技术案例丨碳达峰碳中和背景下福田中心区绿色出行环境提升改造试点方案
2022-12-26 19:12    来源:生态环境部对外合作与交流中心

  一、项目概况

  本项目应用于福田中心区5.3km²区域,通过整体打造智慧街区、重构道路交通空间等方式,将9万平米低效机动车道和停车位用于新建自行车道和拓宽步行道,解决慢行及公共活动空间不足,布局凌乱等遗留问题;2021年绿色出行分担率提升三个百分点达到79%;根据监测显示,私家车行驶里程降低15%。本项目于2020年12月获2019年中国城市规划协会优秀城市规划设计奖等十余项奖项。

  二、主要工艺及技术简介

  (一)工艺流程

  1、重构道路交通空间,升级绿色交通体系

  重构道路交通空间,通过长期交通流监测和评估取消低效路侧停车位,将29条机动车道宽度压缩至3-3.25米,释放9万平米机动车道改善慢行系统,强化“公交(含轨道)+慢行”为主导的绿色交通模式。

图1车道瘦身规划方案

  根据骑行需求和出行路径分布,完善路权独立、连续的非机动车道网络。独立自行车道由改造前0公里增加至27.7公里,突破周边高等级道路阻隔,引导中短距离通勤采用非机动车出行。以中心四路为例,机动车道从16米压缩至10.25米,两侧新建2米自行车道。

图2 建设非机动车道网络(中心四路)

  综合考虑步行流量、步行行为体态等,兼顾交通效率和步行舒适性,拓宽29条道路的步行空间,单侧平均宽度从原2.2米增加到3.5米建设立体步行网,围绕高铁枢纽和轨道站点,延伸地下、地面接驳网络,规划新增二层连廊和地下街道6公里,形成全天候立体步行网络。

图3 拓宽步行道空间

  全区域实施零高差设计,打造全人群全路径步行同平面无障碍城市中心区,配合30公里/小时以下限速和交通稳静化措施,打造人车安全共享的街道空间,吸引居民向慢行交通转移。

图4 打造零高差街区设计

  2、重塑场所空间品质,提供卓越在途体验

  以“城市与自然共生”为设计理念的街道环境空间构成。结合车行道释放空间及街道碎片化空间,打造12座全龄友好、各具特色“微公园”,提供运动、休闲、娱乐、社交等各类定制化主题场所。通过挖潜街道两侧可利用带状林荫绿地和建筑前空间用地,形成36段休闲带。

图5 全龄友好特色“微公园”

  生态连通。一是绿地修复,修复废弃消极的街头绿地,贯通莲花山生态轴线,形成轴带串联的生态网络体系。二是增加绿量、改善微气候。主廊道绿化覆盖率达到50%以上,次廊道达到35%以上。通过改善微气候提升市民出行体感。三是丰富生物多样性,新增25种净化空气能力强的树种,补充93类原生态乡土植物,为动植物提供健康稳定栖息生境。四是低冲击开发、打造韧性城市,连通及扩大树池、抽疏、修剪乔木提升植物抗强风避险能力。通过渗透铺装、雨水花园、草沟等措施,实现污染物削减40%以上、雨水径流量控制率大于50%。

图6 增加绿量改善微气候措施

  注重场所氛围的温馨舒适、安宁趣味,塑造可进入,可停留街道,营造人与自然融合的亲密空间尺度。以福中路为例,针对14米宽路侧封闭空间,在完全保留原有树种的前提下补充活动场地,使人群不单单是通行,而是成为能够吸引人滞留的空间,形成2公里长的沉浸式连续公园带。

图7 生活街区场所营造(福中路)

  在低冲击开发方面,全面提升可持续的绿色宜居环境。一是针对深圳滨海炎热、多雨多强风的气候,提高植物抗强风和避险能力。在考虑重构断面的同时,扩大、连通树池空间,抽疏、修剪乔木。二是提高街区雨洪管理能力,弹性应对不同天气变化。设置52处下凹绿地、雨水花园及生态草沟等,实现污染物削减40%以上,雨水径流量控制率大于50%,让城市像海绵一样具有雨水涵养能力。

图8 出行环境生态提升建设方案

  3、整体打造智慧街区,全面赋能绿色出行管理服务

  精准调控提升出行效率。在交叉口、停车场出入口等人车冲突密集、安全隐患突出的节点,按照“进入区域-区域内-目的地”逐级降速原则,实行分时段、分区域的动态限速管理,打造稳静化街区,保障出行安全性。

图9 动态限速管理设施

  公交信号优先,根据车辆当前位置、速度、乘客数量等实时信息,通过车路协同技术,打造统一信控平台,通过防溢流控制等信控优化策略,在中心区21个信控路口实施公交车辆信号优先控制,对路网运行进行精细化调控。在道路瘦身背景下依然实现公交干线平均延误降低10%,交叉口延误降低11%。

图10 公交信号优先技术

  打造智慧出行体验。按需动态调整公交车型、发车频率,高峰时段开行点到点长距离定制公交,缓解关键廊道地铁拥堵。通过灵活的公交调度为地铁喂给客流。延伸补充常规公交服务,引入高品质的微循环公交服务,吸引短距离小汽车出行向公交转移。

  (二)关键技术或设计特征

  1、以“感-算-知-判-治”为主线搭建智能治理计算云平台

  全息感知:为提取完整出行链、构建面向个体的活动链模型,在关键位置布设前端采集设施,配合位置数据等10余类大数据,共同构成全时、全域、全量感知体系。

  协同计算:为满足全网信号及时调控、按需响应调度等场景对算力的要求,采用“云-边-端”协同计算架构,科学动态配置计算资源,兼顾秒级响应能力和降低数据治理成本。

  知识提取:基于图数据库技术,分析各类交通事件背后不同要素之间的关联,为实现城市交通长期演化规律可靠推演和实时敏捷计算调控奠定基础。

  综合研判:基于个体出行-活动链模型,推演城市生长演化和活动特征变化规律,为优化交通政策及设施空间布局提供依据。

  精细治理:形成集智慧枢纽、智慧公交、智慧停车等于一体的综合治理解决方案,重点实现交通运行状态动态评估、拥堵事件敏捷预测、人流应急疏散等场景应用。

图11 智能治理计算云平台

  2、动态工况计算与实车追踪测量构建本地化排放因子库

  基于工况分析的HBEFA+PHEM排放因子计算。通过欧洲PHEM模型计算符合深圳道路运行情况的排放因子。

  校核排放因子。利用PEMS设备和空气监测站进一步校准已有交通排放因子和评估结果。对项目中的能耗、碳排放等因子的准确性进行充分验证。使用便携式排放测试系统(PEMS)实时检测车辆尾气管道排放的污染物浓度,同时通过与车辆OBD接口,得到发动机及车辆的相关技术参数。

  OPCAS追车测量排放因子。基于OPCAS系统功能即时测量道路车辆悬浮粒子和气体排放因子,该系统不受车辆种类限制可主动追踪任何道路车辆。根据实时实地测量的排放因子,构建具有时空分布特性的机动车排放因子数据库。

  综合构建本地化的排放因子库。建成深圳市多种道路类型、5个服务等级下,包涵4类能源类型、5类排放标准,涵盖能耗、CO、NOx等共9种核算物的本地化排放因子库,数据库存储近万个排放因子。

图12 本地化因子模型

  3、LEAP-FUTIAN预测模型技术

  依托部门分析法建立长期能源可替代规划模型(Long Range Energy Alternatives Planning System/ Low emission analysis platform,LEAP),。该模型与情景分析法紧密结合,可用于预测不同发展条件下中长期能源供应、能源供应转换、能源终端需求及污染气体排放(温室气体CO2等)。本项目采用LEAP模型,模拟不同交通发展情景下福田区交通领域未来的能源消费需求和CO2排放水平,分析其未来发展方向和政策需求,为福田区交通领域的低碳发展提供借鉴。

图13 LEAP-FUTIAN预测模型建模过程

  三、案例效果

  一是综合成效方面,公共交通全方式分担率由改造前的34.4%提升至43.2%,交通出行结构得到优化。与福田中心区相关的机动化出行,平均在途时间缩短10%以上。总体交通事故率降低10%以上。

  二是空间改善层面,通过集约化、精细化改造实现存量挖潜。释放福田中心区共90000m2低效车行道和停车空间用于改善城市公共空间;从无到有新建自行车道27.7km;实现鹏程三路、鹏程四路无车化改造。

  三是慢行体验升级,在无障碍建设上,实现中心区区域内100%交叉口、路段过街、单位开口零高差。安全提升上,实行道路限速管理,布设113个动态限速板,实现差异化的车辆限速措施。全中心区布设过街安全设施,促进机动化出行向慢行转移。

  四是街道活力方面,区域吸引强度显著提升,每月到访福田中心区的管理人数规模超过1000万,超过全市管理人口的50%。

  五是生态韧性方面,利用低影响开发策略,从径流面积、径流系数、面源污染三个方面提升城市雨水管理现状,实现污染物(以SS计)削减40%以上以及雨水径流总量控制率大于50%。

  四、申报单位

  深圳市城市交通规划设计研究中心股份有限公司