無論是一般道路、高速公路，為了維持交通秩序與安全，幾乎所有城市的道路都有一定的行車速限規範。最新科學研究提出，駕駛人遵守速限行車，不光能省下違規罰金，還能減少碳排。至於駕駛人以為超速可以節省時間，但實際計算後，平均每人每天能賺到的時間其實不到一分鐘！
這項研究成果由美國明尼蘇達大學雙城分校（University of Minnesota Twin Cities）機械工程學系團隊，分析全美 1 億 2,000 萬次車輛行車軌跡而得，最近獲科學期刊《Communications Sustainability》刊登。回歸物理學理論、對照電腦模擬，發現如果所有用路人都能遵守速限行車，合計一年可省下 67-80 億美元能源開支。
「車子開得愈快，風阻會呈指數型遽增，引擎只能燃燒愈來愈多燃料硬推。」明尼蘇達大學機械工程系教授 William F. Northrop 解釋：「這就是純粹的物理學規律。」
物理學機制：風阻吞噬燃油
原來當車輛在道路上行駛時，引擎運轉必須克服兩大阻力：輪胎與路面的滾動阻力、以及車身穿過空氣時遭遇的氣體動力學阻力，也就是俗稱的「風阻」。滾動阻力與車速大致呈線性關係，然而要克服風阻所需的功率卻與車速立方呈正比。當車速從 100 公里加速到 130 公里，表面上速度增加 30%，實際上風阻卻暴增近 70%，為了維持速度，引擎必須注入成倍燃油，燃油效率因而急遽下降。
為了更精確理解「開快車」對整體能源耗損的影響，論文第一作者、明尼蘇達大學機械工程系博士生 Bharat Jayaprakash 與指導教授匯集全美國境內、包括夏威夷在內 2021 年四季的車輛數據，尤其鎖定 8,500 磅以下的一般家用小客車、休旅車或皮卡貨車行車軌跡，結合美國地質調查局（USGS）地形資料、速限資訊，利用國家實驗室開發的先進車輛動力學軟體，針對不同車輛建立出嚴密的模擬模型，再推估現實與不超速理想情境的差異。
根據團隊統整所有樣本資料，發現 43.2% 行程都曾經超速，每趟行程中平均 11.7% 時間高於法定速限，相當於每趟 1 小時行程中，約 7 分鐘處於超速狀態。
大數據揭密：54 秒的代價
然而如果轉換為理想情境，團隊推算，如果全美國輕型車輛駕駛都能完全遵守速限規範，全美每天可節省 2,540 萬公升（670 萬加侖）汽柴油，對照 2021 年平均油價，相當於每天可以省下 2,200 萬美元、折合超過新台幣 7 億元；就環境效益來說，每天能減少 5.7 萬噸二氧化碳排放當量。
團隊坦言，相比美國全年的溫室氣體排放量，這筆數據占比可能微乎其微，但就成本來說，無需更多經費和設備，只要每位駕駛人都願意守法，按照速限行駛就能減碳，應該是最便宜又有效的減碳之道。
除了部分純粹為了享受快感的飆車族，對多數駕駛人來說，之所以超速駕駛，往往著眼「節省時間」，不過團隊分析行車數據發現，以每位駕駛人平均每天行駛 46.03 公里計算，如果遵守限速，平均每天只要多花 54 秒。 Northrop 教授呼籲所有駕駛人：「如果你的目標是節省一分鐘，那麼你必須開快車，但如果你的目標是安全到達目的地，並且節省燃油，那麼，你或許可以開慢一點。」
電動車迷思：飆車同樣耗電
這項研究不只分析燃油車的耗油成本和溫室氣體排放量，同時也關注電動車運轉和排放情形。結果顯示，儘管電動車的馬達轉化效率遠高於內燃機，但面對風阻關卡，仍然難以突破。
研究團隊精算，如果全美電動車駕駛能夠遵守速限規範，每天可省下 19.5 萬度（195 MWh）電力，換算足夠提供82輛普通標準電動車一整年不間斷行駛奔馳。
「天下沒有免費的午餐！」Northrop 提醒，「無論你駕駛什麼樣的車輛，使用什麼樣的能源，超速和激進駕駛都會消耗能源。」
Jayaprakash 也向所有駕駛人喊話，指出這項研究最核心的發現是，個人超速獲得的時間收益，在統計學上幾乎微不足道，「但整個社會為此付出的環境與經濟成本卻無比巨大！」
Jayaprakash 所指的環境與經濟成本，不單只是減少燃油與電力、降低溫室氣體排放量，也包括超速造成生命與財產的威脅。2023 年美國至少有 1,775 起車禍死亡事件與超速相關，儘管遵守速限不能完全避免車禍，但至少一定程度能夠減少類似憾事。
歐陸啟示錄：做與不做之間
明尼蘇達大學這項研究被視為是近期最大規模的全國性實證分析里程碑，不過其實更早以前，在歐陸地區也已展開小規模政策實驗。
荷蘭政府 2020 年就推出了一項被稱為「極端但必要」的政策，通令全國高速公路白天最高速限由原本每小時 130 公里調降為 100 公里。台夫特理工大學（TU Delft）與環境部門後續追蹤評估，減少 30 公里速限，確實促使道路交通減少 8-10% 二氧化碳及氮氧化物排放量，甚至帶來更多好處。
荷蘭台夫特理工大學交通政策與管理教授 Bert van Wee 欣慰，這項政策最早是為了減少氮沉降造成土壤與生態崩壞危機，但透過降速也同步減少二氧化碳排放量、噪音汙染等問題，更因此提高行車安全性。儘管目前因為政治局勢影響，部分地區道路速限再度放寬，但多數主流還是認為維持白天速限，更能達成污染防治、生態保護和交通安全的平衡。
再往歐陸內部，擁有全球唯一「不限速高速公路」的德國也出現了降速救地球的聲音。德國聯邦環境署（UBA） 2023 年發布研究指出，如果德國全境高速公路能訂定速限，當時速限制為 130 公里時，每年可減少 190 萬噸二氧化碳當量（CO2e），若再調降到 120 公里，年減量更可躍升到 260 萬噸，相當於德國交通領域 2030 年氣候目標減碳幅度的三成。
只是，受限於德國傳統汽車文化和政黨之間的角力，儘管近來有愈來愈多民意支持高速公路規範速限以減少車禍、降低二氧化碳排放量，但至今不僅並未真的設限，前任交通部長 Volker Wissing 和現任交通部長 Patrick Schnieder 都甚至公開指稱，政府不應扮演保母，過度干預駕駛人選擇速度的自由。
面對戰爭帶來能源供給波動、又逢電動車市場轉型過渡階段，即使不關心氣候變遷議題的駕駛人，對於油價、電價變化，多少都陷入焦慮。對此，明尼蘇達大學研究團隊指出，由於現行研究只針對高速路段速限分析，如果擴展到其他一般道路的超速行為，甚至考量駕駛人駕車習慣，可望節省更多燃油與能源。
「不需要等待技術突破、新車出廠，也不需要增加政府預算，只要鬆開油門、開慢一點就好！」Northrop 總結。
資料來源：
- nature – Speeding incurs substantial environmental and economic costs nationwide for negligible travel time savings
- Anthropocene – Obeying the speed limit would save 57,000 tons of carbon a day. It would cost you 54 seconds.
- CSE – Driving the speed limit cuts millions in fuel costs for less than a minute of your time
- PHYS – Driving the speed limit could slash fuel use and emissions at the cost of only 54 extra seconds a day
- TU Delft – Motorway speed limits of 100km/h largely advantageous
- Umwelt Bundesamt – Speed limits on motorways clearly cut down CO2 emissions
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