双碳目标下高速铁路与民航出行结构优化策略研究项目报告.pdf
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1、 双碳目标下高速铁路与民航出行结构优化策略研究 目 录 目 录 1 研究背景.1 2 高速铁路与民航客运市场特征分析.4 2.1 全国客运市场需求特征分析.5 2.1.1 全国客运市场需求特征.5 2.1.2 高速铁路客运市场需求特征.8 2.1.3 民航客运市场需求特征.10 2.1.4 高速铁路与民航客运市场对比分析.11 2.2 客运市场需求区域特征分析.14 2.1.2 客运市场需求区域特征.14 2.2.2 铁路与民航客运市场需求区域特征.15 2.3 本章小结.19 3 高速铁路与民航供给水平与服务水平分析.21 3.1 高速铁路与民航设施水平与供给水平分析.21 3.1.1 高速
2、铁路与民航设施分布特征.21 3.1.2 高速铁路与民航枢纽的服务供给水平.25 3.1.3 高速铁路与民航枢纽的辐射范围.30 3.1.4 高速铁路与民航枢纽等时圈覆盖范围.33 3.2 高速铁路与民航设施利用率.36 3.2.1 高速铁路能力利用率.36 3.2.2 民航设施利用率.38 3.3 高速铁路与民航接续交通服务水平评估.40 3.3.1 高速铁路与民航端点接续交通便捷度对比.40 3.3.2 高速铁路与民航端点接续交通问卷调查结果分析.45 3.3.3 考虑全出行链的高速铁路与民航平均速度.54 3.4 高速铁路与民航发展规划.57 3.5 本章小结.59 4 高速铁路与民航全
3、过程碳排放水平分析.62 4.1 高速铁路的能耗与排放效能.63 双碳目标下高速铁路与民航出行结构优化策略研究 4.1.1 研究边界.63 4.1.2 能耗及碳排放计算模型.64 4.1.3 高速铁路运输全过程碳排放.66 4.2 民航的能耗与排放效能.72 4.2.1 民航飞行过程能耗与碳排放概况.72 4.2.2 民航客运全过程碳排放.75 4.2.3 民航飞行过程碳排放影响因素分析.79 4.3 本章小结.86 5 我国客运业结构优化策略研究.88 5.1 我国客运业结构存在问题分析.89 5.2 双碳目标下发挥高铁与民航优势的客运结构改革策略.91 5.2.1 民航与高铁客运市场需求预
4、测.91 5.2.2 不同情景下民航与高铁对应的碳排放效果研究.93 5.2.3 双碳战略下发挥高铁与民航优势、优化区域综合交通结构的建议.97 5.3 高速铁路与民航票价水平优化策略.100 5.3.1 高速铁路与民航运价率水平的区域特征分析.100 5.3.2 高速铁路与民航运价率水平对比分析.104 5.3.3 高铁票制市场化改革策略.113 5.4 双碳战略下我国支线机场经营与发展策略研究.118 5.4.1 经停策略利弊.119 5.4.2 支线机场发展策略.123 5.5 本章小结.125 6 结论与建议.127 参考文献.133 附录 调查问卷.135 双碳目标下高速铁路与民航出
5、行结构优化策略研究 1 1 研究背景研究背景 全球气候变化日益成为影响各国经济发展和居民生活的关键因素。2018 年全球年平均温度较工业化前水平高出约 1,联合国政府间气候变化专门委员会(IPCC)指出按照目前趋势最快可能在 2030 年达到全球气温升幅 1.5。为此,巴黎协定确定了应对全球气候变化的长期目标:到 21 世纪末将全球气温升幅控制在工业化前水平基础上不超过 2,并努力控制在 1.5以内,尽快实现全球温室气体排放达峰,并在 21 世纪下半叶实现温室气体净零排放。在全球应对气候变化的共同背景下,从推动实现可持续发展的内在要求和构建人类命运共同体的责任担当出发,中国国家主席习近平 20
6、20 年 9 月在第七十五届联合国大会上宣布了碳排放“力争于 2030 年前达到峰值,努力争取 2060年前实现碳中和”的目标愿景。这一目标给全国各行业的发展提出了新的要求。交通运输业是二氧化碳的净排放部门,不少发达国家在 20 世纪 90 年代就已经碳达峰。我国目前离承诺碳达峰的时间已不足 10 年,碳达峰与碳中和间的时间也只有 30 年,碳减排任务十分艰巨。据国际能源组织(IEA)统计,2010-2019年我国交通部门碳排放增长率为 58%。清华大学 中国长期低碳发展战略与转型路径研究预计 2030 年我国交通部门二氧化碳排放将达 10.37-11.55 亿吨,现有政策背景下碳达峰时间将晚
7、于 2035 年;IEA 也认为交通部门将有可能成为中国2040 年前唯一不能实现碳达峰的部门。因此,在双碳战略背景下,作为国民经济的基础设施部门,交通运输行业在有效支撑国民经济运行与发展的前提下,进行系统结构的调整与优化优化,为双碳目标的实现做出更大贡献,具有重要现实意义。过去十多年来,高铁与民航作为支撑“全国 123 出行交通圈”的重要交通方式取得了巨大发展。自 2008 年首条时速 350km 的京津城际铁路开通以来,2010年内地高速铁路里程达到 5133 公里,占铁路总里程的 5.6%。到 2021 年末,全国高速铁路运营里程已达到 4.0 万 km,在铁路营业总里程中的占比达 26
8、.6%。高速铁路的发展极大地推动了铁路客运市场的发展。据统计,铁路行业完成的客双碳目标下高速铁路与民航出行结构优化策略研究 2 运量与客运周转量在全方式中的占比也从2010年的5.13%与31.41%上升到2019年的 20.79%与 41.61%,2021 年达到了 31.46%与 48.43%。与此同时,民航运输业也取得了显著进步。全国颁证运输机场数量从 2010年的 175 个增加到了 2021 年的 248 个。民航完成的客运量与客运周转量从 2010年的 0.82%和 7.92%增加到了 2019 年的 3.75%和 33.11%以及 2021 年的 5.31%和33.05%。在未来
9、高质量发展目标下,如何充分、高效、合理地运用运输资源是促进我国社会经济高质量发展的重要课题。中国经济的持续发展给交通运输业的需求带来了显著增长。2019 年全国客运周转量较 2010 年增长了 26.7%,是 2000 年的 2.88 倍。在近年来快速城市化与机动化的背景下,营运性公路客运市场急剧萎缩,2019 年公路客运周转量较 2010年下降了 41%。这些较短距离的出行一部分转向了高速铁路,另一部分则转向了个人小客车。2020 年我国运营的 240 个机场完成的总旅客吞吐量 8.57 亿人次。这些机场中,吞吐量超过 1000 万的机场仅 27 个,年客运吞吐量低于 10 万人次的机场 3
10、7个。吞吐量在 50 万以下的机场 120 个,占 50%。不难看出,吞吐量 100 万人次以下的这些机场(多是支线机场)占全部机场的比例达到 64.6%,它们多数没有达到设计能力,航班班次频率低,对旅客的吸引力不足。根据 2020 年铁路部门统计,发送量最大的高铁广州南站年发送量达到了5967 万人次,折合吞吐量接近 1.2 亿人次;有 37 个铁路车站发送量超过 500 万人次,折合吞吐量近 1000 万人次,超过同运量规模机场数量。据国家铁路局的数据,我国高铁已覆盖全国 93%的 50 万以上人口的城市。按照国家“十四五”现代综合交通运输体系发展规划:2025 年 250 公里及以上时速
11、标准的高速铁路网对 50 万人口以上城市覆盖率将达到 95%以上。铁路完成的客运量中,高速铁路完成的客运量与客运周转量占比也从 2010 年的 8%与 5.3%上升到 2019 年的64.4%与 52.7%以及 2021 年的 73.6%与 63.4%。根据2020 能源数据,2019 年道路运输、铁路运输、水路运输和民航运输碳排放量在交通运输部门总排放量分别占 73.6%、6.1%、9.0%和 11.3%。2010-2019双碳目标下高速铁路与民航出行结构优化策略研究 3 年间,4 种运输方式 CO2排放量的年均增长率分别为 6.4%、5.5%、2.7%和 13.0%,其中民航增速最快。由于
12、目前铁路运输的电气化比重已达 75%,随着能源动力结构的进一步调整,推动铁路旅客运输份额的增长可望进一步降低碳排放量。目前,我国机场地面保障车辆的电动化、清洁化水平不断提高,2019 年电力、天然气、外购热力占比达到 83%,但依靠进口航空器的减排依然面临巨大压力。资料表明,我国航空客运二氧化碳排放因子均值约为 0.097kg/人公里,高于普速铁路的0.011kg/人公里、高速动车组列车(G 字头)的 0.019kg/人公里。根据 交通强国建设纲要,2035 年中国铁路网运营里程将达到 20 万 km 左右,其中高铁约 7 万 km。2035 年中国机场规划机场数量也将达到 400 个。在繁重
13、的碳减排任务下,如何用好民航与高铁这两种适宜中长距离出行、具有较高服务水平的出行工具,促进中距离出行范围内高铁与民航间的合理分工对双碳战略的实现具有重要价值。本课题通过对我国高速铁路与民航运输的系统研究,在既有资源配置的基础上,以满足居民高质量出行为前提,推进高铁与民航供给侧改革,发挥高铁低碳与民航长距离服务优势,提升欠发达地区的出行服务水平,研究在不同供给策略与需求规模水平情况下,提出面向2030年碳达峰、2035年交通强国战略实现的、促进高速铁路与民航客运出行结构优化的策略与政策建议。双碳目标下高速铁路与民航出行结构优化策略研究 4 双碳目标下高速铁路与民航出行结构优化策略研究 5 2 高
14、速铁路与民航客运市场特征分析高速铁路与民航客运市场特征分析 本章调研了 2008-2021 年我国总客运量及客运周转量、高铁与民航客运量及客运周转量等数据,通过总结高铁与民航两种运输方式客运量及客运周转量的占比变化情况,分析我国整体客运市场特征及地区间客运结构的差异。在此基础上,分别计算我国高铁与民航的人均出行次数和平均运距,总结二者的客运市场需求历史趋势。接着,以东部地区的广东省、福建省,西部地区的四川省、云南省、甘肃省为研究对象,归纳高铁和民航客运市场需求的区域特征。最后,对比我国高铁和民航客运市场需求的演变规律,分析形成差异的原因,并总结不同区域的客运需求特征。2.1 全国客运市场需求特
15、征分析全国客运市场需求特征分析 本节首先梳理全国客运市场客运量、周转量演变趋势以及高铁与民航在我国客运市场中地位变化。其次,结合人均出行次数、平均运距等指标,分析高铁与民航客运市场需求特征。最后,从平均运距角度分析高铁与民航竞争互补关系。2.1.1 全国客运市场需求特征全国客运市场需求特征 随着我国经济的高速发展,高铁与民航网络逐步成型,我国客运周转量总体呈上升趋势。图 2-1 统计了 2008-2021 年我国客运量及客运周转量变化趋势。图 2-1 2008-2021 年我国客运量及周转量变化 0500010000150002000025000300003500040000050100150
16、2002503003504002008201020122014201620182020总周转量(亿人公里)总客运总量(亿人)总客运量总周转量双碳目标下高速铁路与民航出行结构优化策略研究 6 可以看出,自 2008 年高铁开通运营以来,我国营运性客运市场经历了三个阶段:(1)2008 至 2012 年:随着经济高速发展,交通网络加密,我国客运量与周转量逐年增大,客运量从 2008 年的 286.8 亿人增长至 2012 年的 380.4 亿人,周转量增长 43.9%。(2)2013 年后:我国客运量统计口径改变,城市公交和出租车不再计入公路运输量,短途运输占比下降,客运量呈下降趋势,周转量则呈上
17、升趋势。2013 至 2019 年:我国客运总量从 212.3 亿人降至 176.0 亿人,周转量上升 28.2%,营运性交通方式平均运距上升。(3)2020 年受新冠疫情影响,国内营运性客运量同比 2019 年下降 45.1%,周转量下降 45.5%。2021 年我国高铁里程突破 4 万公里,占铁路营业里程 26.6%,通达 93%的50 万人口以上城市。“四纵四横”高铁网已全面建成,“八纵八横”高铁网加密形成。民航方面,我国的定期航班航线数量从 2012 年的 2457 条增至 2021 年的4864 条,定期航班国内通航城市从 2012 年的 178 个增至 2021 年的 244 个。
18、高铁与民航的飞速发展改变了我国以公路客运为主的营运性客运结构。图 2-2、图2-3分别统计了2008-2021年我国高铁、民航客运量及占全方式客运量比例变化。图 2-2 2008-2021 年我国高铁客运量及其占比变化 从图 2-2 可以看出,自 2008 年我国高铁投入使用以来,高铁客运量迅速增长,到 2019 年,我国高铁客运量达到 23.6 亿人,年增长率高达 69%,同时高铁客运量在全方式客运总量中的占比达到了 13.4%,到 2021 年这一比例增至 23.2%。高铁以其速度快、服务质量高、正点率高的优点,深受旅客青睐,逐渐成为客运结构中不可缺少的一部分,发展潜力较大。0%5%10%
19、15%20%25%30%35%05101520252008201020122014201620182020高铁客运量占比(%)高铁客运量(亿人)高铁客运量高铁客运量占比双碳目标下高速铁路与民航出行结构优化策略研究 7 图 2-3 2008-2021 年我国民航客运量及其占比变化 民航客运量总体呈上升趋势,但在高铁快速发展的竞争下,增速低于高铁。2008年至2019年,我国民航客运量从1.9亿人增至6.6亿人,年增长率为11.9%,2019 年民航客运量在全方式客运总量中的占比达到了 3.7%,到 2021 年这一比例增至 5.3%,但民航承担的客运量比例低于高铁。图 2-4、图 2-5 分别统
20、计了 2008-2021 年我国高铁、民航客运周转量及占全方式客运周转量比例变化。图 2-4 2008-2021 年我国高铁客运周转量及其占比变化 0%5%10%15%20%25%30%35%0123456720082009201020112012201320142015201620172018201920202021民航客运量占比(%)民航客运量(亿人)民航客运量民航客运量占比0%5%10%15%20%25%30%35%0100020003000400050006000700080009000100002008201020122014201620182020高铁客运周转量占比(%)高铁客运周
21、转量(亿人公里)高铁周转量高铁周转量占比双碳目标下高速铁路与民航出行结构优化策略研究 8 图 2-5 2008-2021 年我国民航客运周转量及其占比变化 2008 至 2019 年,我国高铁客运周转量由 15.6 亿人公里增至 7746.7 亿人公里,周转量占比由 0.1%增至 21.9%。民航方面,客运周转量由 2882.8 亿人公里增至 11705 亿人公里,周转量占比由 12.4%增至 33.1%。2019 年二者周转量占比之和达到 55.0%,2021 年达到 63.7%,成为城际间营运性客运方式的重要支柱。其中,民航因其平均运距远高于高铁,虽然客运量规模相对较小,但承担的周转量更大
22、。高铁周转量的增速高于民航。2.1.2 高速铁路客运市场需求特征高速铁路客运市场需求特征 自 2008 年京津城际铁路开通以来,我国正式步入高铁时代。高铁客运量从2008 年至 2019 年呈逐年增长态势,2012 年后年均增幅保持在 30%左右。2020年受新冠疫情影响,高铁客运量下降明显,降幅为 33.98%,2021 年高铁客运量有所回升。同样,高铁客运周转量在 2008-2019 年期间逐年增长,2020 年较 2019年下降了 37.46%,2021 年客运周转量较 2020 年增长了 25.17%。人均出行次数,表示区域内某交通方式年客运量与区域人口的比值,与区域内旅客选择该方式出
23、行的意愿程度和该方式的服务水平有关。从图2-6可以看出,2008-2019 年高铁人均出行次数逐年增加,由 2008 年的 0.01 次增加到 2019 年的1.67 次,这是因为随高铁网络快速完善,高铁在客运市场中准点率高、快捷舒适0%5%10%15%20%25%30%35%0200040006000800010000120002008201020122014201620182020民航客运周转量占比(%)民航客运周转量(亿人公里)民航周转量民航周转量占比双碳目标下高速铁路与民航出行结构优化策略研究 9 的竞争优势凸显,受到旅客们的青睐。2020 年因爆发新冠疫情,高铁人均出行次数下降至 1
24、.10 次。图 2-6 2008-2021 年我国高铁人均出行次数 平均运距,表示区域内某方式年客运周转量与客运量的比值,反映了该方式的优势运距,与该方式的接续便捷性、速度等因素有关。图 2-7 给出了 2008-2021我国高铁平均运距的变化情况。图 2-7 2008-2021 年我国高铁客运平均运距变化情况 0.01 1.67 1.10 1.36-100%0%100%200%300%400%500%600%0.00.20.40.60.81.01.21.41.61.82008201020122014201620182020增长率(%)人均出行次数(次)年份人均出行次数(次)年增长率212.5
25、3 348.74 404.27 311.15-20%-10%0%10%20%30%40%50%60%70%0501001502002503003504004502008201020122014201620182020增长率(%)高铁平均运距(公里)年份平均运距年增长率双碳目标下高速铁路与民航出行结构优化策略研究 10 我国高铁客运平均运距从2008年的212.5公里激增至2009年的348.7公里,而后平稳增长至 2013 年的 404.3 公里。2013-2020 年期间平均运距呈下降态势,2020 下降至 311.2 公里。主要原因为高铁速度和票价优势使公路客运市场进一步向高铁转移。综合来
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