铁路——绿色交通的骄傲 铁路绿色施工方案

　注：从京沈高铁到成兰铁路，最近因所谓环境问题引起的铁路阻工事件层出不穷，值得深思。诚然人类活动都会影响环境，但铁路无论占地排放噪声等却恰恰是最为绿色环保的交通方式。为何只有铁路环保问题总上头条？发一篇我2009年写的旧文，一起探讨铁路绿色交通的本质。也呼唤民众用更加科学和客观的眼睛看待铁路。

从“夕阳产业”到绿色交通

1825年，随着响亮的汽笛声，世界上第一条铁路——英国斯托克顿到达林顿间43.5公里长的铁路正式通车，世界交通运输史翻开了新的一页。此前的内陆运输主要依靠内河航运和驿站马车，不仅速度慢，而且受季节气候的影响较大。铁路的出现，以其速度快、成本低、全天候等优势，迅速扩张，在短短几年时间内就支配了工业国家的运输。当时率先进入工业化的国家无不发起了铁路建设的高潮，铁路得到了爆炸式的发展。1840年，英国已经拥有2400公里铁路，1850年达到10000公里，1870年则达到25000公里；美国从1830年修建第一条铁路开始，在短短30年后铁路总长度就达到了50000公里，成为世界上铁路交通最发达的国家；1832年，法国开始修建第一条铁路，1860年铁路里程已经达到9400公里；1835年底，德国开始建造铁路，1870年发展到19000公里。1870年，全世界铁路里程由1840年的9000公里猛增到21万公里。到了20世纪20年代末，世界铁路营业里程总长曾达到127万公里，铁路作为最重要的运输方式，几乎垄断了陆上运输。

随着铁路建设的高潮，发达国家的工业经济迅速发展。铁路不仅直接拉动了钢铁、煤炭、冶金、电力、石油等行业的发展，而且随着火车飞转的车轮，消费品市场迅速扩大，物流成本迅速降低。铁路的兴起与扩张，打破了原来单纯依赖沿江、沿河的工业布局，工业文明的成果被迅速传播到远离江河的国土内陆，直接促进了经济的进一步发展。同时，发达国家工业文明创造的财富也被用来建设更大规模的铁路网。第一次世界大战以前，用于铁路的投资高达世界工业总投资的四分之一。铁路发展与社会经济相辅相成，良性循环，为工业社会的建立和发展做出了不可磨灭的贡献。

第二次世界大战以后，在第三次工业革命浪潮的推动下，世界交通运输领域发生了革命性变化，传统的陆路运输格局被彻底改变。公路、航空、管道等现代交通运输方式迅速兴起，对铁路形成了强大的替代性竞争，综合交通运输体系逐步形成。特别是20世纪50年代末到80年代末，由于公路运输的机动灵活与门到门，航空运输的高速便捷等优势，使得公路和航空运输快速发展，铁路几乎垄断陆上客货运输的时代结束，铁路的地位和作用逐步弱化。在其他运输方式的强烈竞争下，铁路运量大幅度下降，经营出现大面积亏损，开始滑入低谷，有些国家甚至拆除了部分运量不大的铁路。铁路一度被视为“夕阳产业”。

绿色铁路东山再起

世界能源资源紧缺和环境恶化的现实，迫使许多国家重新认识加快发展铁路的重要性。

首先是能源资源紧缺的矛盾日益突出。石油、天然气、煤炭等一次性能源，在经过近200年的大量开采后，已经面临资源枯竭或严重短缺的局面。有关资料显示，世界已探明的石油储量只能供人类开采40年、天然气可开采60多年、煤炭可开采200年。世界经济快速发展的需求，进一步加剧了能源紧张的局面。2003年以来，全球能源需求年增幅一直是前10年年均增幅的2.5倍以上。全球石油年产量始终保持在37亿吨以上，年增长速度比近10年的平均增长率高出1.5倍，预测未来15年石油需求还将增长50%，世界石油产量在未来15年内将达到峰值。世界各国普遍面临能源短缺的严重危机。近年来，由于能源供求紧张，导致国际能源价格一路攀升，石油价格在2008年甚至创下了每桶147美元的历史纪录。同时，天然气、铁矿石、铜、锌、铝等资源性产品价格也大幅度上涨。这些都对世界经济产生了不利影响。

其次是生态环境持续恶化。由于能源资源的大量消耗和工业废气、废水、废渣的大量排放，严重破坏了全球生态环境，世界面临气候变暖、环境污染、水土流失、生物多样性减少、土地荒漠化、臭氧层破坏等灾难性环境问题，对人类的生存发展构成严重威胁。面对全球能源资源危机、环境恶化的严峻形势和巨大挑战，世界各国普遍认识到，在加快经济发展的同时，必须高度重视能源资源节约和生态环境保护，实现世界经济和人类社会的可持续发展。

在全球能源紧张，环境恶化的大背景下，铁路以其独特的技术经济特征，再次进入人们的视野。在高新技术的推动下，高速铁路技术与货运重载技术快速发展，铁路自身所具有的节能、环保、快捷、安全的比较优势更加突出。按照完成单位运输周转量造成的环境成本测算，航空、公路客运分别是铁路客运的2.3倍、3.3倍，货运分别是铁路的15.2倍、4.9倍。同时，在完成同样运输任务的情况下，铁路的占地和排放二氧化碳、氮氧化物等污染物的数量远小于公路和航空等交通方式。由于铁路具有降耗和减排的显著优势，许多国家纷纷把发展铁路作为交通产业政策调整的重点。“古老”的铁路又重新焕发了青春。

1964年，世界上第一条高速铁路——新干线在日本诞生。高速铁路的诞生和成功，让世界重新审视铁路的价值，开创了世界铁路的新纪元。经过40多年的发展，世界上已有日本、法国、德国、西班牙、中国等十余个国家拥有了高速铁路，世界高速铁路总里程已经超过7000公里。建设快捷、绿色、节能、安全、方便的高速铁路已经成为世界性的浪潮。与此同时，高速铁路的诞生和发展，极大的改变了人们的时空观念，提高了铁路在客运市场中的竞争力。同时，融合了交流传动技术、复合制动技术、高速转向架技术、高强轻型材料与结构技术、减阻降噪技术等多种高精尖技术的高速铁路为世界铁路走向复兴提供了强大的技术平台。

货物运输方面，自上世纪50年代起，随着大功率电力机车和内燃机车、大轴重大容量货车的使用以及列车无线控制技术的发展，铁路重载运输走入人们的视野。由于运量大，能耗低，经济性好，50多年来，重载运输在美国、加拿大、俄罗斯、澳大利亚等一些幅员辽阔、矿产资源丰富的国家迅速发展，成为世界铁路发展的一个重要趋势。

铁路运输的绿色本质

绿色铁路是一种新型的可持续发展的交通运输理念，其核心内涵是社会、经济、资源和环境的协调发展。它通过铁路自身比较优势减少对生态环境产生的负效应，避免人类活动对外部环境的过度索取，实现铁路设计、修建、运营和管理的绿色环保，为可持续发展的交通提供新模式。

作为一种绿色的交通运输方式，和其他交通运输方式相比，铁路运输在土地占用、能源消耗、环境保护、运营成本、运输安全和输送能力等多方面具有独特的比较优势。

1.土地占用少

交通运输行业是用地大户，越是人口密度高、土地紧缺的地区，运输线路、站场就越密集。与其他陆上交通方式相比，铁路在占用土地上具有明显的比较优势。单线铁路与两车道公路、复线铁路与4车道公路、高速铁路与8车道高速公路相比，铁路路基宽度和单位长度土地占用量仅为公路的1/3～1/2。此外，新建铁路，特别是高速铁路通过采用以桥代路的方式，可以进一步降低土地使用量，节约宝贵的土地资源。据测算，与路基相比，采用桥梁每公里可节省土地44亩，以京津城际铁路为例，共建成桥梁101公里，占全线总长的84%。通过采用“以桥代路”，京津城际铁路不仅减少了铁路对沿线的切割，更节约土地4590亩。有效保护了沿线宝贵的耕地资源。

由于铁路运输量大，与其他运输方式相比，铁路单位运输量土地占用的比较优势更加明显。根据测算，二级公路（二车道）、一级公路（四车道）、高速公路（四车道）年断面客货运量可分别达到1170万换算吨、2930万换算吨和6900万换算吨。而国家Ⅰ级单线铁路和复线铁路每年断面客货运量则可达到4300万换算吨公里和15000万换算吨公里。可以推算，若需要完成相同的客货运输量，公路的占地面积是铁路的8～10倍。据统计，2005年，按照每公里完成的运输量测算，我国铁路每公里完成的换算运输密度约为公路的34倍。铁路节约土地的效果十分明显。

2.能源消耗低

能源是国民经济发展与社会进步的基石，能源的可持续发展是人类社会可持续发展的重要保障之一。交通运输行业是是能耗大户，更是世界最大的化石燃料消耗部门之一。据统计，我国交通运输行业能源消费量占能耗总量的7.6%，其中石油消费量约占全国石油消耗总量的25%，而且比重逐年上升。在全球能源形势逐渐紧张的今天，铁路低能耗的优势显得格外突出。（表1）

表1 铁路与其他运输方式能耗对比

以铁路内燃机车消耗进行对比，铁路与公路的能耗比，货运为1：19.25～26.86，客运为1：3.83～6.08；铁路与内河水运相比为1：0.87～4.52；铁路与民航的能耗比为1：165。如果采用电力机车，能耗还可以降低一半。在我国，2006年铁路以仅占社会总能耗1/6的能源消耗量，完成了社会客运总周转量的1/3，货运总周转量的近1/2，节能特征明显。

　此外，铁路运输的能源优势还体现在能够充分利用电能，降低石油依赖。1993年我国成为石油净进口国后，我国石油消费量越来越大，国内生产越来越供不应求。由于世界石油分布不均，对石油资源的争夺和控制非常激烈，对石油过快的增长需求和过高的对外依存度，将对我国社会经济发展带来诸多不确定因素。再加上国际原油价格的逐步提升，提高交通运输业的能源利用率，减少石油消耗势在必行。而电能作为重要的二次能源，不仅使用方便、效率高、无污染，而且可以通过煤炭、水能、风能、太阳能等多种方式提供。作为一个缺油、少气、多煤炭、多水能的国家，通过提高电气化铁路的运输比重，不仅可以降低能耗和环境污染，还可以利用我国煤炭、水能等丰富的替代资源，降低对石油的需求压力。

　　3.环境污染轻

　　经济的快速发展带来了环境的日益恶化。随着交通运输的发展，特别是公路、航空等高能耗交通运输方式的快速发展，交通运输带来的环境问题日益受到人们的重视。以我国为例，近年来，我国许多城市的大气环境已经由煤烟污染型，转为由于交通运输造成的氮氧化物（NO_X）为主的污染。据瑞士专家测算，城市大气污染中，近60%的有害物是汽车排放的，其中包括一氧化碳、氮氧化合物、二氧化碳、二氧化硫、碳氢化合物等。同时，由于二氧化碳的大量排放引发温室效应，全球气候变暖带来的灾难必将成为人类不可承受之重。主要冰盖区融化，冰川退缩，海平面上升，沿海城市面临被淹没的威胁，海啸、飓风等灾难频频发生。而交通运输业是排放温室气体的主要行业。发展低污染环保型交通运输势在必行。

　　按每完成单位运输量排放的一氧化碳、碳氢化合物计算，公路、航空是铁路内燃机车的数十倍甚至上百倍，而铁路电力机车则基本不排放有害气体。同时，由于铁路能耗低，能源替代性好，单位运量下公路和航空运输的二氧化碳排放量是铁路的4~12倍。(表2)大力发展铁路将使环境压力大为缓解。

表２　铁路与公路污染物排放对比

　　4.安全系数高

　　安全可靠是衡量绿色交通的重要标准。2002年，全国发生交通事故77万起，死亡10.9万人。其中铁路未发生重大责任行车事故，发生道口等路外伤亡事故728起，死亡245人，直接经济损失5540.2万人，分别仅占全国的0.09%，0.22%和1.66%。以单位运输量（亿换算吨公里）所发生的交通事故、人员伤亡和经济损失计算，国家铁路道口交通事故0.03起，死亡0.01人，直接损失0.27万元；公路交通事故49.89起，死亡6.34人，直接损失22.28万元；水运交通事故0.02起，死亡0.01人，直接损失0.58万元；民航交通事故0.01起，死亡0.81人，直接损失54.72万元。相比之下，铁路运输伤亡事故最少、事故损失最小、安全性最高，为社会提供了最为安全的运输环境。

　　5.运输成本低

　　铁路能耗低、运量大，运输成本相对低廉。根据测算，铁路、公路、远洋、内河、航空运输的单位运输成本分别为0.049元/千换算吨公里、0.313元/千换算吨公里、0.021元/千换算吨公里、0.035元/千换算吨公里、0.457元/千换算吨公里，铁路运输、公路运输、远洋运输、内河运输、航空运输的单位运输成本之比为1:6.4:0.43:0.72:9.35。

　　同时，运输行业的总成本不仅仅是企业运营所发生的支出，还包括环境污染、事故损失、交通堵塞等造成的外部成本。据欧盟对17个所属成员国各种运输方式外部成本指标的评估结果显示：2000年以来，17个国家有各种运输方式构成的运输外部成本（废气排放、扬尘污染、噪音噪声、交通拥堵、交通事故伤 亡及对其他方面的干扰影响等）平均每年高达7000亿欧元。其中公路占83.7%，民航占14%，铁路仅占1.9%，铁路运输的外部成本远远低于公路和民航，社会成本最低。

　　根据前文统计，公路交通事故所造成的人身伤亡远远高于铁路；从事故后幸存者的数量看，民航事故发生后，生还的可能性极小，单次事故经济损失大。此外高速铁路开通后，还可大幅节约乘客旅行时间，创造额外的社会价值。行程在1000公里以内时，乘坐高速列车总体上比乘坐飞机花的时间更少。乘坐火车出行安全、正点、舒适。

　　6.运输能力大

　　铁路运输能力远远高于汽车和飞机，是陆路运输中运力最大的交通工具。双线铁路年最大运输能力是四车道一级公路的16倍，是四车道高速公路的2~4倍。内河水运除受河道宽度、水深等天然条件限制外，还受到船闸等人为因素的限制，通常运能不及铁路。航空运输只能承担少量轻浮货物和旅客的长途运输，运输能力，特别是货物运输能力非常有限。铁路不仅在客货运输方面具有广泛的适应性，而且对于大宗货物、大规模人流更具有大批量、规模化的运输优势。特别是近年来，随着高速铁路和重载铁路的兴起，铁路运输能力大的优势愈发明显。

例如，日本东海道新干线年运量1.7亿人次，相当于航空的10倍，高速公路的5倍，而其运输成本消耗则分别只是航空和高速公路的五分之一和五分之二，无论是运输效率还是经济效益均优势明显。

　　作为晋煤外运主通道的大秦铁路，原设计能力为年运量1亿吨。从2004年开始，铁路部门采用一系列先进重载技术，大量开行1万吨和2万吨重载列车，2004年运量突破1.5亿吨；2005年运量达到2.03亿吨，相当于再造一条大秦线。2008年，大秦铁路运量突破3亿吨,创造了世界铁路重载运输的奇迹。未来大秦铁路将继续推进扩能改造，年运输能力将达到4亿吨。届时，一条大秦铁路年运量是任何一条公路或航线的运量都无法比拟的。

　　此外，铁路还是各种运输工具中真正的全天候运输工具，受恶劣气候影响最小。特别是高速铁路，由于采用全封闭线路，车内信号控车以及先进的通信工具，高速铁路在大雾、大雪、沙尘等恶劣自然环境中依然能够正常运营。以日本为例。作为一个台风、暴雨、大雪、地震等自然灾害频发的国家，但新干线自开通以来平均晚点率仅为0.8分钟，其良好的恶劣天气适应性可见一斑。

绿色铁路重任在肩

　　我国人口众多、人均资源占有量远远低于世界平均水平，人均占有耕地不到世界平均水平的1/2，淡水不到1/4，森林不到1/7，石油、煤炭、天然气等重要能源资源人均占有量不到世界平均水平的11%、42%、45%，45种主要矿产资源人均占有量不到世界平均水平的一半。2004年，中国的GDP约占全球的4％，但消耗的一次性能源却占到了全球的12％。在成为“世界工厂”的同时，高投入、高消耗、低产出的发展道路已经越走越窄。面对能源资源严重短缺的突出矛盾，实施可持续发展战略，走新型工业化道路，选择节约资源的经济发展模式，缓解能源、土地等资源压力势在必行。在能耗、土地占用、环境保护等方面具有明显技术经济优势的交通运输方式将成为必然的选择。铁路，在中国可持续发展的道路上责无旁贷。

　　“十一五”规划明确提出，到2010年单位GDP能耗比“十五”期间降低20%。铁路在节能降耗方面具有显著优势，我国铁路用交通行业不到1/5的能源消耗，完成全社会1/2的运输量，电气化铁路还可以把对油的直接消费转变为对煤和水能资源的间接消费，有利于能源的合理利用。加快铁路发展，对节约我国宝贵的能源资源具有重要的战略意义。我国经济在保持快速增长的同时，生态环境恶化的问题日益突出。一些地区环境污染和生态恶化非常严重，主要污染物排放量超过环境承载能力，流经城市的河段普遍遭到污染，1/5的城市空气污染严重，1/3的国土面积受到酸雨影响。发达国家上百年工业化过程中分阶段出现的环境问题，在我国已经集中出现。生态破坏和环境污染，不仅造成巨大的经济损失，也给人民生活和健康带来严重威胁。铁路具有污染小、环保好的优势，优先发展铁路这一清洁环保型交通工具，对遏制日益恶化的生态环境具有重要的战略意义。

　　目前，我国人口已达到13亿人，未来人口的高峰值将达到16亿人左右。相对于庞大的人口基数，目前我国铁路客运供给能力严重短缺。目前，全国每天各种运输方式客运量5000多万人，铁路仅承担了300多万人，约占6%。全国铁路旅客周转量占全社会份额是34.7%，比公路低18.5个百分点，比铁路1978年所占市场份额低28个百分点，运能紧张是铁路市场份额大幅下降的重要原因。从铁路旅客运距结构看，目前我国铁路旅客平均运程527公里，在世界上是最长的，而日本是28公里、英国39公里、德国42公里、法国80公里、印度106公里、俄罗斯也仅有121公里。可见，我国铁路客运主要是以中长距离为主。由于我国铁路能力不足,“停短开长”，而被迫放弃短途市场，将大量运输任务交给其他高能耗的运输方式完成。从铁路客运市场潜在需求看，2006年全国铁路旅客发送量12.6亿人，人均乘车不足1次。到2020年我国建成发达铁路网建成后，若比照目前印度年人均乘火车5次的水平，我国铁路年运量将达到80亿人次。如果比照日本等国家的乘车水平，铁路客运市场空间就更加巨大。

　　我国幅员辽阔，资源丰富。但由于资源主要分布在西北、西南地区，主要产业和经济则分布在东部地区，由此形成了由能源与原材料构成的自西向东、自南向北的大宗货流。这些关系国计民生的重点物资运输需要大能力、低成本的运输方式承担。但由于能力不足，铁路长期以来始终是国民经济发展瓶颈。大量大宗物资由公路承担，不仅能耗高、成本高、效益低，而且出现了耗费大量高级别能源运输低级别能源的不合理现象。目前我国正处于工业化的加速发展期，基础工业还将会有一个较大发展，对大宗物资的将保持较大的增长需求。铁路货物运量将持续增长。

　　在我国能耗和环保矛盾日益突出的情况下，面对日益明显的瓶颈制约，作为最经济、最环保的交通运输方式，铁路越发受到国家和社会的重视。加快铁路建设对于加快转变经济发展方式，提高资源利用效率、保护生态环境，加快建设资源节约型、环境友好型社会，促进经济社会实现可持续发展，具有十分重要的现实意义。可持续发展，绿色铁路重任在肩。

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