城市交通与口袋公园在减少颗粒物污染方面的协同优化：一种移动监测与新型逆向网络 DEA 方法

协同减排机制与资源优化配置研究：基于逆网络DEA模型的口袋公园PM浓度衰减与协同效应分析

Jiqiang Zhao|Le Zhan|Hongmei Zhao|Lijun Cheng|Hongdi He

上海交通大学海洋与建筑工程学院；中国上海200240

摘要

尽管口袋公园在减轻交通相关污染和改善城市微环境方面发挥着重要作用，但它们与交通系统协同减排的资源分配路径仍不明确。本研究首次将微观尺度的移动监测与逆向网络数据包络分析（DEA）框架相结合，系统地描述了交通排放与口袋公园净化之间的协同减排机制，并提出了一种受效率约束的最优资源分配路径。以杭州市余杭区的30个代表性口袋公园为案例研究，构建了一个将交通排放与公园净化联系起来的两阶段网络DEA模型，并进一步扩展为逆向网络DEA模型，以在不同减排目标下优化输入-输出调整。研究结果表明：（1）颗粒物（PM）浓度在公园内部呈现出明显的空间衰减模式，其中道路边缘10米范围内的减排效果最为显著；（2）以输出为导向的效率通常高于以输入为导向的效率，这表明提升协同减排性能更多依赖于激活输出潜力和管理效率，而不仅仅是增加投入；（3）在系统效率保持不变的情况下，要实现5%的PM减排目标，平均需要增加5.71%的投入资源，其中绿化比例显示出最高的边际效益，是提高协同性能的关键因素。本研究将逆向DEA模型的应用扩展到微观环境领域，为交通-绿地协同减排中的精细资源分配提供了方法论框架和实证依据。

部分内容摘录

引言

城市口袋公园作为城市绿地系统的重要组成部分，既提升了居民的生活质量，又改善了微气候环境。然而，由于它们靠近主要交通干道，因此容易受到机动车排放造成的空气污染影响。在土地资源稀缺的一线城市和新兴一线城市，口袋公园通常位于城市角落、道路交叉口或地铁站附近。

实验方案

为了利用逆向网络DEA模型评估口袋公园在交通排放影响下的环境性能，并深入分析不同环境中的PM浓度分布特征及口袋公园的减排效率，我们为杭州市余杭区的30个口袋公园制定了PM浓度测量实验计划。实验地点选自这些口袋公园。

口袋公园中PM的减排模式与特征

为了进一步分析PM进入口袋公园后的衰减特性，本研究使用便携式移动设备对30个口袋公园从边缘到中心的PM进行了连续测量。如图6所示，余杭区30个口袋公园的PM减排率存在显著的空间差异。PM_2.5的减排率在0.08到0.26之间，平均约为0.15；PM₁₀的减排率略高。

结论

本研究以杭州市余杭区的30个口袋公园为案例，基于PM_2.5和PM₁₀的实地测量数据，构建了两阶段网络DEA模型和逆向网络DEA模型，系统揭示了城市交通排放与口袋公园生态净化之间的协同关系和资源分配机制。研究不仅验证了口袋公园在减轻交通相关颗粒物污染方面的实际减排效果。

未引用的参考文献

Zhao, Pan and Tan, 2025

CRediT作者贡献声明

Jiqiang Zhao：撰写 – 审稿与编辑，撰写 – 原稿。Le Zhan：数据整理，概念构思。Hongmei Zhao：项目管理，方法论设计。Lijun Cheng：方法论设计。Hongdi He：监督，资源协调。

利益冲突声明

本手稿不存在利益冲突。

致谢

本研究得到了浙江省软科学基金（2025C35001）和中国国家自然科学基金（72471148）的共同支持。