǒng)中的作用。我們可不可以使用Uber、滴滴或其他不同的方式?或者直接做一名“滴滴”式的司機,停下來等等別人?當我們思考每次出行的需求和方式的時候,都需要從自己做起,有所改變,不管是設計項目的方式,還是在交通系統(tǒng)中開展互動的方式,每一步都需要有所不同,這樣才可能創(chuàng)造更大的不同。