第七届青年地学论坛

交通基础设施在建设节能低碳城市中发挥着重要的作用，极大影响着气候目标的实现和可持续城市的建设进程。然而，目前尚不明确现有设施与新建设施对城市交通系统的能源消费及碳排放量的影响差异。本研究提出了一种基于时间序列的全生命周期影响动态评估模型，可用于对现存和新建城市交通基础设施的能源足迹和碳足迹进行定量化溯源。以中国广州为例，本研究通过区分现有设施和新建设施，评估了截止2017年各类型城市交通基础设施(公路、地铁和铁路)全生命周期阶段（材料生产、建造、维护、废弃）的动态能源消费及碳排放量，并对2035年进行交通基础设施情景分析，分析未来优化能源消费及减少碳排放为目标的交通基础设施规划路径。研究结果发现，原材料生产阶段几乎占据了各类交通基础设70%以上的能源足迹与碳足迹。针对2005年前修建的公路，其能源消费及碳排放量分别达到了总量的82% (772.5 PJ) 和 85% (99.5 Mt CO2-eq)，大约是地铁的36倍，是铁路的5倍。然而，在2006-2017年，地铁和铁路成为载客量更多的城市公共交通工具，其能源消费及碳排放量占比日益增加，尤其是在该时期内新增的地铁产生了最大量的能源与碳足迹，大约比2005年的现有地铁设施增长了6.5倍。通过至2035年的情景分析发现，只有交通基础设施建设的技术进步速度超过城市经济发展的平均速度时，新建交通基础设施的能源消费及碳排放量才能稳步降低。当地政府在设计未来城市交通体系时，有必要纳入能源和碳足迹强度均处于高水平且新建量仍在快速增长的基础设施（如地铁、铁路等轨道交通）进行考虑。而对于现有交通基础设施中已经“锁定”的足迹存量，通过进行更加绿色清洁的维护或改造将是降低这类设施能源与碳足迹的方法。本研究成果可提供一个动态的全生命周期能源消费及碳排放评估工具，为决策部门实现城市交通基础设施的低碳转型提供方法支持。

城市交通基础设施,生命周期分析,能源足迹,碳足迹,情景分析