交通规划方法论(六).doc
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交通规划方法论讲义（2011年春季学期）——编写人：
清华大学建筑学院段进宇
交通规划方法论（六）
交通规划方案的评价
通过交通建模技术，我们已经可以预测在未来特定的土地利用和社会经济条件下的交通需求状况，并且可以模拟交通需求在我们规划出的交通网络上的分布状况。
因此，交通建模技术经常被称为交通需求预测模型。
在交通建模之后，我们将要介绍交通规划分析技术的第三个阶段——交通规划方案评价。
顾名思义，交通规划方案评价就是要使用科学化、系统化和定量化的方式来衡量我们所提出的规划方案是好是坏——当然，没有被科学评价过的规划方案实际上只能看作一种强权或者什么都不是。
一般来说，对于规划方案的评价必须包括以下这几部分：
（1）过程评估——要确保模型的运行是正确的并且其数字输出是合理的；
（2）交通效益评估——要检查规划方案是否能够满足未来的交通需求以及满意程度如何；
（3）经济效益评估——要评估提出的规划方案建设和长期营运所带来的经济后果；
（4）环境效益评估——要评估提出的规划方案投入运营后的环境影响。
一、过程检查和需求满足检查
¨工作过程检查
检查模型的输入和输出数据以及模型的细节确实是令人乏味而冗长的过程，在我国这个过程经常处于被忽略的状态，原因部分归结于人们的不求甚解和投机心理。
由于人人都同意这方面工作的严肃性不够，所以大家可以一起决定对这部分花费巨大的工作成果抱一种无所谓的态度，这种非正义辛迪加从根本上阻滞了科学方法在交通规划领域中的进步。
希望这类问题有得到纠正的一天。
¨未来交通需求满足情况检查
刚开始提出的规划方案通常存在不能完全满足未来交通需求的问题，尤其是在交通需求预测上未事先考虑需求控制措施的情况下，比如完全放弃约束私人机动化所可能带来的巨大交通需求情况下。
相信以北京目前的交通形势，其规划方案都将面临明显的小客车交通过载问题。
如果这种情形非常明显，规划方案的战术调整也不能奏效的话，就必须下决心考虑重新制定交通政策和限制小汽车使用的交通发展战略。
另一方面，我们还希望了解规划方案在未来能够提供什么样的服务水平（LoS），这对规划关注的特定交通设施尤其重要。
二、经济评价
与我国的情况相反，西方发达国家在二十世纪60年代，就开始普遍进行交通规划的经济评价工作，记得我们曾经提过美国在二十世纪50年代就有“交通调查法案”对这方面进行了法律界定。
我国目前的情况是，只对具体的工程项目进行经济评价，而且集中在财务评价部分，对工程的长远社会效益评价是相当粗放的。
对规划方案，尤其是城市规划方案，没有听说过我们进行经济评价的例子。
当然城市规划方案的评价有其固有的技术复杂性，但城市交通规划方案的经济评价至少是有技术可行性的。
下面我们将介绍发达国家在这方面的做法。
¨基本的费用效益分析概念
交通规划方案经济评价的基本方法是“费用效益分析”（cost-benefitanalysis），表6.1给出了这种费用效益分析的一个例子：
对一个交叉口进行交通工程改造的费用效益分析。
表6.1净现值计算
从此例子可以看出：
（1）费用效益评估要有一个相当长的时间段基础；
（2）费用效益要换算为净现值（贴现率一般为银行贷款利率）；
（3）总净收益为正则方案可行，总净收益越大则方案越受好评。
对于道路而言，费用效益评估周期一般可以定为30年，一般认为考虑30年以上的费用效益已经没有多大意义。
¨英国运输部的COBA费用效益分析程序
英国从二十世纪60年代开始对干线道路规划方案进行正规化的费用效益分析，在二十世纪70年代，英国运输部开发了标准化的费用效益分析程序COBA（COst-BenefitAnalysis），其基本思路是将道路使用者的获益和成本都以货币方式计算出来。
这种费用效益分析用在非收费道路的场合下，因为如果是收费道路，则决定规划方案的基础是财务评价。
收益和成本的确定
在COBA中，仅仅考虑了以下三方面的收益：
（1）道路使用者因为时间节省所获得的收益；
（2）行驶费用节省的收益；
（3）事故费用节省的收益。
当然这些在实际上是最重要的收益部分，但需要指出的是它们并非全部收益，尤其是没有涉及交通系统改善对用地开发和产业发展的效益。
而成本则考虑了两个方面：
（1）建设成本；
（2）维护成本。
费用效益的计算方式是标准的——30年评估周期内的全部费用效益被转化为货币形式并被折算为净现值。
其中需要特别指出的是某些资源成本（比如燃油和轮胎）包含了税收或补贴部分，则在计算费用时需要将税收或补贴扣除——这部分费用仅仅是转移支付而已。
替代方案的提出
COBA第一个令人感兴趣之处在于它要求提出至少一个替代方案来做对比分析，所以COBA至少要评价两个规划方案：
Do-Something和Do-Minimum。
Do-Minimum方案一般是指道路网的基本构成不变，但并不排斥道路系统的渐进性改进——例如路面改造、交通管制系统改进和交叉口交通设计改进等等。
所以称之为Do-Minimum方案而不是Do-Nothing方案。
当然，Do-Something方案一般指路网构成的改进，通常将导致明显的交通模式变化——路网交通量的重新分配势在必行，还经常涉及到交通方式划分、出行分布甚至出行生成模式的变迁，有时候一天之内的交通高峰特性也会因此变化，这也是需要考虑的因素。
但是，COBA在这方面是有局限的，它主要针对一个通道（corridor）上的交通规划方案——出行的O/D点已经固定，出行模式变化的形式局限于在一个OD对之间的不同路径上重新分布。
所以COBA方法在处理城市拥挤路网上的规划方案，或者那些影响面很大的巨型工程——比如完整的城际联络线或者跨海大桥等类型的项目时，存在局限性。
时间价值计算
建设新的道路主要收益来自于行程时间的节省，因此时间价值标准就至关重要。
COBA认为时间价值与出行目的有关，它把出行分为工作时间出行和非工作时间出行两类，相应地就有两个时间价值标准。
通勤出行属于非工作时间出行，而公务出行属于工作时间出行。
工作时间价值是根据单位时间的工资水平来计算的，人群被区分为驾车者、小客车乘客和公交乘客三类，其不同的平均工资水平由国家统计数据提供。
非工作时间价值则由这样一项研究结果导出：
分析出行者在不同成本支出和不同速度水平的交通方式上的选择行为。
这里有一个经常被国内直接借用的参数值——非工作时间价值约相当于这段时间内工资水平的四分之一。
一般来说，人们对价值的认同并不是线性的：
很小的时间节省通常被认为没有意义，而节省的时间越多，其价值就越高。
但这种非线性在COBA中无法被体现出来。
大家可以注意到时间价值是以人为单位计算的，而道路交通量预测一般给出的车流量数据，因此在使用COBA时还需要从车流量换算到人流量的方法。
道路施工过程可能会影响交通运行，这部分时间成本在COBA中也被计入。
行驶成本计算
行驶成本一般依赖于行程距离和速度，在COBA中单车的行驶成本通过单位里程的燃料、机油、轮胎消耗、维护和折旧成本乘以行程距离来计算。
而单位里程的燃料消耗成本又与平均行程车速和坡度相关联。
甚至车辆维护费用与平均车速的关系也被建立起来。
COBA还考虑了这样一种情况所带来的行驶成本降低：
工作时间出行必然带来司机的工资支出，而行程时间的减少也将减少这部分成本支出。
事故费用计算
COBA对事故费用的考虑包括了三个部分：
（1）直接事故费用——车辆损失、出警和医疗费用；
（2）伤亡损失费用——人员伤亡带来的收入损失和雇主支出的保险费；
（3）精神损失费用——这部分损失仅能概略估计。
事故严重程度被发现与道路类型有关——公路事故通常比城市道路事故严重得多。
同样事故率也与道路类型相关，这种关系可以从全国的事故记录中发掘出来。
COBA使用的事故率模型分路段事故率和交叉口事故率两大类，两大类下还有许多子类。
从我们对COBA方法的描述中可以发现，西方人经济评价的严谨性确实令人吃惊，也许这个例子有助于我们理解“细节决定成败”这句话的含义。
¨更复杂的经济评价问题
COBA方法只考虑了交通规划方案引发路网交通分配状况变化情况下的经济评价问题，所以它只能被认为是简单经济评价。
当然，可以肯定的一点是更复杂的经济评价方法也会用到COBA方法，只是不能仅限于使用COBA方法而已。
更复杂的经济评价应该能够考虑从交通方式划分到出行分布乃至到出行生成的全部模式都因为新的规划方案而发生变化的情况。
在试图构思一个更复杂的经济评价方法时，会遇到一个很麻烦的问题困扰——出行者并不会使用精细的经济评价方法来决定他们对于新的交通规划方案的态度。
这个问题在COBA方法中就存在，大家都应该记得我们讨论过时间价值的非线性问题，但毕竟不是那么明显。
可是如果你试图构建更复杂的经济评价方法，这个问题就无法回避：
出行者一般只考虑燃油费用问题，他的成本概念明显小于实际发生的成本。
这时候你的经济评价方法就面临一个价值取向问题——是倾向于按照一个普通消费者的价值观还是倾向于按照类似上帝的价值观来衡量规划方案的好坏。
当然，最终的结果是取一个折衷的立场，但折衷在什么程度似乎已经变成了一个政治问题或者是信仰问题。
这个问题可能从一个侧面揭示了一个令人遗憾的事实——人类的理性可能迄今为止只能用来支持简单的和不那么重要的决定。
三、环境影响评价概述
¨环境影响评价的来由
在西方发达国家，交通规划中的环境评价受到普遍重视也是在二十世纪80年代后期的事情，这个问题主要是人类社会价值观的问题：
西方社会有精确计算投入产出的传统，而人类社会以前基本上都假设自然界是一个取之不尽用之不竭的资源仓库，因此从环境中索取被认为是没有费用的。
所以在以往的经济评价里，都没有把环境代价换算为经济代价来进行投入产出计算。
这是一个巨大的主观障碍。
当然，这种换算关系肯定不像计算工程费用那样简单，也比计算时间价值复杂得多，这也是一个进行环境评价的客观障碍。
另一个客观障碍是，虽然我们肯定只要我们的交通需求在增长，那么环境影响就难以下降，但是判断哪一种规划方案是更加环境友好的，却并非一件容易的事。
举例来说，新修一条公路当然会破坏环境，但是它也同时可以解决一部分已有的环境问题，比如人口过分密集所带来的环境退化问题和交通拥挤问题。
这种通过交通来改善土地利用方式，进而改善人居环境所带来效益，与交通设施所产生的占用土地、噪音和废气排放等负环境效应相比，很难被定量评估。
所以，目前的环境评估程序，容易忽略交通设施的正面环境意义。
目前人们已经普遍认同对建设项目不仅应该进行工程评价和财务评价，而且应该进行环境影响评价。
但在历史上，交通项目的环境影响评价是由于二十世纪60年代发达国家（主要是美国）在规划方面导入公众参与程序后，环境保护组织持续进行抗议活动的结果。
¨Leopold的环境影响评价程序
美国政府以Leopold提出的一套环境影响评价程序为基础，首次建立了规范化的环境影响评价体系。
Leopold认为环境评价应该包含三个方面的要素：
（1）环境影响项的清单以及每项影响的显著程度；
（2）每项影响的重要性；
（3）结合环境影响项的显著程度和其重要性，得到最终的环境影响评价结果。
这三方面的要素通过一个矩阵来实现分析评价：
二维矩阵的一条轴列举所有的环境影响活动，另一条轴则列举所有可能受影响的现存环境条件。
在Leopold程序中，一共有100项环境影响活动，这些活动被分成若干类：
体制变更、土地转移和建设、资源开发、加工、土地变更、资源更新、交通变化、废弃物安置和处理、化学处理、事故；环境条件一共有88项，也被分成若干类：
物理和化学特性、生物条件、文化因素、生态关系。
对于一个具体项目而言，如果它从事了100项中某些活动而这些活动对88项环境条件中的部分项目存在明确影响，则环境评价矩阵中的相应单元格就被标记出来；
下一步则在这些单元格中标注这些环境影响项的相对显著程度（±1~±10）；再下一步则在同样单元格中标注这些环境影响项的重要程度（1~10）；
最后将每个单元格的相对显著度和重要度相乘，然后累加全部乘积，则可以得到环境评价结论——正值越大则环境影响评价结果越好，负值越大则反之。
¨交通项目评价的框架体系
英国通常都要求将交通项目评价按照一种框架体系来表述。
英国运输部所规定的框架体系至少要包含三卷内容：
一卷负责详细描述建议的方案，一卷负责描述Do-Minimum方案，还有一卷负责描述评价结论。
为了保证不同的交通评价相互之间具有可参照性，这个框架体系建议所有信息被归入以下几个大类：
对设施使用者的影响，对保护和延续政策的影响，对开发政策的影响，以及财政影响。
设施使用者应该包括：
驾驶人、乘客、骑自行车者、行人，并且评价关于时间节省、运营费用变化、事故减少、驾驶人压力、路上景观、以及隔离问题。
对于保护和延续政策的影响面则应该包括：
居民产权、工商业产权，学校、医院、富有价值的建筑、休闲空间和农地；应该考虑的影响内容包括：
毁坏行为影响的人数、噪音水平的变化、景观变化、隔离问题、拆迁带来的破坏问题。
对于开发政策的影响方面包括：
商业中心使用者、公共建筑使用者、休闲设施使用者。
当然，框架体系还应该包括官方立场以及不同方案的费用效益分析。
四、交通噪音和废气污染
从目前来说，交通噪音和废气污染是公众关切程度最高的交通环境影响问题，从评价方法上来说也是最成熟的。
¨交通噪音影响（noiseimpacts）
交通噪音问题在北京这样的城市实际上非常严重，但官方一般对这个问题的态度始终停留在口头说说的程度，对其重视程度远远不及汽车尾气污染问题。
但发达国家一般来说对噪音问题的重视程度和重视时间都比尾气污染来得深长，原因在于发达国家对个人权利的尊重，而我国可能更容易对公权重视得多一些。
但这个趋势应该不会长期持续下去，所以从专业教育角度应该提早重视噪音问题。
影响道路交通噪音水平的主要因素有：
（1）交通流量；
（2）车流速度；
（3）重型车比例；
（4）道路纵坡度；
（5）路面特征。
另外，下面这些因素会影响人们感受到噪音水平：
（6）距离和地表吸收造成声波衰减；
（7）声波屏障物；
（8）声音接收点与音源点所成的地面夹角；
（9）声波反射情况。
交通噪音水平的表述，一般采用一种所谓A计权分贝数的指标，记作dB（A），它反映了人类对于噪音的感觉。
另外，常用L10（hourly），L30（18hours）这样的变量形式表示噪音水平，分别代表1小时以内10%时间以上的噪音水平和18小时以内30%时间以上的噪音水平。
而单位一般是dB（A）。
由于不同的人对于噪音的感觉不同，因此需要通过社会调查来确定人群的噪音响应分布状况。
以下公式就是一种采用7点标度法确定人群噪音响应分布的调查结果：
其中ps为噪音水平L下感度大于等于S的人群比例，a,b,c,d是依赖于S的常数，L是18小时L10噪音水平（dB（A））。
其中的感度S=1,2,3,4,5,6,7。
S=1表示完全满意的感度而S=7表示完全不满意的感度。
一般而言将S=2视为一种中立的态度，这样可以为S=1,2,3,4,5,6,7赋予1,0,-1,-2,-3,-4,-5等7级噪音强度权重，这样就可以计算加权后的受噪音侵害人群数量。
另外，还应该将噪音影响与土地利用方式结合起来：
（1）当土地利用状况对语言交流要求很高（比如学校）时，以上公式中的噪音水平L应该多加5dB（A），同时还要考虑相应的噪音持续时间加权；
（2）当土地利用状况对安静程度要求更高（比如宗教场所、公园）时，L应该多加10dB（A），同时考虑相应的噪音持续时间加权；
（3）而当考虑户外行人时，由于他们直接暴露在交通噪音下，L也应该多加10dB（A），同时考虑相应的噪音持续时间加权。
表6.2给出了不同情况下的噪音持续时间加权值。
表6.2噪音持续时间折减系数
这样，交通项目的噪音影响问题就可以通过累积受影响人数，再考虑噪音强度加权、土地利用状况和噪音持续时间折减系数，来得到正确估计。
表6.3给出了这样一个算例。
表6.3噪音影响估算
¨交通废气污染（airpollutionfromroadtraffic）
交通废气污染主要是指汽车尾气污染（exhaustgases），其他还包括燃料挥发和机件磨耗碎屑污染，最近在发达国家轮胎磨耗污染开始受到重视。
只要是汽车尾气中存在的污染成分，其在北京市相应污染成分中的比例就接近或超过20%，有些项目高达70%，而且处于持续增长状态。
尾气污染的主要成分包括：
（1）二氧化碳（carbondioxide）；
（2）未燃尽油料（unburnedpetrol）；
（3）有机化合物（organiccompoundsproducedfrompetrol）；
（4）一氧化碳（carbonmonoxide）；
（5）氮化物（oxidesofnitrogen）；
（6）铅化物（leadcompounds）；
（7）炭烟尘（carbonparticlesintheformofsmoke）。
更严重的问题是这些污染物排放到大气中还会发生物理化学变化产生所谓的二次污染，著名的伦敦烟雾事件和洛杉矶光化学污染事件都是这种二次污染的杰作。
单车尾气污染物排放量的测定相对容易并且精度高，通常认为尾气排放与汽车引擎设计和工况有关，在城市道路上这种走走停停的行驶状态下，某些尾气污染物的排放量可能达到最佳工况（一般是90公里/小时等速行驶）下的5~10倍。
但交通流的尾气污染影响比较难以测定，因为涉及到大气环境及其动态和二次污染问题。
到目前为止，人们只是确定尾气污染对空气质量的影响非常明显，但并不清楚其中的具体情况。
目前各国减轻尾气污染的措施主要是强制限制单车尾气排放，部分发达国家则开始采用智能交通系统来减少交通拥堵和无畏绕行，从而达到降低尾气排放量的目的。
毫无疑问，大力加强公共交通系统建设可以通过抑制私人汽车使用的方式达到减少尾气排放的目的。
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