未来20年交通科技带来的改变将远超过往任何时期。电动汽车、无人驾驶将取代燃油汽车。高速铁路将极大提升运力,变革大城市间的交往与流动。无人机把货物送到每家每户。人类将继续产生和使用海量数据,会给交通产业带来更深远的影响。而不断涌现的新科技也将改变我们对交通的认知。“出行即服务”这一新概念逐步融合了不同交通方式的用户信息和付费方式。用户将拥有更多元化、更可靠、更环保、更低廉的交通出行方式。政府将面临一个千载难逢的机会-发展一个21世纪以数字连接和数据为基础的真正融合的交通系统。一览众山小随后将分六期为您带来英国政府科学办公室的《2019年交通系统之前所未有大变革》报告,其探讨的未来情景将有助于我们预测和塑造未来交通发展趋势。有助于我们把握这些机遇,做出应对,为民众和我国经济带来潜在的巨大效益。

• 英国现有的交通系统有各种各样的体制约束。由于历史原因,缺少适用于整个系统的统一方法。这使跨系统管理变得更为复杂(第2.1节)。

• 随着地方治理改革的推进,决策的复杂性也进一步增加。这对于多个机构中政策,战略、资金和各种交通方式的整合更具挑战性(第2.2节)。

• 清晰的愿景,一致的目标,利益相关圈和长期资金的提供,会促进复杂的交通项目实施更加容易。管理是理解系统内不同激励的关键。用户和提供者面临的激励措施是至关重要的,因为它们决定着经济,社会和环境的结果(第2.2.1节)。

交通管理塑造了不同交通方式提供商的激励机制,从而塑造了所有出行者的体验。

英国98%的道路网受地方政府的控制; 地方当局有大约300项的法定运输责任。

私营部门已经给英国交通系统的带来了许多重大变革,例如铁路的推出和汽车的兴起。然而,随着时间的推移,这些通常会由政府接管进一步重塑。在20世纪,历届政府对交通系统,主要的参与形式包括,投资,监管和所有权。

政府最重要的干预措施是国有化,随后再进行私有化。根据1947年“交通运输法”Transport Act,政府在英国运输委员会的指导下将大片铁路,公路运输,运河和港口纳入管理范围。该委员会拥有900,000名工人,成为全国最大的劳工雇主(Barker and Savage,1974)。然而,在随后的45年中,历届政府稳步将部分运输系统转回私营部门。公路运输早在1953年就已部分归还,并于20世纪80年代完成。于20世纪80年代和90年代初出现了最大规模的私有化,英国航空航天公司,英国航空公司和英国铁路公司都随之出售(Parker,2009年,2012年)。

因而,国有化和私有化在当时都存在很大争议,其影响今天仍处于争论中(Gourvish,2008)。因为铁路等相关行业在收购时陷入困境,且需要纳税人进行大规模的基础设施投资,这些行业的国有化受到了严重的影响。

20世纪,其他政府干预措施也采取了监管的形式。例如,在两次世界大战期间,政府控制了运输系统以支持战争; 在1916年,所有船只都被征用。在这种情况下,这些干预措施一直持续到战后。1921年“铁路法”为强制合并和标准化(Aldcroft,1975)制定了继续私人运营的框架。在汽车方面,政府设立了公路基金,以提供收入来源;还设置了速度限制,使公共汽车受到限制,建立了许可证制度(Plowden,1971)。1935年引入了强制性驾驶考试(驾驶员和车辆标准局,2018年)。

投资决策也是政府对运输部门整体管理的一部分。例如,通过税收,资助了20世纪50年代末启动的高速公路计划,同时还促进了道路安全和民用航空等领域的交通研究。

投资也可以为创新提供资金,但在上个世纪,政府的努力往往受到路径依赖性、陈旧的基础设施,固定的资本和遗留的工作实践的阻碍,这使得解决问题变得更加困难(Divall等,2016)。其他管理挑战包括运输对健康和环境的负面影响; 交通堵塞; 道路碰撞; 运输系统不完善; 零碎的服务提供; 以及英国各地不同社会和空间的交通运设施。此外,在任何政府都无法完全控制的情况下,集装箱运输的兴起、大西洋贸易的衰落、全球汽车化程度的上升,都明显改变了英国的交通格局。

总的来说,治理措施是反应性的而不是主动的。从历史上看,英国并不认同法国或德国的统治经济干预模式,即政府在这方面进行了大量干预以塑造市场。不过有一些例子,例如通过1921年的“铁路法案”和1933年伦敦客运委员会的成立,政府创建了规模较小,更易于管理的机构,其激励措施与改善的服务提供更好地结合在一起。

然而,总的来说,今天英国交通系统的治理是高度复杂的,反映了不同交通方式在不同时间尺度上的有机演变。立法和规章在特定的时间点针对每一种模式或行业(公路、铁路、航空、海运),每一种基础设施和服务提供形式都有其独特的机构结构,有各级政府的参与。

由于这些交通方式相互独立,治理方法也趋向于模式化。例如,在20世纪50年代至90年代期间,应用的“预测和供给”交通规划方法将每种方式分开处理,这阻碍了英国综合交通政策的发展。

权力下放是基于威斯敏斯特议会和北爱尔兰、苏格兰和威尔士的行政机构之间的正式权力划分。现行的法律列出了威斯敏斯特所拥有或保留的某些事项或权力。

• 虽然道路政策已大幅下放,但仍保留了对车辆安全标准和道路交通法等重要的意见。

•铁路政策一般保留给威斯敏斯特。苏格兰议会现在有权指定客运铁路服务,可以批准或者中止其特许经营权,及铁路基础设施的投入资金。同样,也将适用于威尔士的特许经营。对铁路行业的结构,安全和经济监管的权力保留给威斯敏斯特。

•航空政策通常是保守的,尽管苏格兰和威尔士可以影响政策的某些方面,特别是在机场方面。

•地方交通是一个权力下放的问题。威斯敏斯特制定政策并为英格兰的当地交通提供大量资金; 在英国其他地区,这是由相关的下放管理部门提供的。

英国交通运输部门的治理已经下放到四个组成部分,尽管权力下放的程度因交通方式而异。

从最简单的角度看,基础设施部(一个国家机构)负责监督北爱尔兰的所有服务和基础设施投资,而地方当局对交通的责任有限。

在威尔士,国家对诸如公共汽车优惠票价的管理等事宜实行控制。苏格兰与威尔士的安排大体相似,实行双层体系,但区域交通治理层更大。英格兰拥有最复杂的交通管理系统,在不同的空间上有六个层次,还包括围绕英格兰高速公路的附加结构。

Marsden和Docherty (2018 )描述了英国交通系统中从全球到地方各级公共部门的主要参与者,图2.2显示了不同运输部门的监管和管理影响程度如何变化。

航空和海事部门大多由私人资助和运营,但由于它们的全球互联互通,所有参与者都必须遵守国际规则,比如欧盟的指令。欧盟对铁路有重大影响力,但在实施相关规定方面,英国往往走在最前面,所以只在某些方面适用互操作性。在道路基础设施方面,国家政府对这些服务的投资、支持和管理具有更大的控制力。

尽管货运受到欧盟标准的监管,并符合欧盟标准,但货运基本上都是私人所有和经营的。因此,政府没有太多直接的杠杆影响。私营货运企业需要盈利,这意味着该系统总体上是有效的,但也可能是低效的。货运经营者与客户(货主)就服务需求(成本、时间等)达成一致。这些可能与提高车辆装载优化显著不同。然而,政府已经减轻了一些货运对环境的影响,比如通过建立欧洲排放标准。因此,它面临着是否以及如何进一步干预货运对交通系统其他用户的选择(例如拥堵) (McKinnon, 2015)。

如图2.2所示,地方当局在交通规划中至关重要,特别是对于道路和公共汽车。它们覆盖英格兰98%的路网,并承担着大约300项法定运输责任(国家审计署,2012)。他们还参与公共汽车,步行和自行车路线进一步说明了不同国家交通方式之间不同安排和治理层的复杂性:这张图2.2显示了各国机构的影响,差距表明该特定层面缺乏制度。例如,威尔士没有任何机构管理地方公共汽车,公路和铁路。条形的宽度表示影响最大的水平。

随着时间的推移,越来越多的机构参与其中,这一趋势也加大了管理的复杂性。一个例子是建立地方企业伙伴关系,作为交通管理领域的利益相关者;另一个是城市权力下放,这导致了不同地区在权力和资金协议上的差异。另一个例子是九个合并机构之间的不同安排; 其中七个有市长,两个没有。地方治理改革为运输决策过程增加了更多层次,特别是在英格兰,现在有几个新的运输机构(例如北方运输,中部地区,英格兰经济中心地带和东南部运输)。

图2.3政府对各个司法管辖区的公交,公路和铁路影响的变化。(图片来源:Marsden and Docherty, 2018)

就支出优先权的问题出现了新的声音,也出现了边界争端或政治分歧需要发挥作用的新领域。现在说这种日益多样化的制度和筹资安排是否会改善决策制定还为时过早。图2.1说明了运输治理中不同参与者和机构所面临的一些复杂性,并强调了当地的决策定制化与国家/区域更高标准化之间的紧张关系。管理的规则是塑造不同运输提供商激励因素的关键,也因此关系着所有出行用户的体验。瑞典的例子显示了斯德哥尔摩当地拥堵收费的有效设计,降低了城市的后续成本,而事实上,允许的运营成本本身可能无法负担得起。

运输系统涉及许多参与者- 用户和服务提供者 – 包括个人出行用户,企业,机场,港口,Network Rail(拥有和管理英国的铁路网络),火车和公共汽车公司以及地方委员会。对于货运,参与者的数量进一步增长,包括复杂的全球供应链,海运和仓储公司。通常,这些参与者对他们面临的问题和激励措施进行了合理的反应。但是,由于运输系统及其结构是有机地发展,为了获得最大化社会效益,每个利益相关者的奖励很少被综合考虑。

Zipcar是一个汽车共享平台,目前负责一些城市运营。它想在伦敦建立一个网络,可循环出行(起讫点为同一位置)-只需从他们出发的行政区获得许可。但是单程旅行(是从一个行政区到另一个行政区)需得到两方的许可。这意味着,如果该公司希望在伦敦开展业务,则必须分别与该市33个区域的每个区域协商许可和运营规则。虽然这种治理方法为每个地区提供了一定程度上的本地控制,但也增加了在伦敦经营运输业务的复杂性(Shapland,2018; Zipcar,2018)。

在某些交通领域,管制规则和体制成为了实现最有效服务的主要障碍(McNulty,2011)。通常,更简单和更集成的结构会为系统带来更好的结果(Marsden和May,2006; Lowndes和Lemprière,2018)。采用系统方法可以改善交通系统,并为所有人带来更大的利益。

如上所述,运输系统很复杂,具有多个层次,参与者具有相互依赖性。无论是区域还是运输方式,依靠这些单个部分的优化是无法达到理想的结果。相反,一些案例研究(例如Marsden和Docherty,2018)表明,如果想改善整个系统,以实现更积极的社会成果,需要:

这五个因素可以避免造成交通项目中止相关事宜,如启动资金不到位或领导层变动。并在利益攸关方之间建立共识。

可实现交通系统管理的一种方式是通过先建立一个主体来推动某个城市或地区。伦敦交通局是比较好的案例(图2.2),其中大部分元素都基本在可控制范围内(有一些注意事项:见Topham,2016),并已成为世界领先的交通机构(纽约市,2008)。

关于是否集中或分散交通管理的讨论在各方持有不同的观点,由于不同需求和优先级。在一个复杂的系统中,组成部分之间总会存在相互制约的问题,例如哪些方式应该优先发展,或者地方,区域以及国家政府应该如何控制运输需求。理论上,就交通总体规划达成共识,建立关键绩效指标,可以帮助缓解紧张的局势。

伦敦交通局负责运营伦敦公共交通网络的日常运营,包括地铁,公共汽车,有轨电车,一些铁路服务及内河船只。还管理首都的主干路。在其路网中每天有超过3100万次出行(伦敦交通局,2017b),根据2011年人口普查,44%伦敦的人乘坐公共交通工具-远远高于英格兰和威尔士的16%。(国家统计局,2013年)。

促进伦敦成为国际领先运输主体的关键因素包括:筹集当地资金的能力; 是大部分公共交通方式的唯一管理机构; 以及伦敦市长将其与其他政策领域(例如住房和发展)相结合的总体战略(Wilcox等,2014)。

利益相关者对地理边界一致性以及较少组织的参与,有助于各方达成协议并确定共同目标。目前,土地使用规划,地方当局,地方企业合作方和人们通勤地区的地理位置通常不一致(国家统计局,2016年)。然而,在不同的政策声音之间促进基础设施预算的提案仍存在挑战。随着运输系统复杂性的增长,预计到2040年,将增加整合系统的压力。

上一节说明了系统的复杂性。其实没有我们在本节讨论的五个因素,也可以实现良好的治理; 但是五因素的存在会使得交通系统的管理变的更容易。我们的例子(例如专栏2.1)表明,在大量利益相关者需要协调的情况下,明确的领导力和愿景可能更难实现。

成功管理背后的另一个因素是在正确的时间采取行动:需要时机来实现关键变革(Kingdon,2010),技术变革提供了一个真正的机会,可以就与当地明确的、长期的国家愿景和目标达成一致。

独立的爱丁顿交通研究表明,英国的交通系统能够实现“每年61亿次出行”,“从广义上讲,它可以在适当的地方提供正确的连接,以支持对经济表现至关重要的旅程”(Eddington, 2006年,p1)。然而,该研究还指出,交通运输供需平衡上仍然存在差距,许多出行者的花销仍然很昂贵。因此,较连通性相比,现有的整体社会效益相对较弱。

这种相对强劲的表现背后有几个因素。被确定为英国交通运输管理部门的当前优势有,自2012/13年以来资本支持的增加,加上对公路和铁路的长期发展的承诺(Marsden和Docherty,2018)。通过最近的长期支出解决方案,明确资金和目标有助于对长期规划和资源分配的决策,以及这些决策的执行。其中一个例子是最近五年英国高速公路战略路网的解决方案,它提供了更多的确定性,确保项目一旦启动不会停滞(英国高速公路和运输部,2017)。

另一个优势是有效的监管和对运营持续的维护改进。在欧洲,只有挪威,瑞典和瑞士每百万人口的道路死亡人数较少(欧洲运输安全委员会,2017年)。

由伦敦交通局提出的伦敦交通拥堵计划,在初始阶段,实施成本占总收入的很大比例。这些成本最初为76%,10年后降至35%(Börjesson和Kristoffersson,2017)。相比之下,在瑞典,2006年推出的斯德哥尔摩拥堵收费计划是在着眼于国家标准化的基础上进行的。这意味着,当瑞典第二大城市哥德堡于2013年引入拥堵收费时,可以使用相同的系统。已建立的“后台”收费程序可以重复使用,并且在该系统下可以轻松引入一些额外的收费桥。

正如本章所示,英国的交通治理仍然复杂,分散,不便整合,特别是在英格兰。因此,无论是调整资金,调整战略还是应用政策杠杆,可能具有一定的挑战性。这使得实现成果整合和优化社会效益都变得更加困难。

目前,英国的运输系统虽然在很大程度上已互联但尚未融合,随着新的智能技术和自动化技术的应用(例如自动驾驶汽车和公交),以及极其不同的数据标准,使得相互协调将变得越来越具有挑战性。新技术的创新,可以创造更好地整合服务的机会,例如“智能票务”(可以存储乘客电子票的系统)。这些技术和数据也可用于更好的规划。但新旧技术管理在过渡期势必会带来额外的挑战。

另一个挑战是运输部门具有更广泛的经济和社会影响,并与许多其他政策领域相关联,例如对企业的集聚效应(Graham,2007)以及步行和骑自行车带来的健康效益(Panter等,2016)。因此,在做出出行决策时,有必要考虑其他部门的直接和间接结果。当交通成本过高,无法达到时,对其他部门也会产生影响,例如失业,错过医院预约等等(Lucas等,2016)。

整合交通和土地使用仍然是一个特别具有挑战性的问题(运输部,2011)。一方面,城外开发对政策制定者有一定的吸引力(例如由于土地成本较低),但可能会鼓励更多人使用汽车,并且更难使用公共交通服务(见第4章和第7章)。规划系统还必须平衡地方,区域、国家需求与政治因素之间的潜在冲突和负面影响(Cullingworth等,2014)。

• 制定明确的目标和长期的国家愿景将有助于未来的交通发展和交通模式的形成。决策应与当地优先级保持一致,并优化整个系统,而不是其组成部分。

• 在政府干预时,适当调整政策杠杆可以改善结果,实现物有所值,并最大限度地降低复杂治理造成的负担。

• 采用不按运输方式细分的整体系统方法,将有助于实现政府目标和更广泛的利益。有一些工具可以将交通管理视为一个系统。特别是减少模式竖井,整合交通和土地使用规划以及确保组织边界更好地协调的措施,可以带来显著的好处。

• 地方和区域交通规划,可以采用更加量身定制的方法,将确保各地区的挑战得以充分的解决。

• 权力下放将使城镇,城市和农村地区当局得以抓住决策机会 – 但前提是资金,运作层次和战略完全整合。可以考虑将客运和货运用户纳入规划和决策的体系。不同地区都应与国家层面的愿景保持一致,并通过不同的方法来简化治理体系以实现良好的交通管理。

• 几个重要趋势表明英国的小汽车出行方式正在转变。自2002年以来,在汽车上花费的总时间,汽车出行次数和每人乘车的距离均有所下降(第3.1节)。

• 私人租车数量自2015年以来急剧增加。这一趋势在伦敦更为明显(第3.1.4节)。

• 货车的使用正在增加。就里程而言,英国的厢式车在所有车型中增长最快。但是,关于确切用途的数据很少; 需要更多的研究来了解这种增长的原因并明确其可能的影响(第3.1.3节)。

• 近90%的货物仍然通过公路运输,并且交易量正在增长。货运和物流对英国经济都非常重要,公路货运的灵活性使其在这些行业中凸显出吸引力(第3.1.1节)。

• 公路货运的增长会产生重大影响,特别是在繁忙的城市地区。随着消费者对邮寄到家和本地快递的需求增加,货运的“最后一英里”变得越来越重要。然而,这加剧了城市拥堵和空气污染,每吨货运产生的二氧化碳(CO2)最多(第3.2.1和3.2.2节)。

• 海运对经济至关重要:96%的货物仍然通过英国港口运抵。未来,英国将需要更自动化和电子化的互通,以确保货物的有效流动,包括通过港口和互联的基础设施(第3.2.3节)。

• 未来的运输需求难以确定:系统动态响应可用的基础设施。随着高速公路上的交通量可能会继续增加,其他地方的需求更加复杂化和本地化,因此难以准确预测(第3.3节)。

英国物流运输业:195,000家企业,250万员工,为经济带来1210亿英镑的总增加值。

国家道路使用情况的复杂性:它不是一个简单增长或下降的案例。例如,自1996年以来,英格兰的高速公路交通量增加了38%,主干道路上增加了15%,次干路上增加了12%(Transport,2018,TRA0103),而在农村,半城市和城市地区进行个人出行次数和行驶里程(每人)两者都有所下降。正如本章所述,使用的交通方式因货运和客运,农村和城市地区等不同地理区域和车辆类型而异。

自21世纪以来,英国对汽车的依赖程度越来越高,延续了20世纪的趋势。全国车辆保有量急剧增加,1997年至2017年间英国增加了40%(运输部,2017年,TSGB0903)。城市的规划与发展是围绕汽车的需求,其可负担性以及汽车的文化和象征价值积累而成,从而推动的这种快速扩张(Gunn,2018b)。图3.1显示了汽车和公路在人均出行量(占总数的62%)和行驶公里数(80%)方面仍然主导着我们的交通偏好。

汽车,特别是使用小汽车,主导着英国的私人交通。2016年,英国登记的汽车数量为3170万辆,这一数字在所有地区稳步增长。如今,77%的家庭可以使用小汽车或厢式货运车,并且拥有两辆及以上汽车的家庭比例从1951年的1%上升到2017年的35%(运输部,2018年,NTS0205)。不出所料,在同一时期,没有汽车的家庭数量从86%下降到24%。

(资料来源: 出行和距离:运输部,2018年,NTS0303; 公共支出:HMT,2017)

尽管汽车保有量有所增长,但英国人均的汽车出行在2002年至2017年期间有所下降(运输部,2018年,NTS0303)。自2002年以来,在汽车上花费的时间也减少了8%,户型次数(减少了12%)和平均的行驶距离(减少了12%)(运输部,2018年,NTS0303)。然而,由于人口增长,私家车的总里程总体上有所增加。

汽车使用因地理位置而异。在农村,汽车和厢式货车占据主导地位,占2016/17年度出行量的76%。这远远高于大都市(53%)(运输部,2018年,NTS9903)。农村地区较高的汽车使用率广泛反映出公共交通服务较少,车辆使用的限制较少,以及更长的就业和服务距离,所有这些特点都使汽车对农村人口更具吸引力。

在第7章中,本报告将着重指出,获取土地使用机会和利用模式有助于解释私人汽车拥有权普遍存在的原因。尽管所有权对家庭具有吸引力,但对整个系统来说,这是一种低效的资产使用方式。英格兰的平均汽车入座率为1.55人,尽管普通汽车有5个座位(运输部,2018年,NTS0905)。此外,英国的平均汽车停放时间为96%(Bates和Leibling,2012)。图3.2显示这与美国相似; 它还表明,燃料消耗的总能量中只有0.3%用于乘客出行(Lovins,2010)。

由于平均每人的汽车使用量下降,可能预计公共交通的使用会增加。然而在1995- 2017年期间,全国公交车的总里程减少了7%。然而,这个全国平均值实际具有相当大的区域变化。在英格兰,51%的公共汽车出行在伦敦(2017年运输部,BUS0203a),1985年至2017年期间,伦敦的公共汽车使用量增长了约94%(运输部,2017年,BUS0103)。至少从2000年开始,公交车使用量的增加可能与伦敦交通局在此期间出台的政策有关,以及世纪之际引入的其他治理规则相关联(White,2018)。

虽然伦敦的巴士使用量有所上升,但在同一时期(从1985年起)英格兰和苏格兰下降了约40%,在威尔士下降了39%。这种下降可能令人担忧。许多公共汽车路线由公司经营以获取利润。如果巴士的乘客量减少,那么服务可能会减少,价格可能上涨。这又近一步减少乘客量,因此循环继续。变化不是增量的。运营公交服务是不经济的,当一些关键的客流量低于特定的阈值,因此公交路线上的服务可能会停止。

令人惊讶的是,鉴于伦敦的增长,其他大城市的公共汽车下降最为显着。但是,伦敦以外的地区仍然存在很大差异; 过去六年来,布莱顿和霍夫以及雷丁(运输部,2017b)等城市的公交使用量有所增加。

乘客在英格兰承担约60%的公交车费用,尽管这个数因路线a)。然而,值得注意的是,低收入群体不成比例地使用公共汽车服务(Titheridge等,2014),部分原因是他们缺乏资源,可能会限制选择其他交通工具。在2009/10和2016/17之间,英格兰公共汽车的总体财政下调了11%(运输部,2017年,BUS0502a)。依赖公交车的用户发现在特定的出行时间内更难以进入关键服务和大型就业中心(交通部,2018年,JTS0101),因此公交服务的可用性和发车频率的一点变化都会影响出行, 其中包括低收入人群。

布莱顿和霍夫的公共汽车使用已经违背了伦敦以外的衰退模式。2009年至2017年(2018年交通部,BUS0109a)的乘客出行增加了22%,并且该市14%的居民使用公共汽车上下班(国家统计局,2011a)。

市议会将这一增长归因于一系列措施,其中包括:为公交车提供优先道路空间; 改善乘客候车区和信息提示(包括实时显示); 强制执行公交专用道限制和其他交通法规(2017年之前)。同样,在布莱顿和霍夫运营的公交公司也提高了服务频率,更新了车队计划并有效地推广了他们的服务。因此,2017年接受调查的乘客中有91%对该服务表示满意(Transport Focus,2018)。

自2002年以来,英格兰的铁路旅行增加了56%,人均距离相应增加了23%(运输部,2017c)。票价上涨发生在2007 – 09年的经济衰退期间,这表明了其他因素对使用铁路的影响,例如土地使用,就业机会(火车更容易达到)以及对汽车使用的限制 (例如在一些城市停车)。

自1993年以来,轻型商用车(LCV)或货车在英国的地区增长最快(见图3.3),(注:轻型商用车或货车是用于运输总重量不超过3.5吨的运货四轮车)。本报告这两个术语可互换使用。2017年,LCV占英国所有车辆里程的15%:这类车辆的创纪录份额,与2007年相比增长了21%。相比之下,重型货车(HGV)仅占5%,与2007年相比减少了6%(运输部,2018a)这些转变背后有几个因素。

货车的监管程度低于HGV; 他们的司机薪水较少,这意味着他们是一种更便宜的商业运输形式; 它们越来越多地被用作小型HGV的替代品(Clarke等,2014)。货车使用量的增长无疑随着网购(以及快递)的增加而增加,但贸易服务和食品配送仍然是这些车辆的关键用途(Braithwaite,2017)。

同时,也有趋势逐渐转向更大的可以承载更大重量的HGV。这可能是由于随着HGV及货量的增加,每吨成本在降低。然而,HGV携带的货物总重量保持相当一致(运输部,2017d)。关于货车使用的数据很少,这使得该组成为未来道路使用预测中的关键未知因素(参见第3.3节)。由于货车是增长最快的部分,因此需要解决这一数据空白问题。

图3.3自1993年以来在英国驾驶的车辆里程变化。(资料来源:运输部,2017年,TRA2501d)

与互联网约车公司(例如Uber)合作的司机数量在英国急剧增长。在英格兰和威尔士,私人租车数量自2015年以来增长了27%,而出租车数量则略有下降(下降4%)。在伦敦,这种变化更为明显,自2015年以来私人租车增长了40%,自2013年以来增长了76%(运输部,2018年,TAXI0101a)。越来越多地使用这种交通方式可能导致伦敦的交通拥挤和公共交通的减少使用(伦敦议会,2017年),这一趋势在美国的几个城市也有所发现(Clewlow和Mishra,2017; 旧金山交通管理局,2017)。

英国的航空旅行也有所增加。2006年至2016年期间,国际和国内旅客总数增加了18%,达到2.47亿人次(到达和离开)(运输部,2017年,TSGB0202b)。然而,这一趋势掩盖了国内航空出行的下降,其同期下降了15%,达到2100万乘客(到达和离开)。还忽略了2008年至2012年间总体乘客数量的下降,这可能部分归因于2007年至2009年的经济衰退。希思罗机场是英国最繁忙的机场,占乘客总数的31%,其次是盖特威克机场(17%),曼彻斯特(11%)和斯坦赛德机场(10%)。

2016年,有4240万乘客乘坐国内水上航线。卡琳赖安到贝尔法斯特是最繁忙的路线)。对于短途的渡轮乘客而言,多佛在2016年的份额最大为60%,尽管这比过去十年减少了13%。其次是朴茨茅斯和霍利黑德,各占10%(运输部,2017年,TSGB0512)。

货运通过公路和铁路以及空运,海运和陆地水道在全国各地间运输。这种复杂的运动模式由客户需求,供应链管理,技术进步和运输系统管理共同决定。

货运系统可以通过多种方式进行概念化,但一种有用的方法是考虑货物如何运输,运输哪些及要运输到哪。2016年,估计在英国运送了20.88亿吨货物(MDS Transmodal,2018年),其中89%通过公路运输。以吨公里计,76%通过公路运输,15%通过水运,9%通过铁路运输(运输部,2018,TSGB0401)。在过去的20年中,总吨位的份额保持稳定,但从吨公里来看,从1996年开始,公路和铁路以牺牲水运为代价增加了它们的份额。从长远来看,公路运输的份额从1953年的吨公里的36%增加到今天的76%,而铁路从1953年的吨公里的42%下降到今天的9%。

道路运输在英国货运领域占据了半个多世纪的主导地位。近90%的货运由英国的公路运输(运输部,2018年,TSGB0401)。虽然对于大宗商品的长途运输而言,铁路比公路更便宜,但公路货运提供了铁路无法比拟的可达性和灵活性。

国内公路货运构是供应链的“命脉”,确保货物从制造和装配环节,流向零售商和消费者。它可以分为三个广泛的分配功能:长途货运,区域配送,城市“最后一英里”配送(见专栏3.2)。虽然它们的定义可能在某种程度上重叠,但它们可以广义地定义如下。

长途货运主要沿着高速公路和干线(以及主要的铁路走廊),在港口,工厂和国家配送中心之间运输货物。

区域分布包括较短的,更加分散的配送,通常是从国家分销中心到区域的配送中心,以及到城外的零售地点。

城市和最后一英里配送的分布将区域配送中心与城市零售商和消费者联系起来,通常是更小,更频繁的配送。

在2016年货运总里程中,59%被划分为长途,35%被划分为区域,6%为城市分布(Greening等,2018)。鉴于每个要素的性质,较大的车辆用于长途和区域配送而不是城市配送。实际上,大多数公路货运都在重量超过3.5吨的HGV运输,通常是由单独的拖拉机和拖车单元组成的铰接式车辆。然而,尽管长途运输占据了大部分里程,并使用了最大的车辆,但随着城市货运量的增长,城市和最后一英里配送,引起了社会对环境的广泛关注,包括加剧拥堵和空气污染。

LCV车队是用于城市和最后一英里配送的主要车辆类型,如今被公司和私人车主分开使用,这表明自由职业者对LCV的使用越来越多。自2004年以来,LCVs的总里程增长了35%(交通运输部,2018a),但只有少数行程是货运;他们最常见的目的仍然是提供服务,而不是货物(Braithwaite and Drury, 2018)。

与HGV不同,LCV可以执行多种角色。它们的使用是一个相对研究较少的领域,但2008年的一项调查(交通运输部,2009年)发现,每周LCV里程中只有26%用于货物取货和送货,而53%用于运输设备。然而,随着LCV车队的扩张,这可能在随后的十年中发生了变化。

LCV通常比HGV的装载率低,反映了它们经常用于服务目的。LCV也用于上下班。

总的来说,LCV的使用远远低于其最大容量(Braithwaite, 2017)。伦敦交通局的一项研究(2011)发现,LCV平均装载率为39%,而HGVs为60%(运输部,2018,RFS0125)。这表明,如果需要,载货合并或替代通勤安排可以减少道路上的lcv数量。

虽然HGV的装载率较高,但约30%的HGV里程由空车行驶(运输部,2018,RFS0125)。这是由许多因素造成的,包括需求因地理位置而异的企业; 增加时间压力; 配送中心与人口中心的距离;以及许多不同公司之间潜在的协调问题。

在过去十年中,英国各地商品的构成基本保持稳定。图3.4显示了2017年HGV提升的最常见商品。

物流部门的公司(例如DHL)是道路货运的主要提供者。2017年,英国物流业包括约19.5万家企业,雇用250万人,并为经济增加了1210亿英镑的总增加值(GVA)(货运协会,2018a)。但是,这一部门在未来几年将面临一系列挑战和机遇,这可能会成为一次重大转变。货运部门的有效运作对其经济成功至关重要,但可能会对社会造成负面影响,例如需要管理污染问题。

最后一公里物流往往指的是将货物从物流中心送到城里的小商贩或者终端消费者手中。这是一个劳动密集过程,占供应链支出的30%到50%,并且每吨运输都产生大量的二氧化氮。与长途区域性运输相比,最后一公里物流装载量小、停站多且周转快,从而导致路线相对复杂,而且许多同站装载无法及时完成就要出发了。这些都在无形中增加了成本和碳排放量。

尽管如此,最后一公里物流的重要性与日俱增,同事受到来自各个方面的压力。伴随着送货到家和包邮服务的普及,消费者对快速物流的心理期望也水涨船高。日益严重的交通拥堵也让准点送货难以全面保证, 据悉有13%-14%的包裹因为各种原因无法准时送到。此外物流装卸货所需的路边停车空间不足,以及高峰时段物流需求的飙升都让整个产业不堪重负。

最后一公里物流若要维持其快速、高频、准时的水准并且降低成本,就一定会对经济和环境造成影响,因此这个行业急需新技术的介入和改造。

在英国,铁路在长途运输大宗货物的情况下比公路运输成本低,但在可达性和灵活性上远不如公路。毕马威的研究指出,铁路货运对社会的益处还在于分担减轻道路拥堵和节能减排,这些社会贡献的价值能达到五亿英镑,远超成本。与之相较,重型货车对社会往往贡献要小于成本,也正是因此路面运输具有更大的经济优势。这也让现代物流更倾向于使用路面运输,然而这种经济优势的社会意义还存在争议。目前在英国,铁路运输的年营收额在8.5亿英镑左右,如果能做到社会意义上的收支平衡,那么中等距离的铁路运输可行性有望提高。

尽管对货运方式的选择需要衡量包括成本、时间、灵活性、可靠性和运能等等的诸多因素,铁路运输的市场优势主要在于装载量大且周期规律而非长途运输。然而这些优势也在逐步缩减:首先是因为物流市场对小量多次无规律时间表的运输需求明显上升,加之英国经济结构的变化,制造业在国民生产总值中的比例降低,从1990年的25%降至2013年的14%,取而代之的服务业对物流的需求相对较小,这些都导致铁路运输的需求进一步下降。

另外,能源转型也是导致铁路运输需求下降的一个重要原因。铁路是运煤的中坚力量,随着煤炭发电的快速减少,铁路运输的市场份额也同步降低。

与此同时,一些其他货物的运输需求正在上升,铁路每年仍然在运送300亿左右的货物。国内联合运输的铁路运输量在2000到2016年间翻了一倍。特别是在海陆联运中,据统计有85%的装载集装箱的火车来往于各大码头。

尽管目前国内长途运输领域中,铁路还是低于公路,但只要基础设施能乘早条件,铁路有希望增加其在产业中的比重。 目前,全国的货运列车大部分来往于国内主要的物流中心,特别是英国内陆和苏格兰之间的列车主要服务于大型连锁超市和英属苏格兰运营商。铁路货运板块在技术和组织管理上的进步一直十分缓慢。近期客运铁路的复兴一定程度上也带动了货运铁路的发展,在正确的投资、政策及技术发展的引导下,货运铁路也有希望再创辉煌。2018年的一项报告指出,欧盟计划在欧盟提路交通系统(ERTMS)中使用高运能车体、自动机车和改进版装载站点。这些升级项目有望解放整个欧盟铁路系统40%的铁路运能,大幅度提升欧盟铁路货运的竞争力。这对目前客运铁路为主导的英国铁路有很大影响和启示。

另外,铁路的节能减排也将被提上议事日程,进一步扩大相对公路运输的排放优势。截止2016年,93%的英国货运铁路使用的仍然是柴油机车,只有3%是电动的。铁路行业应继续探索帮助节能减排的技术,从传统的铁路电气化乃至于像氢燃料电池这样的新兴科技。

海运占英国水路运输的96%,主要是环英伦众岛或者出入于同一港口并且涉及内陆河流的航线。英国的众多港口经手全球海上贸易量的5%,是整个欧洲最大的海运部门,估值达到145英镑。在2005到2015的十年间,境内吞吐量稳定在三百六十万吨,在英伦众岛中的吞吐量则达到五百万吨。主要港口包括泰晤士河港(52%)、福斯河港(17%)和默西河曼切斯特港(10%)。

2005年,主要英国港口处理的货物重量达到5.7亿吨,之后在2016年下降至4.73亿吨。这一下降背后的一个主要因素是北海石油和天然气出口的减少以及煤炭的减少。相比之下,英国港口处理的单位货运量增加了。图3.6显示了2001年至2016年英国港口(进口和出口)按类型处理的单位货运总量。标准化集装箱的兴起便利了不同运输方式之间货物的传递(即从船舶到火车到卡车)。这一点至关重要,因为英国的海运是复杂多样的联运网络中的一部分。通常情况下,联运网络中各部门的变化相对缓慢,近几十年来,海运部门的设施也很稳定。港口和运输船这类基础设施都是造价昂贵且长期运营的,因此海运的投资期限也比其它货运模式更长。

然而这个模式随着经济和技术的转变也在发生着变化。为了获得更大利润,包括航运公司在内的一些货运公司正在寻求“纵向整合”,从而控制供应链上的多个步骤(如终端服务,仓储,配送)。不断有新的市场进入者在加入,而且他们的运营模式也往往是颠覆性的。亚马逊是最值得注意的例子:它通过直接与航运公司签订合同,从供应链中去掉中间商。此外,重要新航线正在兴起,例如中国的“一带一路”倡议。在古老的丝绸之路的启发下,该倡议需要在连接60多个国家的基础设施方面进行大量投资。如此规模的投资将重新配置海上贸易路线,新的北极海航线也将因气候变暖而开放,同时导致海冰融化。

在利用气候变化带来的机遇的同时,海运在缓解环境影响的问题上比其他货运部门动作要慢很多。国际航运已经达到了规模效应,因此与其他货运模式相比,即便每单位运输的成本和碳足迹较低 —— 但总体环境影响仍然很大。据欧洲环境署监测,2016年,欧盟28国国际海运部门温室气体排放占整个交通部门的14%。但是该部门的国际性局限了国家法规对温室气体和其他污染的限制。

尽管如此,旨在减少环境影响的努力从未停止,特别是改进船舶设计及其推进系统。降低碳排放和提高燃油效率的一个关键方法是“慢速蒸汽”,这意味着航速降低,因此船舶每单位行驶距离消耗的燃料更少。在远距离海运方面,额外的时间通常并不影响,但环境效益和燃料节省却至关重要。

提高效率的另一种方法是通过规模效应,但海运在这方面会有瓶颈。今天最大的集装箱船可以运载大约21,000个标准集装箱,并且普遍认为单个船舶可预见的最大管理量为25,000-28,000。海运的未来发展需要得到自动化“智能港口”基础设施的支持,这种基础设施可实现平稳,快速的多式联运,从而提高效率。随着供应链开始自我组织,船舶可以成为“浮动仓库”或工厂,产品可以根据需求进行组装和定制。

高价值,小批量货物依赖空运,占英国进出口总值的40%左右,但不到货物运输量的1%。航空货运服务直接或间接为英国经济贡献了约72亿英镑,并为大约150,000个工作岗位提供支持。2006年至2016年空运货运量保持相对不变,为235万吨,国际货运占2016年机场运输总量的98%。

在英国机场处理的大多数空运都是在国际客机腹舱内的专用集装箱中运输,特别是在洲际航线上运行的宽体喷气式飞机。因此,希思罗机场是运输吨位最重要的英国货运机场,其市场份额从2001年的55%增加到2016年的64%。东米德兰兹和斯坦斯特德专注于处理由国际快递公司运营的专用航空货运公司。作为TNT和UPS。它们在24-48小时的交货时间内运输的货物少于集装箱货物,通常为布鲁塞尔和莱比锡等欧洲枢纽供应远东地区的服务。

正如美国和其他亚太经合组织成员国,英国的人均汽车出行并没有像预测的那样持续增长,而是在过去二十年达到了平稳状态。有一种解释说现在的年轻人相较以前出行减少,而且他们的生活可能会一直照这个趋势持续下去,而且也都是源于交通之外的社会原因,比如当今年轻人的生活和社会经济状态、成家的年龄还有社交互动的方式(从面对面到通过电子工具交流)。这一点我们会在第四章展开讨论。

有人说人均机动车辆行驶距离已经达到峰值并开始下降。的确,在多个国家和一些大城市地区,人均私家车使用量已经明显减少或趋于稳定。不过造成这一现象的原因还没有被透彻的分析理解。比如在瑞典,这种下降在很大程度上源自国内生产总值和燃料价格,而非生活方式和对汽车态度的实质性变化所导致的。与此同时,美国近期的汽车行驶里程数是有所上升的。各地参差的趋势表现给汽车出行需求预测带来了挑战。我们需要更好地理解这些趋势背后的原因。

对英国未来汽车交通量的预测差异很大,但大多指向增长。根据交通部2018年预测,根据不同发展情景,2015年到2040年车辆公里数将增加13-37%,汽车数量的规模也将从2010年的3000万辆增长到2040年的4400万辆。人口增长是主要驱动力,特别是老龄人口。到2041年,超过80%的人口增长将处于65岁以上的年龄段,这一年龄段的老年人一般开车出行的量会比工作的人少,出行时间也不同。

未来汽车交通的前景因技术、社会和交通系统的急剧变革而显得愈加扑朔迷离,而且这些变化无不影响着人们的交通行为。交通系统是复杂的,很难做出准确的预测。正如图3.7所示,美国的实际车辆行驶里程始终低于预测值。鉴于所有预测都具有很高的不确定性,私家车存量很容易被高估,线性外推预测法也很难考虑到可达性、出行模式与收入及经济增长的相互作用。

图3.7、美国车辆行驶里程的历史预测值和实际值比较(来源:联邦公路管理局交通流量报告)

在预测未来需求时,总体趋势有时会掩盖显著的潜在差异。比如在英国,高速公路使用量自1996年来增长了近40%,并且据交通部门预测,2015年到2040年间会继续增长22%-47%。

鉴于社会、技术和交通的变化趋势,任何预测都是有挑战性的。预测模型很难顾及到工作性质、社会规范或新兴技术(如自动驾驶汽车、车辆电气化、微型机动化和共享)的变化所带来的革命性影响,因为所有这些都是高度不确定的。因此我们利用情景假设的方法来思考未来和决策参考(见第7章)。与此同时,在农村、城郊和城市地区,人均私车出行次数和里程普遍减少。这些趋势在不同地区有不同的影响,进一步凸显了形势的复杂性。

对其他道路使用者来说,伦敦以外地区的公共汽车使用量可能会继续下降直到2040年。然而,考虑到未来私人租赁车辆、需求响应型交通工具和出租车之间的界限可能会变得模糊,这些新老非私人交通选项很可能会相互结合。公共汽车的运营成本在过去30年中下降了,这不失为一个可喜的趋势(见第1章)。自动化(譬如自动驾驶)公共汽车和出租车的引入可能进一步降低运营成本,为频率高覆盖广的低成本公共交通创造了可能。目前,司机工资约占公交车总运营成本的40%,占出租车和私人租赁车辆运营成本的40-50% (详见第5章)。

自2002年以来,自行车的年均骑行里程增长了54%,而自行车出行的数量却减少了8%。目前,骑行只占英国所有出行方式的2%。如能维持近期对自行车基础设施的投资增量,自行车的使用将继续增长。在不到10年的时间里,英国和欧洲(如斯德哥尔摩当地)自行车出行率都显著提高。随着骑行环境越来越优越,社会导向发生了变化,骑车的人也越来越多。这是一个良性循环,创造出鼓励骑行的社会导向,进一步鼓励人们骑车出行。当然,这也离不开更多的资金和城市空间支持。

在过去20年中,人均铁路需求急剧增加(见1.1.4节)。Preston和Robins(2013)将其中的大部分原因归结于需求管理,系统效率和容量提供等内部因素。相比之下,沃德曼(Wardman,2006)表明,大多数铁路需求增长来自人口变化和宏观经济等外部因素。近期,Williams和Jahanshahi(2018)认为铁路部门之外的外部因素对铁路需求产生了巨大影响。他们的证据表明,专业/技术服务部门的就业增长以及车站附近住房密度的增加都显著促进了铁路需求。了解经济,社会和铁路需求之间关系的变化是极为重要的。

到2040年,客运铁路需求将进一步增长45-66%,从而可以实现限制。同样,交通部估计乘客旅行增长48%,乘客公里增长约60%。如果这些预测是准确的,并且趋势继续没有变化,那么预计乘客铁路使用总量将一直增加持续到2040年,但速度将比过去20年慢。在一些市场,例如往返伦敦的长途商务旅行,现有的基础设施可能在2040年之前达到完全饱和容量或“高峰铁路”。未来20 – 30年的社会和技术变化也可能会显著改变铁路需求。外部因素,如就业和住房的位置和密度,就业模式和汽车拥有水平,都使铁路需求的预测变得复杂。

尽管有长期的增长趋势,但最近客运铁路旅行出现下滑,英国在2017年与2016年间下降了1%,伦敦和2017/18东南部下降了2%。伦敦地铁运输系统(管道)的旅程也同比下降了2%。确切原因尚不清楚。

货运需求来自外部因素,特别是贸易;它是一个过程的中间步骤,而不是为了自己本身的需要。与此同时,货运部门的灵活性和敏捷性也影响了零售和消费者的需求。交通运输部项目的货运量将持续增长,直到2040年。在一系列情景中,重型货车将在2040年前增加3-7%的里程。轻型货车里程(其中只有一小部分是货运)预计会增加15%和70%。

然而,对货运的需求并不一定转化为对运货模式的需求。人们和公司想要的是商品或服务的可及性。如果数字化的产品或服务变得更便宜(例如电子书,MP3文件,流媒体电影),那么他们可以不用出门就获取这些产品或服务。然而,考虑到每件物品或每个托盘的公路运输成本低,货运需求可能直接反映了实际需求,而实际的货运物流替代则较少。尽管如此,以数字方式访问服务将减少必须转移到客户的实物商品的数量。

•到2040年,由自动驾驶的私人租赁汽车、出租车和需求响应交通工具组成的新组合可能成为未来英国道路上公共交通的主流。

•需要进一步了解对货车和轻型货车,作为增量最大的交通工具的确切作用,对于塑造未来交通行为和减轻环境影响具有重要意义。

•目前,由于交通本身与其他方面的技术日新月异,预测未来的运输需求存在固有的不确定性和困难。

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