互动科普

交通的老难题

W.Wayt Gibbs*

困惑着现代交通事业的拥塞、事故和污染，很难说是一个新问题．历史的和当前的研究表明，对今后若干代人来说，这些问题仍将难以克服．

当18年8月28日第一期《科学美国人》(当时为4版的报纸，本刊有幸获赠样张)在街头出售时，它在头条新闻中激动地赞扬：。华丽灿烂的新铁路车厢能确保安全和方便，旅客能享受到舒适，它们每小时能飞奔30或40英里．半个世纪后，《科学美国人》几乎用了整整一期来介绍在自行车、轮船和新颖的以蒸汽、电力和汽油为动力的汽车方面的创新．编辑们得出的结论是，如果汽车有缺陷，只需要时问就能使这些缺陷消失⋯⋯没有哪种机械更无害，没有哪种交通手段更安全可靠。

从事后诸葛亮的角度来说，这种盲目地相信技术会解决城市中交通难题的看法也许显得多么离奇，甚至可笑．现在，每天的交通高峰时刻，美国高速公路上大约有一半的车辆在慢慢爬行．每年因汽车相撞要造成大约300万起伤害事故．根据美国肺科协会的资料，大致有1亿美国人生活在因车辆废气排放经常使得臭氧水平超过联邦标准的城市之中．根本谈不上什么元害、安全和可靠。

但是在1899年，小汽车似乎是一个合理和进步的选择，因为它们有助于实现人们对流动性、空间和地位的普遍愿望。今天，小汽车仍然有这种功能.由于这样的理由，许多发展中国家正开始步富裕国家的后尘奔向柏油路，而不顾对他们的城市和环境所造成的巨大祸害。也是由于这样的理由，试图减少汽车使用量的诸多努力基本上都以失败告终。JancHoltzKay在她所著的《柏油王国>>(CrownPublishcrs，1997年版)中指出，为了解决交通的老难题，"我们必须问一下，我们到底为什么要行驶外出……我们必须改变我们的流动性概念。"许多城市设计师同意这一观点，但告诫说，要进行这样彻底的转变通常需要几代人的努力。与此同时，技术的进步有可能提供最为现实的手段，将我们快、更安全和更洁净地从这里送往那里。

人和机器

至少来说，技术在过去是有所作为的，如果说只是一段时间的话.让我们考虑一下安全性.印第安纳大学布鲁明顿分校城市交通研究所的GcorgcM.Smcrl汇报道，"在整个十九世纪，始终在在着惊人的火车事故:锅炉爆炸和火灾。两列火车迎面相撞也不罕见。"为了平息公众的强烈抗议，铁路和电车公司配备了钢壳车厢、电器信号和空气制动闸。事故发生率下降了。随后，工程师们开始提速.

为保持一个稳定的风险水平，汽车驾驶者也表现山调整他们行为的同样趋势。东北大学的历史学家ClayMcShanc说，汽车原先比马要安全些，"它们不会自己跑走，它们不咬人，也不踢人。"当然，在那时候驾驶者踩七油门时他们对自己车辆的可预测性耍比对马匹了解得多.

更近的时期，座位安全带的使用从本世纪八十年代初的11%猛升到目前的大约68%。空气袋也取得了同样的进展。也许可预测的是，汽车驾驶人员己经开始开得更快，车距更近。因此1995年的41798人公路死亡数只比1983年下降了大约2400人。另一方面，尽管公路上的汽车数量比1931年上升了5倍，因汽车事故而死亡的人数只上升了11750人。

驾驶人员似乎对页洁净的车辆的兴趣比亚安全的车辆小，McShanc说，"今天有二分之一的小汽车要比五十年代路上的任何小汽车都庞大.'然而他在这里再次指出，"小汽车当初看上去好象是对环境的巨大改善."1900年，纽约市每天大致上要掩埋4百万磅马粪.他指出，马匹的饲养展棚必须远离马车，"因为马尿的蒸汽很厉害，会熏得车辆的油漆起泡.但是更严重的是污染问题，空气会携带具有细菌的尘土，这些尘土会传播呼吸道疾病."他说，当本世纪二十年代汽车代替了马匹时，结核病的发病率也有急剧下降.

佐治亚理工学院的MichaelD.Meyer注意到，"许多人认为当前美洲城市中的严气质量问题将随着更洁净的车辆的使用而获解决飞事实上，由于使用了效率更高的小汽车和更洁净的汽油，从1984年到1993年，碳氢化合物的排放量下降了35%.Meyer补充说，"然而，车辆行驶里程的增长预期会压倒可能在车辆排放问题上作出的任何改善."只要城市继续膨胀扩展，车辆里程表会转得更加快.

"昨天堵车……明天堵车'

加利福尼亚大学交通中心的MartinWachs说，就象爱丽丝在MadHatter的茶会上一样，公路的规划人员陷人了一个邪恶的循环之中."你永远无法建造足够的道路来赶上解决交通堵塞的需要.交通量的上升总是超过了道路的通行能力。”

运筹工程师DietrichBraess在1968年指出，部分原因是，增添新的路线常常使得堵车问题更恶化，而不是更好.这种怪事似乎使每个时代都感到恼火.Smerk说，"上班高峰，时刻一直是一团糟.二千年前罗马城的交通堵塞是如此之严重，以致该市当局禁止双轮马拉战车在高峰时刻行驶."Mc­Shane补充道，在纽约市，"在马车开始运营的10年之后，人们抱怨马车上的拥挤状况.电车在开始运营的5年之内就变得拥挤不堪.大量的汽车交通始于1907年，到了1914年就产生了交通堵塞.美国在本世纪二十年代初期修筑了第一批州际公路，但到了二十年代末州际公路就堵得厉害了."比Braess的怪事更为重要的是，随着流动性的增加，人们不只是在附近周围移动，他们还要走得更远.McShane观察到，"马车只允许城市中的居民搬迁到城中的一些独门独户的别墅.当铺设了铁轨使得车费降到5分钱的时候，就允许人搬迁到城郊去居住了.'到了小汽车出现的时候，城市已经开始沿着铁路干线扩展了.

小汽车一-特别是在1945年后受到政府补贴住房款的鼓励-一把那种城郊宅扩增的势头从星星之火烧成燎原之势.Meyer报说，这种趁势延续到今天:从1970年以来美国人口增长中的大约86%发生在城郊.拉特格斯大学城市政策研究中心的RobertW.Burchell注意到，这种趁势是有充分理由的.吁本走得越远，你所付的税越低，你的住房通常就越便宜.你的学校教青条件变好了，你有了更多的公共休闲设施，你的生活更安全，你更容易生活在象你那样层次的人们中间.由于郊区有能力提供所有这一切，公众喜欢城市延伸出去就毫不奇怪了.'

西欧各国政府提供的上述好处少得多，对他们国家内的远郊居民征收更重的汽车税.拉特格斯大学的一位城市规划师JohnPu­cher说，因此他们的中心城市的人口密度是美国中心城市的4倍.Pu­cher补充说，由于商店和工作岗位都比美国近，a欧洲人有40"到50"的行程是用步行或自行车完成的，还有大约10"是采用公共交通工具.相反，在美国有87"的行程是用小汽车完成的，只有涉及到公共交通.'

现在，美国的许多城市规划师也提出了类似的结构以减少交通流量.他们建议，用老式的街道方格和火车站取代交通死胡同和林荫大道，人们就会较少使用小汽车.把商业网店设置得更加靠近住宅，市民就能根本上减少他们的旅行[见1996年1期《科学))RobertCervero所著a为何出行?"

回到从前?

新都市主义运动，正象它的名称那样，有着崇高的目标.但官面临着巨大的实际障碍.铲平再重建整个郊区是不可行的，因此大多数新传统社区已经业将建造在城市的外围.但McShane指出，不幸的是，·没有一种节省成本的方法能建设一种为环城公路地域服务的上下班公交系统.'哈佛大学敏授JoseA.Gomez-Ibanez最近在一篇论文中指出，波士顿市已经尝试着这样做，结果该市的公交局自从1961年以来每十来年就要面临一次预算危机.它马上又要面对又一次危机了.

由加利福尼亚大学欧文分校的RandallCrane所做的一项最近的徽观经济分析的结论是，新传统设计可能是一个好主意，但盖不必定能够遏止住交通量.这种城镇往往只能吸引那些已经采用公共交通工具去上下班的居民.此外，当Crane和他的同事MarlonG.Bo­arnet对南加利福尼亚的所有232个公交车站进行研究时，他们发现，几乎无一例外，各城市往往都把车站设置在购物中心和办公室附近(这些地方会带来工作岗位和税收)，而不设置在住宅附近.这两位预测，直到各城市开始追求居民而不是生意时，"以公共交通为依托的住房建设才不会象现在那样苦苦挣扎."他们的结论是，"总的来说那种情况很不可能产生."

在过渡阶段，美国的城市也许会觉得欧洲的一种不同的策略可能更加有效:收费.挪威的特隆赫姆市在1991年结束了从路上免费进入该市，在通往该市的所有路线上都设置了电子收费站.该市发放了无线电标识牌;现在几乎所有的驾车者都使用该牌付费而无须在收费站人口处停留.据特隆赫姆市公共道路局的ToreHoven介绍，该市在六个月内收回了投资.此后，所收的费用都用于建设新路，修筑人行道和添置公共汽车.由于在早晨行车高峰时提高收费标准(这一技术称为征收堵车费)，许多驾车者就换乘火车了，使得一年之内坐火车上下班的人猛增了7%.当斯图加特市在1995年试行一个类似的制度时，该市发现，由于收取堵车费而使得上下班高峰时刻的交通量下降了12%之多.

Meyer评论道，"美国公众是否准备完全为用路付费呢?我并不如此认为。但是，这种状况是可以改变的：对于行车付费监不存在什么固有的非美国因素。事实上，在美国所修筑的第一批公路大多数都是私人拥有的收费路。在十九世纪，至少有2000家公司拥有韭保养着收费公路．这种管理形式有可能回归；最近，在弗吉尼亚州的杜勒斯市和加利福尼亚的奥兰治县，已经开设了私营公路．得克萨斯州的休斯敦市也正在考虑对它的一条州际公路实行收取堵车费的做法。

urchell说，各州将越来越被迫从现有的道路上挤出更多的油水，因为。城市扩展的代价十分昂贵．我们刚完成对南卡罗来纳州的一项研究，据核算，今后20年该州的基础结构建设的费用将达到570亿美元．那将是该州每一位居民在其余生中每年要支付1000美元。对汽油增加4美分的汽油税只能筹集到5600万美元。但是，只需要换一种不同的生活方式，通过环绕城市设置扩展界限，在圈内把开发量加倍韭在圈外把开发量减半，就可在公共基础结构建设和服务上节省25亿美元．

         Burchell坚决主张:”我们缓解城市扩展和交通堵塞的最大希望是，我们将把钱花完．或迟或早，我们将不能继续建设如此众多的基础结构，因为我们不再有能力去维护这些基础结构．他说，密执安州和其他一些州已经在考虑为此而设置城市的扩展界限．

另一方面，McShane认为，。在一次经济衰退时期，公路的建设是向经济注入资金的一项重大举措．如果你在1988年对我说，一个象波士顿那样在环境上保持清醒而且公共交通很发达的城市会在闹市区投资100亿美元进行公路建设的话，我会对你捧腹大笑，觉得不可思议．但他们确实那样做了。

世界在加速

麻省理工学院的AndreasSchafer的近著也许有助于解释，尽管众所周知小汽车会带来诸多灾祸，美国人(以及越来越多的欧洲人)一年比一年驾驶更多英里的路程，他们往往重新安排社区以便使这种行为成为可能．根据对几十年的交通状况的调查，Schafer发现，美国、欧洲、俄罗斯、东亚，甚至加纳村庄里的居民都具有两个重要的共同特征，这两个特征看来已经至少维持了30年不变．第一，在每个地区里的人平均每天将60到90分钟的时间用于交通．第二，除日本以外，每个工业化国家中，人们把收入的10到15用于交通[见本期AndreasSchafer和DavidVictoria：著全球交通的过去与未来一文]．

随着全世界各国变得越来越富裕，他们始终会把一部分财富用来购买速度．Wachs宣称，。流动性是一种被低估了的人权．你永远不会对它感到满足．

如果Schafer所指出的趋势是确实存在的话，它对发展中国家和与发展中国家持共同立场的人就存在着重大意义．许多第三世界超级城市已经面临着交通运输上的巨大混乱．麻省理工学院的RalphGakenheimer报道说，马尼拉市内的小汽车平均每小时只能走7英里(II公里)．在曼谷一辆普通的小汽车每年被堵在大街上的累积时间相当于44天．交通堵塞要吞掉该市年度总产值的35．新德里每天在公路上要死亡6个人，它的空气污染还会使更多的人深受其害．

然而，随着在亚洲人们的收入增长，机动车的数量也将增加．Pu．cher说，。在全世界，人们经济条件许可时第一样想买的东西就是小汽车．Gakenheimer指出，一份由中国政府所作的调查发现，中国公民通常愿意花费高达2年的总收入来买一辆小汽车。(美国人平均只须付出6个月的收入．)Schafer估计，如果印度追随其他国家的榜样，到2050年它的道路上将会行驶着2．67亿辆小汽车．Gakenheimer预测，日益增长的小汽车拥有量将淹没发展中国家的城市，造成这些城市的爆炸性扩张．从而开始新一轮的恶性循环．

         与此同时，诸如美国这样的已经达到汽车饱和的国家，由于感到难以从他们的小汽车上获取更大的速度，便越来越多地转向天空．而航空业已经开始出现许多新的拥挤、安全和污染问题．何处是尽头一一我们最终将平息对流动性的欲望吗?请设想一下超光速驾驶(warpdrive，该说法源自科幻电影《星际旅行》)．

图1随着时间的进展.交通量的上升总是会越过公路的容量.修筑更多的道路实际上能够使得交通拥寇的情况变得更为严重.纽约市的街道在1875年(上回}和1917年{下页上图)的拥挤状况到了今天依然如故.

图2曼谷的交通堵塞状况零敲碎打地消花掉该城每年35%的经济产值.

图3挪威特隆赫姆市的电子收费站可以让车无需停留而快速通行.无线电收发糟能自

动地进行收费，在上下班高峰时刻行车费将提高.这种收取精车费的办法有可能减轻在世界各地都长期存在的交通堵塞现象.