思维

在新西兰和澳大利亚的净零道路上提前四个迹象

愿景净零碳基础设施可能是对可持续未来的最重要的因素之一气候变化

随着我们的城市的增长和人口的增长,对道路的需求随着私人车辆数量的增加以及对道路货运的需求增加,从而导致排放量的稳定增加。在新西兰,来自公路运输在1990年至2018年之间增加了100%。澳大利亚处于类似的位置,道路运输占所有运输排放的约80%。

这两种体现的排放(在设计,施工和操作过程中控制了直接排放),并启用了排放(来自道路使用者)。最终,这一切仍然是温室气体的排放,在努力达到国际排放减少目标时必须共同考虑。

气候不遵守定义的类别,因此为了真正脱碳,应全面代表和解决总体生命周期温室气体排放。

图1:在道路上体现的排放和启用排放的位置

体现的排放和启用的排放在道路上

道路对于社会的经济福祉而言,这意味着答案不仅仅是将它们剥夺所有车辆,而是关注我们如何使用道路以及如何脱碳。这可能与其他形式的非道路运输的脱碳化相结合,例如公共交通和大规模货物。

从跨大陆贸易路线到将社区与市场联系起来的本地网络,以及我们今天看到的今天在每个大陆上执行许多功能的道路,道路一直是人类社会结构的一部分。道路仍然至关重要运输,实现货运和批量旅行,尤其是在“最后一英里”运输工具(人或货物运动的旅程的最后一站)中。

脱碳旅程可能会带来挑战;但是,通过整个供应链的创新和协作,包括设计,构建,维护和再利用/回收,这可能会导致道路使用者,所有者和运营商的碳友好行为改变。

新西兰和澳大利亚都签署了联合国可持续发展目标(SDGS)以及2015年的《巴黎协定》。2021年COP26强调了从化石燃料过渡的全球势头。通过减少道路基础设施的碳排放,这种加速变化的速度是更广泛的运输部门能够为这些承诺做出贡献的核心方面。

1.使用不同的道路

我们在脱碳道路上产生的最重大影响在于更好地利用我们现有的网络,以及需要新的道路的地方,从而最大程度地减少其排放量。道路本质上是其生产的物质和能源密集型的,如今也意味着它们是碳密集型的。

在建筑物中,新道路只能鼓励人们更多地驾驶,进一步增加拥堵和排放量(使用当前的车辆)。威尔士政府致力于建造新的道路为了应对气候紧急情况,世界各地人口正在下降的权威机构可能会开始看到类似的立场。

在新西兰和澳大利亚,我们仍在增长,我们有机会建造绿色的道路。

在现有道路网络中重新分配空间的机会 - 转移它们的使用方式以及支持哪种运输方式 - 更加重视道路走廊,以最大程度地提高通勤效率,公共和主动运输以及脱碳的旅程。

在新西兰,该国的道路方式已经发生了转变,例如西南门户计划,,,,puhinui互换卡梅伦路多模式升级,在现有走廊内的空间被重新分配用于公共交通,步行和骑自行车。

在澳大利亚,有一个积极运输的综合方法随着骑自行车,步行和微型运动的流行,这是covid-19的大流行带来的前所未有的流行。

最近,新南威尔士州的运输运动和位置,一个跨政府框架,用于规划和管理新南威尔士州的道路。它通过满足所有用户的需求,包括行人,骑自行车的人,送货车,私人车辆和公共交通工具来考虑整个道路。

Aurecon开发了自行车设计工具箱,框架中的指南之一是从业人员,设计师和评估人员使用的。设计原则和建议旨在解决任何位置的所需运动和放置功能以及交通速度和音量。

在人口稠密的城市中心或城市环境中,这些变化和考虑因素尤为重要,在这些城市中心或城市环境中,建造越来越多的道路以适应增长,这根本不是一种选择。

速度特定道路设计

在重新构想现有道路时,必须关注新兴技术,并使用道路的不同方式。我们已经看到,微动力技术的使用迅速增加,例如电子弹药机,尤其是在过去的五年中,这些运输形式的使用可能会增加。

引入新的运输方式有可能更好地将人们与公共交通联系起来,并减少对私人汽车的依赖。他们为以时间效率的方式为具有更接近点对点动作的客户提供了一英里和最后一英里的运输动作,为他们提供了独特的好处。

道路当局正在继续计划如何适应新兴的微型动力技术和其他个人旅行模式进入现有城市道路网络,不同模式之间的速度如此不同。

一种解决方案是速度特定的道路设计,在走廊根据一个人行驶的速度而不是与/ON旅行的模式进行分配的地方(图2)。

图5:行人的街道示例宽度,微型运动和高速分离

街道车道的示例宽度宽度,微型摩擦性和高速分离

这种方法带来了许多好处:

  • 减少启用的排放(通过减少闲置和改善的交通流量)
  • 弱势用户的运动质量
  • 较少冲突的互动
  • 流动性能
  • 通过速度,空间,礼节和方向进行身体和逻辑控制的安全性和逻辑控制

这说明了人们由于使用电动汽车和微型驾驶设备的使用增加而迅速变化的方式,以及对城市中的步行和骑自行车的偏爱增加。

2.减少设计,构造和维护中的体现排放

道路建设和维护的传统实践本质上是精益和高效的,这是由于最大程度地减少时间,物质使用和物质浪费而获得的经济利益的结果。通过学术研究和工业出现了“可持续道路”的早期概念,主要是为了优化路线对齐,减少土方工程和物质使用,加快建筑加快,并创造更安全,更集成的道路。

道路现在正在进入一个新的章节可持续建筑和维护通过在设计,建设和维护期间减少体现的排放,现在是由政府驱动的。

例如,新西兰环境部减少排放计划草案提议要求为所有新项目以及改进或维护合同衡量能源使用和体现的排放。

从体现的排放角度来看,一条脱碳的道路是:

  • 使用净为零的材料和过程构建。这包括材料的提取,材料的运输,产品的生产和建筑。
  • 旨在优化对齐(垂直和水平),以减轻环境影响并减少土方工程。
  • 对未来气候变化的影响和材料(或劳动)稀缺的弹性。
  • 以减少维护需求和对未来升级的需求(包括减少支出的劳动力和物质替代)的方式设计。
  • 旨在适应响应旅行量,主动运输,微型驾驶和新车辆类型(例如自动驾驶汽车)的变化用途。
  • 能够支持能够零排放操作和脱氧运输模式的基础架构(例如,使用可再生能源)。
  • 很容易在生命的尽头回收,再利用或重新利用。

规划人员,设计师,制造商和构造师在确保其成本效益方面的生存能力开发方案方面发挥了作用,并且还为减少碳排放的贡献符合全球目标。

围绕能源和资源效率和优化的方案,材料和方法创新以及使用智能数据将为道路的生命周期提供循环经济方法(图3)。值得承认的是,欧洲已经在人行道上使用了沥青已有一段时间了。

图3:道路生命周期的循环经济方法

循环经济方法对于道路的生命周期

随着基础设施设计和交付的循环经济方法的出现,目前有一个重大的推动力来实现最低的前期碳减少,以应对需要脱碳的直接挑战。

风险实际上可能导致选择较不耐用的材料或施工方法,从而对道路维护或操作的能力产生重大影响。另一方面,将来的维护(包括已经发生的续订)或更换本身可能是较低的碳。

考虑到道路构建或升级中使用的材料和方法的寿命和设计,必须考虑当今的维护,操作和处置方面 - 一种全面的方法。

在公路基础设施项目开始时检查这些风险将避免浪费寿命的拆除,并在操作过程中浪费的劳动时间和物质替代。

国际可持续性评级工具在设计,建设和维护道路上变得越来越普遍,以嵌入和记录性能并随着时间的推移衡量改进。

这些提供了坚实的基础,强大的可持续性报告,并且有效的叙事交流超越简单地实现有意义的结果的可持续性要求。

基础设施资产是长期投资,几十年来具有持久影响。将可持续性纳入项目的发展和交付,以应对未来气候变化的全球挑战至关重要。

3.减少启用的排放(从道路用户那里)

不进一步增加温室气体排放的道路使用者是道路整体脱碳的重要组成部分。面临的挑战是改变人们和货运的方式,以减少运动需求,同时保持和改善生活水平,尤其是对于发展中的地区。

脱碳并不是由资产边界定义的,因此道路基础设施必须解决所有影响因素的所有排放。

以下变化改善了旅行的排放强度或减少运输需求:

过渡到零排放车辆

跨道路网络的过渡到电动汽车和氢气燃料的车辆是减少启用排放的关键倡议。消费者对私人电动汽车的渴望正在增加,以及商业部门使用电池技术轻型车辆以及氢气燃料货车的开始。

预计吸收将加速,因为这些技术的可用性,性能,加油基础设施以及这些技术的经济性会在良性圈子中改善。例如,其他通用车辆的进步将继续带来好处 - 例如,车辆轻巧,滚动阻力和空气动力学改进。

支持电动汽车销售以及汽油和柴油发动机车辆的提前退休的政策干预措施将需要大大减少与目标相一致的启用排放。例如,新西兰在响应引入的电动汽车出售时看到了激增干净的汽车折扣对于消费者。

更有效的需求管理

虽然转向零排放车的车辆有助于脱碳,但它仍然等于拥堵,拥堵将阻碍世界上巴黎协定的目标,即限制温度升高到1.5度以下。

道路设计可以使用绿色空间,安全性,便利性和可靠性来影响用户行为,从而提供了轻松,更好的选择。在整合土地使用,城市发展和运输基础设施投资的城镇中,将减少排放。

通常,用户的旅行行为受其“阻力最小的道路”的控制,从历史上看,这一直由汽车旅行主导。将来可以设计道路,以解决这些因素,并确保其他运输方式成为“阻力最小的道路”。结合触发用户行为变化的策略,这可能会导致汽车用户的旅行需求减少。

货运的碳排放也需要减少。减少货运的碳足迹的一种重要方法涉及道路 - 旅行的最后一英里 - 将货物从区域分销中心运送到当地商店或房屋的卡车和货车。这可能会随着电子商务(由Covid-19的大流行而加速)增加了交付给房屋的包装数量。

减少货车旅行的公里数的另一个因素是使用数据智能和分析优化车队调度和路由以及道路网络本身。

干预法规的政府将使除了汽车或轻型车辆以外的其他运输空间更容易重新设置道路空间,并期望这是优先事项。

优化道路网络操作

新西兰和澳大利亚不应该害怕采取更干预主义的方法来更积极地管理道路网络的需求,以便尽可能有效地运作。

这可能包括替代燃油税的道路用户。该主题目前正在引起批评,但是支持者坚持认为,基于时间的费用和距离指控都将涉及城市驾驶者和农村驾驶者。

优化道路网络包括他们与第一英里旅行的互连方式。例如,如果货运旅程的最后一英里涉及20辆柴油机送货卡车在市中心附近行驶,那么这可能不是很好的脱碳道路。

在这里,集成解决方案是答案 - 在将基础设施放置在最方便的同时最有效的基础架构方面具有战略性。这使行动效率和降低道路基础设施的排放效率不断提高和优化。

使街道健康的地方

概念健康的街道,以人为本的框架将公共卫生嵌入运输,公共领域和规划中,是一种被动的形式,是减少城市碳排放的一种被动形式。该框架涵盖了每个人,每个人,每个街道上所需的人类经验的10个指标。

提供改变人类经验的城市街道通过健康的街道方法,可以在街道的外观和感觉上推动运输和空间规划的变化。

2014年,伦敦运输公司因出版世界第一个运输健康行动计划而获得多个奖项“改善伦敦人的健康”这是第一次将城市和运输计划与排放和人类健康联系起来;呼吸系统疾病,安全性(行人更好的访问)和福祉运动。

现在,健康的街道是该市政策的核心,新的模式更加强调行人,居民和企业,而对公路运输的重视程度较小。

结果是一个更加行人友好的城市,以及引入超低发射区在城市中心。在区域中驾驶的车辆必须符合严格的排放标准或支付每日费用。该计划的重点是改善试验区居民和游客的呼吸空气质量。

4.使道路基础设施数字

道路的新角色

道路已经履行职责:携带经济命运,作为紧急服务和货运的管道,作为基本公用事业基础设施的载体,以及将人们连接到工作和彼此的联系。出现了另一个角色。作为一个基础设施网络,为电池电动汽车(BEV)提供可再生能源充电站,以及为燃料电池电动汽车(FCEVS)加油基础设施。

市场分析师报告说,至少有四分之一的充电(私家车)可能会在工作或通过公共电动汽车充电基础设施发生,预计这对于加油的氢燃料电池汽车加油会更高。

将用户和可持续性放在道路基础设施的中心

数字化在道路系统的几层中具有垂直影响。这给设计,建筑,管理和操作中使用的传统方法带来了新的挑战和中断;但是,这也带来了巨大的机会。

传统上,道路运输规划和管理的主要要素正在转移到中心的使用者和可持续性。

新道路可以在道路照明和智能管理系统(例如传感器和信号)中纳入可再生能源。此外,收获的能量可用于为网络指挥中心发电,电力智能运输系统,或照明和信号。可再生能力的照明和标牌可降低材料强度和排放。

数字化的智能运输系统可以使车辆将车辆的聚合和方向聚集到有序的交通流量中,从而通过排队支持减少车辆阻力。车辆到基础设施以及基础架构到车辆的数字连通性将允许对交通流量进行优化。

智能运输系统

物联网(物联网)不仅仅是流行语:房屋,办公室,城市,工厂,公共交通网络等中的设备,现在正在互相交谈。现在,这是我们生活结构的核心部分。物联网包括能够支持运输走廊(如我们体内神经网络)的智能运输系统,支持我们密集的相互联系的脑细胞。

智能运输网络技术已经存在并且可用,但尚未发挥其全部潜力来协助车辆流动和乘客移动,从而转化为实现脱碳的计划。

数字数据从这些系统中收集的可以使网络运营商将来能够更好地了解沿着走廊的交通转移,并确定交通运营和道路资产维护的绩效指标。他们可以为道路用户提供更好的旅行可靠性和实时旅行者信息:私人和货运。

可以开发和扩展这种优化现有道路的能力,以产生各种环境可持续的结果:

  • 减少使用燃料的使用和降低碳排放量的碳排放量减少了道路使用者的停车设备,并可能通过排队减少阻力。
  • 公交车道(允许出租车和摩托车)提高运输系统的运营效率,直接使公交乘客受益,并鼓励驾驶员从汽车转移到公共交通工具。
  • 货运管理 - 通过改善负载因子,找到最佳的交付路线并改善交货时间来帮助减少排放。

前方的道路:更安全,更清洁,更可靠

仅市场就不可能实现本文提出的创新。它将在行业,能源供应商,公共交通网络运营商,政府,政策制定者,企业和社区内部(以及跨越)内部合作。这将需要真正的领导才能,远见和远见,并且一路上会有速度颠簸。

但是,通过这些创新,我们的世界最终可能最终取决于提供较少拥塞,更安全且可以预测地维持的道路网络,这都是脱碳的因素。


关于作者

彼得·阿尔吉,助理,综合运输和移动性,Aurecon。彼得朝着一个浪费视为有价值的商品的世界有很大的动力,而清洁能源改善了底线。只有发生这种情况时,才能采用大众市场和对更可持续的世界的真正变化。

本·麦克加里,未来的能源能力负责人,奥申。本·麦加里(Ben McGarry)在2019年被公认为澳大利亚工程师最具创新性的工程师之一,是澳大利亚能源市场的前瞻性创新者,曾在澳大利亚和美国的能源战略,基础设施咨询,项目开发,项目工程和技术研发角色工作。

利兹根,助理,环境与规划,奥申。Liz带来了与组织和基础设施交付团队合作的本地和全球经验。她在应用可持续性评级框架上具有真正的经验,包括基础设施可持续性委员会框架,以在项目上提供社会,环境和文化成果。

尼尔·奥布赖恩(Nial O’Brien),Aurecon道路的能力负责人。Nial拥有20多年的经验,负责Aurecon的道路和公路服务。尼尔(Nial)对道路的未来以及如果我们改变对它们的使用和管理方式的思维方式充满热情。

不幸的是,您正在使用Aurecon不支持的Web浏览器。

请将您的浏览器更改为以下选项之一,以改善您的体验。

支持的浏览器:

到达顶点