《Journal of Urban Mobility》：Travel time budgets and the potential to replace travel by car in urban regions: A case study from Finland
编辑推荐：
向可持续交通模式（walking、cycling和public transport）的转变对于减少小汽车使用产生的负面外部性（negative externalities）至关重要。尽管主动出行（active travel）在较短距离内是一种可行的替代方式，但
向可持续交通模式（walking、cycling和public transport）的转变对于减少小汽车使用产生的负面外部性（negative externalities）至关重要。尽管主动出行（active travel）在较短距离内是一种可行的替代方式，但公共交通（public transport）能够替代更大比例的小汽车使用。鉴于公共交通（public transport）选择的可用性以及服务设施的邻近性，城市区域（city regions）常被视为这种出行方式转移（modal shift）的主要目标。在本研究中，研究人员为揭示中小城市（small and medium-sized cities）将小汽车出行（car travel）向可持续模式（sustainable modes）转移的定量潜力（quantitative potential）提供了深入认识。研究人员依据基于阈值的旅行时间标准（threshold-based travel time criteria），调查了以驾驶者或乘客身份使用小汽车（car use）的家基往返行程（home-based round trips）的替代潜力。该分析基于芬兰城市区域（Finland’s city regions）的国家出行调查数据（national travel survey data）以及反事实出行时间（counterfactual travel times）。研究人员研究了三种具有不同主动出行（active travel）和公共交通旅行时间预算（travel time budgets）、步行与骑行速度（walking and cycling speeds）以及最大公共交通行程时长（maximum public transport trip durations）的场景。在基准场景（baseline scenario）下，约35%的往返行程（round trips）和12%的小汽车里程（car mileage）可从私家车（private cars）向可持续模式（sustainable modes）转移。在最大潜力场景（maximum potential scenario）下，出行方式转移潜力分别增至近47%和21%的往返行程与小汽车里程。在电动自行车场景（e-bike scenario）下，39%的往返行程存在出行方式转移潜力。研究结果表明，在城市区域（urban regions）中存在可观的小汽车出行（car travel）替代潜力，且这种转移可通过适度增加旅行时间预算（travel time budgets）实现。
在全球气候变化与公共健康危机的双重压力下，交通部门向可持续模式转型已成为国际共识。当前以高私人汽车保有量为特征的交通体系带来了空气污染、噪声、道路事故与交通拥堵等诸多负面外部性，同时低体力活动水平导致的社会医疗成本攀升。在芬兰等高收入国家，身体活动不足每年直接造成约32亿欧元的健康与间接经济损失。尽管步行与自行车等主动出行（active travel）在短途出行中具备可行性，但鉴于城市区域（city regions）通常拥有更为密集的公共交通网络与就近可达的服务设施，其被视为推动出行方式转移（modal shift）的关键场域。然而，现有研究多聚焦于大城市或单一交通方式，针对中小城市区域及寒冷气候条件下出行方式转移潜力的系统性评估仍显不足。为此，研究人员围绕旅行时间预算（travel time budgets）这一核心变量，开展了一项以芬兰12个城市区域为案例的实证研究，旨在量化在有限时间预算约束下，私人小汽车出行向步行、骑行及公共交通等可持续模式转移的可能性，从而为中小城市交通结构优化与减排政策制定提供科学依据。
研究人员基于芬兰交通与通信局2021年国家出行调查（National Travel Survey, NTS）数据，将个体日内的多段出行链整合为家基往返行程（home-based round trips），并运用反事实出行时间（counterfactual travel times）测算各交通模式的实际旅行耗时。研究通过设置三类阈值场景——基准场景、最大潜力场景与电动自行车场景——系统评估了在不同主动出行与公共交通时间预算、速度假设及最大行程时长条件下，可转移的往返行程比例与小汽车里程占比。研究得出以下核心结论：在基准场景下，约35%的往返行程与12%的小汽车里程具备向可持续模式转移的潜力；在最大潜力场景下，上述比例分别提升至近47%与21%；在引入电动自行车的场景下，转移潜力可达39%的往返行程。该研究表明，尽管城市区域存在显著的出行替代空间，但适度放宽时间预算即可释放大量转移潜力，这对优化中小城市交通结构、降低交通运输部门碳排放及提升公共健康水平具有重要的理论与实践意义。
本研究采用的关键技术方法包括：首先，从芬兰交通与通信局（Traficom）2021年国家出行调查（National Travel Survey, NTS）区域样本中提取13,596名受访者数据，构建覆盖12个城市区域的家基往返行程（home-based round trips）队列；其次，利用开源路径规划算法r5py，基于OpenStreetMap路网与GTFS（General Transit Feed Specification）公共交通时刻数据库，计算步行、骑行及公共交通的反事实出行时间（counterfactual travel times）；再次，依据旅行时间预算（travel time budgets）阈值对往返行程进行分类判定，并结合与出行相关的城市区域（travel-related urban zones）空间数据，分析不同建成环境下的转移潜力差异；最后，通过设置多种限制条件与敏感性分析，检验购物出行、陪同出行、年龄群体及冬季气候条件等因素对结果的稳健性影响。
Mode shift potential（出行方式转移潜力）
通过对比基准、最大潜力及电动自行车三类场景的阈值条件，研究人员发现芬兰城市区域存在显著的出行替代空间。在基准场景下，约35%的往返行程（round trips）和12%的小汽车里程（car mileage）可转移至可持续模式（sustainable modes）；最大潜力场景下，上述比例分别增至近47%与21%；电动自行车场景（e-bike scenario）下，转移潜力覆盖39%的往返行程。进一步分析表明，主动出行（active travel）潜力在基准场景下面临较大限制，仅能转移11%的往返行程与约1%的小汽车里程，但在放宽每日时间预算或提升骑行速度后可显著增长。相比之下，公共交通（public transport）始终是转移潜力的主要贡献来源，在基准场景下即可覆盖29%的往返行程与11%的驾驶里程（mileage as driver）。
Analysis of shiftable round trips（可转移往返行程分析）
空间分析表明，尽管约27%的转移潜力按居住地计集中于以小汽车出行为主的城区（car-oriented urban zones），但相对转移潜力最高的区域位于步行可达性最强的市中心（city centre）及其边缘区（city centre fringe）。建成环境对转移潜力具有决定性影响：当往返行程的所有目的地均位于城市区域（urban zones）内时，转移可能性为45%，若任一目的地位于城市区域分类范围之外，则潜力骤降至13%。此外，往返行程距离与转移概率呈显著负相关，当距离超过10公里时，具备可持续替代方案的行程比例迅速下降，而0至5公里范围内的多数往返行程在现有阈值下均可实现转移。
Sensitivity analysis（敏感性分析）
为检验模型稳健性，研究人员通过逐一排除购物出行（shopping trips）、陪同出行（escort trips）及74岁以上老年人出行，并引入冬季骑行与更慢步行速度等变量进行敏感性测试。结果显示，购物出行与陪同出行对转移潜力具有显著制约，排除上述条件后转移行程比例累计下降近24个百分点；相较而言，老年人出行限制与冬季气候因素对总体潜力的影响较为有限。
在讨论部分，研究人员指出，当前模拟的转移潜力主要依赖既有公共交通网络，即便采用最宽松的时间阈值，仅约60%的往返行程与45%的驾驶里程可经由现有线路实现转移。因此，单纯依赖时间预算扩张存在明显上限，必须结合公共交通网络的延伸与服务质量提升方能释放更大减排潜力。同时，研究强调建成环境（built environment）、出行目的及人口群体特征的异质性：购物出行与老年人群在可转移行程中占比过高，提示政策制定需重点关注短途出行便利化与适老化交通设施供给。然而，本研究基于理论阈值框架，未充分考虑出行成本、换乘不便、基础设施感知安全性及个体主观偏好等现实障碍，且受2021年出行调查数据时期远程办公普及的影响，结果可能存在一定偏差。关于研究结论部分，原文指出：尽管芬兰城市区域存在将小汽车出行向可持续模式转移的显著潜力——基准场景下35%的往返行程可转移——但就小汽车里程而言，转移潜力仅约12%。最大潜力场景下往返行程与里程分别增至近47%与21%；引入电动自行车后，转移潜力提升至39%的往返行程，主动出行潜力亦从11%增至21%。公共交通的转移潜力始终高于主动出行，且即便在最宽松的时间标准下，仅约60%的往返行程与45%的驾驶里程可经由现有公共交通连接实现转移。该工作证实了旅行距离与建成环境在出行方式转移中的关键作用，并凸显了适应不同出行目的与人口群体需求的必要性。
