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  城市交通的现代理念和技术 何祚庥  
 

“路堵了车”还是“车堵了路”

交通有三大问题:第一是拥堵问题,第二是污染问题,第三是能源短缺问题。北京现在的小轿车突破200万辆,舆论哗然。一派人主张大幅度控制,因为已经到了极限,甚至超过了极限,这派人被称为“车堵了路派”。他们认为虽然市政府不停地修路,路修了一环又一环,但拥堵状况毫无改善。还有一派叫“路堵了车派”,他们认为堵车的原因是路太少,认为200万辆汽车的保有量相对北京1300万人口来说,数字还小得很呢,以城市整体规模看,700万辆汽车的保有量才适合,因为在国外,差不多是两个人一辆车,现在的问题是路堵了车,路不够,管理不到位等。

是“路堵了车”还是“车堵了路”已成为一个尖锐的问题。我的主张是“车堵了路”,这牵涉到两个概念,即汽车保有量和汽车行驶量。中国人买车都是为了跑,但外国人买车不都是为了跑,有数字为证:轿车方面,美国、日本、法国的轿车保有量分别是中国保有量的15.5倍、7.31倍和3.29倍,但耗油量,美国的轿车只是中国的2.5倍。技术上的差距固然存在,但根本的问题是,美国每6.15辆车中只有一辆在跑,而中国是有一辆跑一辆,极个别不跑。更何况北京规定轿车10年要报废,所以,买了车,立刻就跑。在纽约,小轿车有800万辆,加上公共交通车辆等大约总共为1200万辆,但在大街上跑的才200万辆。所以,从车辆的行驶来说,北京市已经超过了纽约,但纽约的道路面积比北京多多了。

从宏观角度来看,我认为中国必须采取限制车跑的方针。因为,中国的人口现在是美国的4.5倍,人口专家预测未来人口将稳定在16亿,这将是美国人口的6倍。美国东、西部都可以住人,但中国的人口主要集中在东部和南部,中国的生存密度空间只是美国的十分之一,也就是说中国的人口密度为美国的十倍,其逻辑后果,中国城市里的人口密度也将是美国的十倍。个别城市如北京、上海可能人口更稠密。所以,期望人均道路面积和美国一样是不可能的。要在人口高密区使交通畅通的唯一办法,我想只能是减少多占道路面积的车辆。每个人在使用交通工具时,将占有多少道路面积,这笔帐是不得不算的。

还有一个大问题就是布局问题。如果在某些商业区、行政区、学校部署得不是很合理,让车辆都到某个地区集中的话,那么交通拥堵也是不可避免的。要解决北京的城市交通问题是不是应该在布局上多一些考虑,包括城市中心区域的迁移,“保密”大院的开放,等等。如果宏观问题不彻底解决,仅在微观上下功夫其所能解决的问题总是有限的。

大力发展公共交通

现在,北京这方面的问题确实很严重,早些年,北京公共交通出行的人占总出行人的70%,现在下降到40%以下,并还有继续下降的趋势。因为车堵以后首先影响的是公共交通,小轿车体积小还能开得快些,公交一堵速度就更慢,人们便不愿坐,尤其是上班族,无法保证准时上班,公交运行率由此下降,人们就改坐自行车和其他的车辆,这是一个恶性循环。而在香港,利用公交出行的人占了总人口的90%,华盛顿占了80%,所以从世界各国和地区的发展趋势来看,要解决城市交通问题,必须大力发展公共交通,这个结论已经成为一种共识。

公共交通包括两种形式,一种是轨道交通,还有一种便是公共汽车。轨道交通有地铁、城铁,还有磁悬浮列车。我赞成城市轨道交通采用磁悬浮列车,因为磁浮列车最大的好处是几乎没有噪声,300公里/小时会有一些,但120/公里几乎是没有的。它完全可以高架运行,这也就是我推荐运用磁悬浮列车的原因。

至于公共汽车,当代的思维是认为不要用燃油车,用电车,这包括有轨电车和无轨电车。这些年来人们一直主张发展无轨电车。因为有轨电车的轨道会妨碍交通,无轨电车相对较好。虽然无轨电车离开导线不能走,在一定情况下也会造成拥堵,但不过这个问题运用现代技术完全可以解决,就是在无轨电车上安装一组蓄电池,如果碰到堵塞,就将“小辫子”拉下,启动蓄电池,绕过去,在某些合适的地方再接上电网。蓄电池平时一面行走一面充电,一直处于饱和状态,并且所耗电量不大,充电也十分方便。一般来讲,电车的成本比起燃油车成本要低,而且没有污染。有了蓄电池,尤其有锂离子蓄电池的电车更能保持无轨电车的机动性。我以为这是值得推荐的并要大声疾呼的新型公共交通工具。

另外一个很重要的补充就是私人交通。私人交通有两种形式:小轿车和电动自行车。我赞成小轿车改成电动小轿车。现今北京首要污染源便是来自小轿车。但电动车也会发生拥堵,所以也不能过度发展,因而最好的补充就是发展电动自行车。我赞成发展可折叠的轻便电动自行车。从家骑到站,折叠上公交,到站再拿下来骑。北京现在的上班模式是“两辆自行车加地铁”,从家门口到地铁骑一辆自行车,下了地铁在那里还有一辆。这种模式上班是可以的,但到其他地方就很不方便。有了电动自行车,或折叠式电动自行车,对公共交通来讲,可以将站点拉的长一些,以便提升公交速度,有便于吸收客流。对近距离交通,电动自行车却无比优越。这就是我对交通模式的一个总设想。

蓄电池电动车将是主角

发展电动车,现在有三种思维模式。一种认为主导模式应采用氢燃料电池。我国“863计划”中就将发展氢燃料电池的电动汽车放在第一位。第二种是混合动力,国家也很支持,因为不需要过份改动生产线,所以尽可能由一汽、二汽等大公司开展。第三种就是蓄电池电动车。目前的观点是认为氢燃料电池电动车是未来最理想的模式,蓄电池电动由于存在一定技术困难,所以暂且处于尝试阶段。

氢燃料电池电动车必须用白金作为催化器,至少要用200克,成本高。高温燃料电池可以不用白金,改用镍,但在低温燃料电池,或是车用燃料电池中却必须使用白金!倘若小轿车改为高温燃料电池,那么危险系数是极大的。另外,氢的体积极小,在移动交通工具中的氢的泄漏是不可避免的,这将破坏臭氧层,这种危害远胜于氟利昂,因为氢分子轻,很容易升到高空。所以,如果要大力发展氢燃料电池,但又没办法阻止泄漏的话,那这种燃料电池绝对不是干净的。这需要向社会公众发出警告。

混合动力现在是世界各大厂家追求的方向,燃油部分和蓄电池部分相互混合,启动和刹车时用蓄电池,平稳开时用燃油,这大大减少了污染,并且据说还可省油50%。现今日本丰田在这方面做得最好,我国也在大力发展,但前景如何,能否和国外竞争,成为中国一大产业链,我持悲观态度。因为燃油发动机我们便设计不好,如何和蓄电池配合也有问题。

三种模式中,最有希望的是高能蓄电池电动车。高能蓄电池中有发展希望的,一种是镍氢电池,还有一种是锂离子电池。镍氢电池技术比较成熟,但重量偏重,价格昂贵。锂离子电池单位储能量是镍金电池的一倍,也相对较轻,但价格更贵。这就是大家怀疑纯电动车能否在中国迅速发展的原因。但是锂离子电池并非我们想象中的那么贵,实际上它用的材料都是大众化的材料,目前价格较高的原因是其中使用的钴酸锂的价格比较高,并且受到国际垄断。但新式的锂离子电池是用锰酸锂,价格比钴酸锂低得多,所以在锂离子电池中完全可以比镍氢电池便宜,而如果使用磷酸铁锂、价格就还要便宜,甚至可以便宜到与铅酸电池相竞争。现在突出的问题是安全问题,因为锂离子电池会爆炸,这也是当前的一个重要障碍。解决的途径之一,是要使用安全性能好的材料。非常有意思的是,这些优质材料的运用并不提高成本,反而降低成本。正因为看到这样的前景,所以我认为锂离子电池是很有希望的。不过,安全性能技术上的突破和改进是需要逐步完成的,

加强交通的行政管理

城市交通应如何加强该行政管理?我建议出台技术标准,而不要用行政对车型加以限制,规定这种车辆好,那种车辆不好,同时要取消地区间壁垒,这其实是一种市场分割,不利于技术的竞争。当然技术壁垒也是需要的,但这不能是行政壁垒,人为干涉。另外,GPS定位很重要,一方面对不熟悉路线的司机有很好的帮助,另一方面它可以告诉司机哪里发生拥堵,这样可以更好的实现道路交通资源的分配。中国倘若在这发面大力建设起来,就能很好缓解交通堵塞的问题,是件大好事。现今世界的潮流是自行车出行越来越占有较高的比重,大家都痛感机动车太多妨碍城市交通,又造成城市污染,因而现在提倡多起用绿色交通工具。 (北京自然科学界和社会科学界联席会议供稿)

何祚庥:男,1927年生于上海,原籍安徽望江。1951年毕业于清华大学物理系。曾在中共中央宣传部工作。中国科学院院士,北京大学科学与社会研究中心兼职教授、科学技术哲学专业博士生导师,中国科学院理论物理研究所研究员、理论物理专业博士研究生导师、第八届全国政协委员。


 
   
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