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增強交通基礎設施“韌性” 保障可持續發展“生命線”

2019-08-21 14:03:32 來源:中國交通新聞網 原創 作者:楊超

交通運輸是經濟社會發展的基礎性、先導性、戰略性產業和服務性行業,影響著人們的福祉、國家經濟前景和社會生活質量。可靠的交通基礎設施是服務經濟發展的重要支撐,聯合國可持續發展目標提出增加低收入和中等收入國家獲得可持續交通基礎設施的機會。在全球范圍內,交通基礎設施運營中斷較為常見,其通常由管理不善、養護缺失以及因氣候變化而日益增加的自然災害等所造成。隨著人口迅速增長和全球氣候變暖,自然災害的頻率和強度增加,韌性交通建設的緊迫性日益凸顯。為適應以及應對氣候變化、自然災害等環境因素影響,發達國家積極打造韌性交通基礎設施。根據世界銀行研究,加強交通基礎設施韌性至關重要,不僅可避免昂貴的維修費用,也可顯著降低自然災害對人民生計和福祉的影響程度。

交通基礎設施面臨嚴峻的自然災害風險

2019年6月出版的《自然—通訊》第10期發表了由牛津大學、世界銀行、歐盟委員會等聯合開展的“全球公路、鐵路基礎設施資產多風險分析”研究報告,該研究將全球范圍內公路和鐵路資產數據與自然災害信息結合起來,提出了全球交通基礎設施自然災害風險解決方案。研究發現,全球約27%的公路和鐵路資產至少面臨著一種自然災害,約7.5%的資產經受著百年一遇的洪水風險;公路和鐵路網絡最易受地表洪水的影響,其次是熱帶氣旋、河流洪水和地震。氣候變化將加劇自然災害對交通基礎設施的影響,氣溫和降水的潛在增長將縮短公路的生命周期,使養護和修復費用增加數倍以上,并顯著增加其他風險。交通中斷的經濟和社會代價更是遠遠超出了基礎設施破壞的范圍和損失。

全球公路及鐵路資產自然災害風險分布 
圖片來源:2019年6月《自然 通信》第10期

韌性交通建設具有系統性和復雜性

根據世界銀行等國際組織及歐美發達國家交通管理部門的研究和實踐,韌性交通可定義為,交通基礎設施能夠預測和適應不斷變化的自然環境,具有較高的可靠性和必要的冗余性,且能承受、應對突發事件并實現快速恢復。一般來說,韌性交通主要體現在四個方面。一是抵抗力,即抵抗地震、泥石流、水災等自然災害的能力。二是可靠性,即在日常及突發情況下保持通行的能力。三是冗余性,即擁有多條替代路徑或富余的通行能力。四是恢復力,即對于自然災害等突發事件的快速恢復能力。

為強化交通網絡的安全性,提升交通基礎設施對于自然災害以及人為事故的抵抗力以及恢復力,韌性交通建設可從三個層級展開:

一是交通基礎設施資產韌性。狹義上講,韌性交通基礎設施是指能夠承受自然災害等沖擊的單個公路、鐵路或橋梁資產。韌性基礎設施資產建設的益處在于降低該資產的全生命周期成本。

二是交通基礎設施網絡韌性。交通網絡是相互連通的,單個資產的韌性不能全面反映整個網絡運行的韌性。網絡韌性一般從系統運行的維度予以評價,更具韌性的基礎設施網絡優勢在于提供的運輸服務可靠性更高。

三是交通基礎設施用戶韌性。交通基礎設施建設及運營的出發點在于提供運輸服務,用戶韌性的重要性毋庸置疑。交通基礎設施中斷可能是代價高昂的,也可能是微弱的,這取決于用戶(包括人員和供應鏈)能否正確應對。在用戶層面上,更具韌性的基礎設施主要目的是減少自然災害對人民和經濟的總體影響。

韌性基礎設施主要特征

關于打造韌性交通基礎設施的建議

當前,我國已成為全球交通大國,建立了高效可靠的交通基礎設施系統,形成了應對自然災害和氣候變化的基本能力。為持續提升我國交通基礎設施對于自然災害的韌性,建議交通運輸主管部門在韌性交通資產及韌性交通網絡兩個層級采取以下措施:

持續提升基礎設施管理水平。提高交通基礎設施對于自然災害的抵抗能力,首先要處理好基本管理問題。一是要注重引入和執行法規、施工規范和采購規則,確保交通基礎設施合法合規建設。二是做好基礎設施養護及常態化安檢工作,保障正常天氣狀況下的可靠運行。三是制定、實施、評估和改進災害應急救援方案,以提升交通網絡在特殊情況時對于經濟社會運行的服務能力。四是提升交通基礎設施領域執法的法律框架,有效監督交通基礎設施建設、服務質量和績效。

建立韌性導向交通發展機制。考慮到交通基礎設施運營機構缺乏建設韌性交通的動力,交通運輸主管部門應做好韌性交通建設的頂層設計。一是在交通規劃、法律法規和建設標準中納入韌性目標,并定期調整以適應氣候變化。二是建立基礎設施運營機構績效激勵機制,推動運營機構超越強制性標準建設和運營交通基礎設施。三是推動交通基礎設施規劃與國土空間規劃相一致,降低自然災害的危害范圍,通過交通引導促進低風險空間發展。

量化評估氣候變化及自然災害空間分布。鑒于交通基礎設施韌性提升需額外支出大量資金,建議重點關注易受自然災害影響的交通資產。首先,交通運輸主管部門應系統評估溫度、風、降雨等氣候因素的變化及影響,識別區域內易受自然災損的基礎設施。其次,確保建立穩定可靠及時的天氣及水災等自然災害的多來源實時預報渠道。最為重要的是,全面收集自然災害及氣候變化數據,應用衛星、無人機遙感以及GIS技術,建立交通基礎設施及沿線區域風險模型(如水文模型、洪水災害地圖、數字高程模型等),為交通資產韌性提升建立良好的實施基礎。

實施交通網絡關鍵性分析。交通基礎設施網絡覆蓋范圍廣闊,特性差異較大,并非單個交通資產需要對所有風險保持韌性。交通運輸主管部門應對交通網絡實施關鍵性分析,對網絡內基礎設施資產重要性進行排序,識別出最重要的交通基礎設施資產作為韌性提升的重點對象。在確定關鍵基礎設施資產后,充分考慮當地自然環境及經濟社會發展情況,定義基礎設施資產可接受或不可容忍的風險水平。基礎設施運營機構可根據以上風險水平來制定相應的管理辦法和措施,以確保交通網絡韌性提升的系統性。

應用及拓展交通資產管理系統。交通資產管理系統涉及交通基礎設施全生命周期的戰略制定、運營管理、財務支出等各方面,是推動基礎設施科學管理與養護的重要工具。當前,我國絕大部分交通資產管理系統尚未融入韌性發展理念。因此,基礎設施運營機構應充分考慮氣候變化對沿線環境和交通的影響,著力收集、存儲和更新區域內自然災害風險和基礎設施易受害性資料;建立基于韌性或風險的可持續資產管理系統,用于實施交通基礎設施管理策略優化,以顯著降低基礎設施風險及脆弱性,將其服務能力保持在目標水平。

強化韌性交通建設資金保障。韌性交通建設需增加各相關方及各階段的投資。一是交通運輸主管部門應將韌性目標納入總體規劃和項目設計中,確保專項資金投入以及建立交通資產韌性標準。二是設立專項資金用于運營管理,特別是要滿足養護需求,也要保證一旦災難發生后交通運輸主管部門可迅速籌集足夠的應急救援資金。三是交通運輸主管部門要提高韌性交通項目的透明度,向社會資本通報與項目相關的風險,以得到社會資本的信任,便于融資。

(作者系同濟大學中國交通研究院交通經濟中心主任,歐洲安全、可靠性和數據協會基礎設施韌性工程研究員)

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