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增强交通基础设施“韧性” 保障可持续发展“生命线”

2019-08-21 14:03:32 来源:中国交通新闻网 原创 作者:杨超

交通运输是经济社会发展的基础性、先导性、战略性产业和服务性行业,影响着人们的福祉、国家经济前景和社会生活质量。可靠的交通基础设施是服务经济发展的重要支撑,联合国可持续发展目标提出增加低收入和中等收入国家获得可持续交通基础设施的机会。在全球范围内,交通基础设施运营中断较为常见,其通常由管理不善、养护缺失以及因气候变化而日益增加的自然灾害等所造成。随着人口迅速增长和全球气候变暖,自然灾害的频率和强度增加,韧性交通建设的紧迫性日益凸显。为适应以及应对气候变化、自然灾害等环境因素影响,发达国家积极打造韧性交通基础设施。根据世界银行研究,加强交通基础设施韧性至关重要,不仅可避免昂贵的维修费用,也可显著降低自然灾害对人民生计和福祉的影响程度。

交通基础设施面临严峻的自然灾害风险

2019年6月出版的《自然—通讯》第10期发表了由牛津大学、世界银行、欧盟委员会等联合开展的“全球公路、铁路基础设施资产多风险分析”研究报告,该研究将全球范围内公路和铁路资产数据与自然灾害信息结合起来,提出了全球交通基础设施自然灾害风险解决方案。研究发现,全球约27%的公路和铁路资产至少面临着一种自然灾害,约7.5%的资产经受着百年一遇的洪水风险;公路和铁路网络最易受地表洪水的影响,其次是热带气旋、河流洪水和地震。气候变化将加剧自然灾害对交通基础设施的影响,气温和降水的潜在增长将缩短公路的生命周期,使养护和修复费用增加数倍以上,并显著增加其他风险。交通中断的经济和社会代价更是远远超出了基础设施破坏的范围和损失。

全球公路及铁路资产自然灾害风险分布 
图片来源:2019年6月《自然 通信》第10期

韧性交通建设具有系统性和复杂性

根据世界银行等国际组织及欧美发达国家交通管理部门的研究和实践,韧性交通可定义为,交通基础设施能够预测和适应不断变化的自然环境,具有较高的可靠性和必要的冗余性,且能承受、应对突发事件并实现快速恢复。一般来说,韧性交通主要体现在四个方面。一是抵抗力,即抵抗地震、泥石流、水灾等自然灾害的能力。二是可靠性,即在日常及突发情况下保持通行的能力。三是冗余性,即拥有多条替代路径或富余的通行能力。四是恢复力,即对于自然灾害等突发事件的快速恢复能力。

为强化交通网络的安全性,提升交通基础设施对于自然灾害以及人为事故的抵抗力以及恢复力,韧性交通建设可从三个层级展开:

一是交通基础设施资产韧性。狭义上讲,韧性交通基础设施是指能够承受自然灾害等冲击的单个公路、铁路或桥梁资产。韧性基础设施资产建设的益处在于降低该资产的全生命周期成本。

二是交通基础设施网络韧性。交通网络是相互连通的,单个资产的韧性不能全面反映整个网络运行的韧性。网络韧性一般从系统运行的维度予以评价,更具韧性的基础设施网络优势在于提供的运输服务可靠性更高。

三是交通基础设施用户韧性。交通基础设施建设及运营的出发点在于提供运输服务,用户韧性的重要性毋庸置疑。交通基础设施中断可能是代价高昂的,也可能是微弱的,这取决于用户(包括人员和供应链)能否正确应对。在用户层面上,更具韧性的基础设施主要目的是减少自然灾害对人民和经济的总体影响。

韧性基础设施主要特征

关于打造韧性交通基础设施的建议

当前,我国已成为全球交通大国,建立了高效可靠的交通基础设施系统,形成了应对自然灾害和气候变化的基本能力。为持续提升我国交通基础设施对于自然灾害的韧性,建议交通运输主管部门在韧性交通资产及韧性交通网络两个层级采取以下措施:

持续提升基础设施管理水平。提高交通基础设施对于自然灾害的抵抗能力,首先要处理好基本管理问题。一是要注重引入和执行法规、施工规范和采购规则,确保交通基础设施合法合规建设。二是做好基础设施养护及常态化安检工作,保障正常天气状况下的可靠运行。三是制定、实施、评估和改进灾害应急救援方案,以提升交通网络在特殊情况时对于经济社会运行的服务能力。四是提升交通基础设施领域执法的法律框架,有效监督交通基础设施建设、服务质量和绩效。

建立韧性导向交通发展机制。考虑到交通基础设施运营机构缺乏建设韧性交通的动力,交通运输主管部门应做好韧性交通建设的顶层设计。一是在交通规划、法律法规和建设标准中纳入韧性目标,并定期调整以适应气候变化。二是建立基础设施运营机构绩效激励机制,推动运营机构超越强制性标准建设和运营交通基础设施。三是推动交通基础设施规划与国土空间规划相一致,降低自然灾害的危害范围,通过交通引导促进低风险空间发展。

量化评估气候变化及自然灾害空间分布。鉴于交通基础设施韧性提升需额外支出大量资金,建议重点关注易受自然灾害影响的交通资产。首先,交通运输主管部门应系统评估温度、风、降雨等气候因素的变化及影响,识别区域内易受自然灾损的基础设施。其次,确保建立稳定可靠及时的天气及水灾等自然灾害的多来源实时预报渠道。最为重要的是,全面收集自然灾害及气候变化数据,应用卫星、无人机遥感以及GIS技术,建立交通基础设施及沿线区域风险模型(如水文模型、洪水灾害地图、数字高程模型等),为交通资产韧性提升建立良好的实施基础。

实施交通网络关键性分析。交通基础设施网络覆盖范围广阔,特性差异较大,并非单个交通资产需要对所有风险保持韧性。交通运输主管部门应对交通网络实施关键性分析,对网络内基础设施资产重要性进行排序,识别出最重要的交通基础设施资产作为韧性提升的重点对象。在确定关键基础设施资产后,充分考虑当地自然环境及经济社会发展情况,定义基础设施资产可接受或不可容忍的风险水平。基础设施运营机构可根据以上风险水平来制定相应的管理办法和措施,以确保交通网络韧性提升的系统性。

应用及拓展交通资产管理系统。交通资产管理系统涉及交通基础设施全生命周期的战略制定、运营管理、财务支出等各方面,是推动基础设施科学管理与养护的重要工具。当前,我国绝大部分交通资产管理系统尚未融入韧性发展理念。因此,基础设施运营机构应充分考虑气候变化对沿线环境和交通的影响,着力收集、存储和更新区域内自然灾害风险和基础设施易受害性资料;建立基于韧性或风险的可持续资产管理系统,用于实施交通基础设施管理策略优化,以显著降低基础设施风险及脆弱性,将其服务能力保持在目标水平。

强化韧性交通建设资金保障。韧性交通建设需增加各相关方及各阶段的投资。一是交通运输主管部门应将韧性目标纳入总体规划和项目设计中,确保专项资金投入以及建立交通资产韧性标准。二是设立专项资金用于运营管理,特别是要满足养护需求,也要保证一旦灾难发生后交通运输主管部门可迅速筹集足够的应急救援资金。三是交通运输主管部门要提高韧性交通项目的透明度,向社会资本通报与项目相关的风险,以得到社会资本的信任,便于融资。

(作者系同济大学中国交通研究院交通经济中心主任,欧洲安全、可靠性和数据协会基础设施韧性工程研究员)

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