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Unraveling the relation between carbon emission and carbon footprint: A literature review and framework for sustainable transportation | npj Sustainable Mobility and TransportTransportation decarbonization has drawn enormous attention globally, and two concepts play vital roles: transportation carbon emission (TCE) and transportation carbon footprint (TCF). However, their overlapping definitions and mixed uses in relevant literature have caused ambiguities and misunderstandings, resulting in a pressing need to clarify their subtle relationships in a more introspective manner. Therefore, we performed an in-depth literature review to investigate their essential commonalities and differences, with a focus on two aspects: understanding the scientific progress in terms of research trends, foci, and clusters to capture their connotations and use cases; and diagnosing how they are inherently estimated and how misuses can be alleviated. Accordingly, we developed an integrated life cycle analytical framework to relate TCE and TCF in an interdisciplinary landscape. Implications regarding systematic and explicit quantification standards were identified and discussed. Finally, we proposed three research gaps and four possible directions for future sustainable transportation studies.
https://doi.org/10.1038/s44333-024-00013-5
论文翻译：
摘要：
交通脱碳在全球范围内引起了广泛关注，有两个概念发挥着至关重要的作用：交通碳排放（TCE）和交通碳足迹（TCF）。然而，它们在相关文献中的重叠定义和混合使用造成了歧义和误解，迫切需要以更加内省的方式澄清它们之间的微妙关系。因此，我们进行了深入的文献回顾，调查它们的本质共性和差异，重点关注两个方面：从研究趋势、焦点和集群方面了解科学进步，以捕捉其内涵和用例;诊断它们是如何内在估计的以及如何减少滥用。因此，我们开发了一个集成的生命周期分析框架，将TCE和TCF在跨学科环境中联系起来。确定并讨论了系统性和明确的量化标准的影响。最后，我们为未来可持续交通研究提出了三个研究空白和四个可能的方向。
正文：
交通运输作为一个为乘客和货物提供服务的终端能源部门，在过去十年中已成为全球温室气体（GHG）排放增长最快的部门。温室气体排放量的上升无疑加剧了气候变化和相关的空气污染，因此引起了人们对运输部门脱碳的极大关注。正如联合国政府间气候变化专门委员会（IPCC）、国际能源机构（IEA）和欧盟等有影响力的组织所倡导的那样，这一问题带来了重大威胁和机遇。用于减少运输温室气体排放的可持续战略加速了能源效率和燃料经济性的提高，减缓了运输活动的增长，包括减少车辆行驶，采用低排放模式，降低每公里排放率。然而，在描述交通对复杂的环境影响和相应的缓解策略时，碳排放和碳足迹这两个术语有时在相关交通研究中以混合且不明确的方式交替使用，导致无意的概念模糊和实际的误解。
交通碳排放（TCE）议程代表了通过技术驱动和基于政策的改造和开发来量化、报告和减轻多式联运碳源（例如二氧化碳（CO2））的尝试。与各种运输活动相关，TCE作为一项指标可以在运输的许多子领域找到，包括道路交通、国际航运、国际航空和铁路运输。其新的对应交通碳足迹（TCF）借鉴了传统碳足迹术语的一些概念基础，该术语涉及个人、组织和产品的生命周期碳排放链24。然而，TCE和TCF的概念化和区分存在一个突出的困难，因为排放活动在时空维度上从根本上是动态的和复杂的。尽管这些术语对交通规划和管理产生了重大影响，但它们的定义往往很松散，经常混合，并且在文献中的表述不一致。许多研究将交通活动作为一个整体进行了简化和合并（例如，整个部门），或者将量化对象缩小到几个过程（例如，单次行程），无论TCE或TCF指标如何。关键词TCE和TCF被文献不加区别地引用，研究议程重叠，描述性使用重复。一些研究人员将TCE的范围与TCF的范围互换，以放大全阶段测量，尽管没有考虑“足迹”一词所暗示的所有相关排放。尽管排放循环未封闭且排放过程明显脱节，但一些研究提出了定义碳足迹的时间范围太短。在新兴的电动汽车（EV）研究中，可以观察到电动汽车对温室气体减排的贡献相当不一致，这部分是由于TCE和TCF定义的不同计算方法。因此，对这两个概念的不加区别地使用以及随后相关文献的碎片化导致了模糊的表达和不准确的碳核算呈现，这可能会导致错误的认识和公共政策。
为了揭示TCE和TCF之间的互动关系，本研究在文献回顾的基础上提出了一个整合的生命周期分析框架。根据系统性综述和荟萃分析的首选报告项目（PRISMA），我们收集了一个文献数据集进行全面的文献综述，包括2010年至2022年在Web of Science（WoS）数据库中发表的470篇期刊论文。然后，我们使用这些符合EN 16258标准的研究来严格审查其实际要点。比较了TCE和TCF的两个核心方面，包括它们在文献中的演变以及如何测量。我们首先并列列出了它们的研究趋势、焦点和集群，然后在排放过程校准和量化方面诊断了它们的细微差别。
本文的三大贡献可以总结如下：(1)本研究提出了一个综合分析框架，从生命周期的角度阐明TCE和TCF之间的相互作用关系。相应地，它们的差异和联系以及它们的应用优先级和估计要点得到了展示，以帮助这些术语的未来多学科使用。(2)We采用了文献评论方法，将经验发现和测量分析相结合，以描述这两个高度交织的概念之间的关系。这种复合且可复制的方法可以很容易地转移到其他研究中，以概念化类似的科学主题并确定知识差距。(3)在生命周期分析中，我们的回顾指出了TCE和TCF研究的两个重要影响、三个研究差距和四个可能的方向。我们还强调跨学科合作、跨部门领导和交通脱碳投资。
结论
快速增长的交通二氧化碳排放量和相关研究
交通运输二氧化碳排放量和相关学术研究的快速增长是显而易见的。自1990年代初以来，全球运输二氧化碳排放量一直在快速上升1。在我们的搜索中发现的最早的研究发表于1995年，并评估了几个发达国家日益增加的汽车使用，能源消耗和碳排放37。13年后，一项研究证实，基于生命周期的碳排放指数比基于里程数的指数更可靠，从而证明了碳足迹计量的优势38。自2010年以来，与前20年相比，交通运输的二氧化碳排放明显加速（2020年的COVID冲击期除外）5，并见证了两个研究方向的差异性增长（图1）。TCE文献的扩张速度比TCF文献更快，到2022年至少达到79比13的比例。值得注意的是，出版物数量的差距日益扩大，特别是自2016年签署《巴黎协定》以来。
图1 | 2010年至2022年交通二氧化碳排放量以及TCE和TCF研究增加。从该研究中收集了二氧化碳排放数据5。发表文章最多的前五名期刊是《交通研究》D部分：交通与环境（61）、可持续发展（44）、清洁生产杂志（42）、环境科学与污染研究（26）和能源政策（21），论文最多的五个网络科学学科是环境科学、环境研究、交通、绿色可持续科学技术和能源燃料。
随着学术的进步，研究不加区别地引用TCE和TCF作为关键词，并直观地使用它们。在审查的366项TCE研究中，9项研究在其关键词或标题中列出了“碳排放”和“碳足迹”（或方法中定义的转化）19，30。在104项TCF研究中，17项包括两个概念21，39。这意味着这两个概念之间有一定程度的混合使用。此外，尽管TCF概念具有直观上更广泛的概念范围，但TCF研究的数量仅为TCE研究的大约1/3。这表明，如果不了解这两个概念的实现上下文，就无法轻易区分这两个概念，正如我们在下面讨论的那样。
跨时空尺度的不同研究焦点
根据TCE和TCF研究的目标，不同的焦点和应用上下文出现在多个时空尺度上。研究对象范围从交通运输排放国到旅行活动和交通部门（见补充表1）。总体而言，TCE研究优先考虑增长趋势、驱动因素、未来排放情景和减排策略40，而TCF研究专注于测量温室气体排放总量、完善生命周期量化方法和设计低碳交通系统。
在更大的空间尺度上，TCE研究对运输业在全球、国家和区域层面的环境可持续性进行综合评估41，而TCF研究则专注于多式联运排放者，例如全球航运系统、国家高速铁路和区域绿色供应链42。在城市交通规模上，TCE和TCF 43的空间布局、时间模式和外生驱动因素揭示了研究的相似性。不同之处在于，TCE研究的重点是建筑环境、出行模式选择和出行行为的影响44，而TCF测量的重点通常是车辆生命周期和可持续出行模式。在更细的范围内，它们的差异变得更加突出，例如Trip的个人碳计算器。低碳交通解决方案主要在TCE研究中进行假设、模拟和预测，而交通电气化潜力则受到TCF相关计划的青睐。更多案例以车辆规模呈现。TCF研究将运输GHG排放分解到车辆和燃料生命周期中，以进行零部件分析47。相比之下，TCE研究强调了电能和氢能供应48以及共享（微）移动解决方案的经济和环境前景。在交通基础设施规模上，TCE研究强调碳效率交通管理设施49，而TCF研究整合工程工具包来设计并增强低碳设施，包括道路人行道、机场设备和海港基础设施。
就研究对象而言，TCE描述了整个交通系统几乎所有要素和/或过程的温室气体排放，从单一交通活动到整个交通部门，而TCF研究优先考虑物理交通排放者，主要是车辆占用和燃料消耗的形式，但很少涉及动态出行行为。
值得注意的是，大多数TCE研究构建了更短的研究时间框架（见补充表1）：13篇文章报告了特定时间点的温室气体排放量，4篇文章追踪了整个生命周期，19篇文章恢复了几年，6篇文章呈现了一年的时间跨度。相反，大多数TCF研究都符合生命周期评估（LCC）标准（补充表1中36项研究中的25项），并逼近了交通活动碳排放的全阶段轨迹。只有少数TCF研究在不到1年的时间间隔内进行。
多维研究在关键词集群中重叠
当研究关键词被聚集到子组中时，在主导主题中也观察到多维重叠和错配。两条研究路线在城市交通和可持续发展（#1：图2a、b中的第一个集群）、建模方法（#3）以及能源和燃料（#4）主题方面是同质的。第1组共同强调可持续交通和城市发展，以减少汽车引起的二氧化碳排放。TCE研究促进快速创新的社会经济领域、积极旅行友好型建筑环境和可持续旅行需求管理。从TCF研究中，关键词被聚集到不同的节点，如低碳运输技术，绿色供应链设计，节能货运和绿色航空54。聚类#3描绘了用于对影响因素进行建模的先前方法。TCE研究强调了对数平均Divisia指数（LMDI），与人口结构，国内生产总值，收入水平，工业化和能源结构相关的重大影响25。生命周期评估表明，TCF影响因素与城市道路交通、快速公交、轻型卡车和货运有关55。对于能源和燃料集群（#4）来说，随着化石能源危机的加深，有关可再生能源的争论也有所增加。在运输活动中，大多数温室气体是通过燃料燃烧产生的。因此，研究人员断言，提高能源效率和防止能源消耗增加应成为减少TCE的首要目标和TCF研究的增长极。
图2|关键词共生网络的五大研究集群。a TCE文献中最大的子组，包含768个关键词，隐藏“碳排放”和“运输”; b TCF文献中最大的子组，包含214个关键词，隐藏“碳足迹”和“运输”。VOSviewer 86软件用于根据默认设置生成网络（请参阅研究集群的方法文献计量学）。节点大小表示关键词出现的次数，边表示同现关系，颜色表示不同的集群，如图所示。这些研究集群由引用最多的索引术语标记。
两个研究目标的重叠，气候变化政策（#2：图2a，b中的第一个集群）和电动汽车（#5），意味着运输碳排放减缓的集体努力。第2组表明TCE的重点是减缓气候变化技术和调节性气候政策，如紧凑型城市规划、以公共交通为导向的发展、汽油税、私家车限制和高质量公共交通。值得注意的是，许多研究都集中在中国，这可能与作者的关键词设置以及来自该国的大量相关研究成果有关。与此同时，TCF的研究还审查了家庭能源消费预算，并揭示了购买电动汽车、缩短车辆行驶里程、减少短途飞行和推广无车生活方式等解决方案。在交通运输技术进步的同时，倡导相关的自上而下的支持性或基于补贴的政策。对于电动汽车集群（#5），共同动机已经从制度到景观水平测试了电动汽车系统，并检查了从化石到清洁能源汽车的变革潜力。例如，TCE在2018年的一项研究表明，一个中等规模的城镇可以通过将其100%的汽油出租车车队更换为电动出租车，每年减少3，800 - 5，600吨的二氧化碳排放量。同样，TCF最近的一项案例研究表明，通过转向使用电动踏板车而不是汽车旅行，德国将减少约5.8千吨CO2当量（CO2 e）的每日温室气体排放量。
TCE作为生命周期测量中TCF的子集
本研究的第二个研究问题是如何在文献中操作和量化TCE和TCF。下面对他们的测量结果进行了严格比较，以了解为什么TCE与TCF之间存在密切的相似性（参见补充图1）。作为运输服务最常用的温室气体量化参考36，EN 16258标准根据《京都议定书》建议了六种类型的温室气体20。大多数最初的TCE研究不太容易考虑除CO2或含碳气体（CO2和甲烷，CH 4）59之外的气体类型，而TCF研究的范围也集中在其他类型的GHG（例如，一氧化二氮，N2 O）（注意，包含多种气体和活动项目之间的这种关系可能并不表明TCF中的潜在因果关系）。直到最近，许多研究都在考虑这六种类型的温室气体。
对于碳排放活动和物理排放者来说，排放过程是解开其测量联系的第二个观点。本文的作者在图3中重新构建了交通活动与排放者之间的关系。EN 16258标准建议对客运和货运服务进行关注，尽管之前的研究已经探索了运输引起的排放的其他方面。其他项目对（私人和公共）客运、货运、仓储和邮政服务以及交通基础设施建设活动进行了分类。其中，主要排放物，例如车辆和能源（例如，燃料和电力）已得到广泛调查。例如，对运输产品的生命周期调查报告了从原材料制造到产品使用再到废物回收和处置的碳源。尽管统计单位灵活，但研究对象包括消费者（即，家庭和个人）、车辆、燃料和物理基础设施。
图3| TCE基于活动，作为基于生命周期测量内排放者的TCF子集。EN 16258标准和收集的研究涉及五种类型的交通活动和四种类型的交通排放物。
在我们收集的文献中显示了TCE和TCF之间的包含关系，我们在图3中将其描绘为从活性到发射体的双箭头。运输排放器的寿命自然涉及多种碳排放活动。例如，一辆从许多活动中产生温室气体的电动巴士（例如，原材料、生产和报废废物）只能产生少量碳足迹结果。在活动方面，门到门的运输服务在产生TCE方面发挥着关键作用，同时定位碳足迹请求以进一步追溯门前后排放环节（除了这些部分）。例如，魁北克案例涵盖了15，000次日常旅行活动，但仅占个人消费账单中所有交通引起的碳排放量的一定比例。在实体排放者方面，个人和组织的碳排放可能会不小心记录在基于活动的单位中（例如，通勤旅行）同时在基于材料的单元中操作（例如，汽油消耗量）。在这里，TCF测量是基于多种材料而不是不可追溯的活动来确定的。其工作流程将排放闭环分为几个步骤，计算每个过程的碳排放量，并汇总结果。然而，当定义文献中的TCE活动系统边界时，只有部分过程是可行的。也就是说，基于活动的TCE最终由基于发射国的TCF在整个生命周期中划定。
车辆生命周期和燃料生命周期是两大运输类别。前者通常代表所有车载车辆系统以及相关推进和辅助服务的操作过程。从TCE的角度来看，电动汽车的碳排放强度可能低于使用汽油的车辆。然而，考虑到电池制造、发电和充电设施建设，电动汽车的生命周期可能会排放更多二氧化碳。尽管如此，这种碳泄漏在TCE使用中并不容易被发现，它只占部分TCF。至于燃料生命周期，TCE测量重点关注燃料燃烧的油箱到车轮阶段。这种处理忽视了上游从井到罐的阶段，在这些阶段，燃料的生产成本很高，并且不可避免地忽略了嵌入的碳排放。相比之下，TCF努力将这两个阶段结合起来或引入上游排放过程的具体调查。如上所述，自下而上的碳足迹概念通常提供整体评估，以通过细粒度的交通活动数据了解交通系统。
TCF通常考虑间接排放，但TCE不考虑
第五个细微差别与间接排放有关。Pandey将碳足迹分为三个范围级别：范围1：直接排放，例如化石燃料排放;范围2：间接和可控排放，例如购买能源和供暖排放;范围3：间接和不可控的排放，例如员工招聘。在我们收集的文献中，范围2中的间接排放已经进行了部分检查，范围3是可选的，定义模糊，并且过于复杂。值得一提的是，在交通运输活动中，间接排放持续来源于：1）燃料生产和分销，2）汽车制造，3）基础设施建设和维护，4）报废回收和处置20。一些研究人员认为，排放应仅限于车辆运行阶段，而间接排放，例如车辆设备充电、化石燃料提取和发电，应排除在外。在实践中，是否记录间接排放往往取决于研究方法。
在解决间接碳排放问题时，测量方法显示出一些难以察觉的差异（表1）。对于整个行业来说，投入产出分析和库存分析明显评估了整个交通运输行业的综合环境可持续性。能源消耗数据代表来自周期统计的广泛分布的数据源。尽管已经开发了混合方法来了解影响机制、驱动因素和实时动态，但间接排放很少被讨论或实施。
本次审查中包含的大多数文章采用排放因子法（例如，活动-交通-重量-密度-燃料-消耗模型）来计算交通活动水平的温室气体总排放量。以燃料数据（Fi，基于活动数据）和排放因子（EFi）为基础，总排放量（TE）可以大致建模如下：TE ½ P i Fi x EFi。通过导入更多属性，例如行驶模式j、车辆乘员数量V和行程长度L，公式可以扩展为较少聚集的版本3：TE ½ Pi;j Fi;j x Vij x Lij x EFi;j。显然，活动数据严重依赖于交通活动监测，而排放因素则显着影响结果精度。TCE排放因子，例如IPCC EF表和COPERT EF模型，主要取决于旅行距离。然而，EF表现出很大的不确定性，因为最高值是最低值的两倍（见表2）。即使在这样的坦克到车轮阶段，参数选择的描述仍然不够充分。相比之下，基于可消耗材料清单的TCF涵盖了发射器生命周期中从摇篮到坟墓的排放61。通过全球变暖潜势转换，TCF通常用单位CO2 e来描述。典型的EF寿命来源是Ecoinvent数据库（瑞士），该数据库提供各种运输材料的生产和消费环节的可追溯排放。因此，基于排放因子转换方法的间接排放通常是TCF测量的组成部分，但在TCE测量中很容易被省略。
在交通排放者层面，TCF专注于系统边界内的油罐到车轮燃料燃烧、井到油罐燃料生产和车辆折旧的排放阶段。例如，垃圾收集车的生命周期包括1）车辆生命周期，例如车辆的制造、分销和使用;和2）燃料生命周期，例如燃料生产和消费。如果仅考虑汽油燃烧，尽管罐到井阶段的间接排放占TCF 47总量的14%，但仍会被忽视。另一个例子是公交车交通，其碳足迹分为四个阶段，包括生产、使用、维护以及组装、处置和回收阶段。也就是说，TCF通常考虑间接排放，但TCE不考虑。
讨论
本文对TCE和TCF概念进行了彻底的回顾。在研究主题中，可以看到这两个概念的不同但重叠的对象，并且它们的测量基于时空边界，该边界区分了TCE和TCF计算的计算。因此，通过调查研究进展和测量比较，本研究提出了一个集成的分析框架，将生命周期范式中的两个术语联系起来（图4）。它们的包含关系在图中被可视化为两个重叠的椭圆。TCE作为一个基本概念，主要显示逐个过程的图像，而TCF则充当基于生命过程的设备。尽管有几个子集，TCF也可以被视为TCE的一种特殊形式（即，生命周期），因为前者可以通过对后者的总和来估计。也就是说，TCE是一个更广泛且总体的概念，而TCF是TCE中的一个嵌套概念。然而，“碳排放”和“碳足迹”这两个术语本质上并不意味着本质上的差异，呈现运输中不同的使用阶段。为了明确描述量化范围，区分这些术语的方法应该根据概念和实践目标来指导。
图4| TCETCF关系的综合生命周期框架。两个蓝绿色椭圆意味着与颜色深度的包含关系，表明研究的集中度。“研究进展”轴展示了三个层次的研究对象，而“计量分析”轴则提出了从面向过程的方法向生命周期方法的过渡。彩色文本描述了与这两个主题相关的主要学术领域。
“研究进展”轴用于描绘三种形式的研究对象。与TCF相比，TCE更倾向于部门级采用，并且在旅行行为建模中灵活地使用基于活动的用途。TCF概念具有自下而上的性质，深深植根于交通物理排放物，并延伸到多样化的出行模式。沿着“测量分析”维度，基于流程的时间框架被设定为走向生命周期时间框架。具体的扩展展示了TCE的多方面性质，它通过微观层面的观察概括了各种过程;然而，TCF通常考虑生命周期中的所有阶段碳排放。TCE的西北象限和TCF的东南象限表示学科的不同情况。交通和城市研究中的研究倾向于城市地区周围的可持续交通。环境科学领域进行了部门和区域调查，而能源和燃料研究是交通能源转型的重点。此外，跨学科研究还调查了全球自然碳循环和人为碳交易系统。
接下来，可以澄清TCE和TCF之间的概念差异和联系，如表3中的指南所示。虽然TCE适用于更广泛的运输部门，但TCF集中于车辆和燃料的生命周期，并显示出对可持续城市交通和出行模式转变的极大关注。然而，TCF研究更倾向于能源电气化潜力，而不太关注行为洞察力。在那里，TCF通常考虑间接排放，这是一个在TCE研究中很少探讨的未被认识的因素。在长期联系方面，我们的分析显示，在缓解气候变化影响和交通脱碳方面的共同努力正在逐步加强。相关的排放标准和建模方法正在经历一轮革命。排放系数法在这两种测量环境中逐渐脱颖而出，成为一种通用的经验方法，尽管有不同的粒度要求和逐案限制。总之，在相互关联的研究主题中展示的微妙关系，但不同的测量显示TCE和TCF之间的共同进化动态，这可能是为什么它们在文献中高度互换的根本原因。
我们在此建议采用生命周期方法来组织TCE和TCF。显然，克服这两个术语的矛盾和不相容性，并提出解决社会生态问题的多样化方案是有益的。这两个概念之间的基本澄清应该基于其独特的概念基础，应用优先级和测量要求，如下所述。
- 交通运输碳排放（TCE）是指各种交通运输方式产生的CO2或其他温室气体排放，通常在车辆运行阶段。在能源使用运动活动中普遍观察到，TCE的采用范围从单个旅行实例到整个行业，其测量通常以移动过程为导向，并以燃料消耗阶段的直接碳排放为中心。
- 交通运输碳足迹（TCF）是指交通运输服务和产品生命周期内的多源温室气体排放量。重点是运输发射器（即，虽然TCF是一个概念（燃料和车辆），但TCF通常考虑时空边界内的直接和间接排放，并经常以单位CO2当量显示。一些上游或下游的排放回路和车辆运行过程往往同时包括在其范围内。
除了在概念上协调TCE和TCF之外，对收集的文献的分析还表明了量化标准方面的一些缺陷，需要学术和技术阐明。以下突出的研究空白可以在未来的研究中解决。
- 之前TCE和TCF研究中的量化标准因具体情况而异，并且通常没有得到充分的阐述。例如，私人交通的排放量在不同国家和标准之间受到不同的对待，这阻碍了在没有数字转换的情况下进行直接总和。
- 测量参数存在明显差异，但合理性不足。例如，在水箱到车轮的能源消耗阶段，开车上班的排放因子（单位：公斤CO2 e/人/公里）范围为0.12680至0.23344，而乘坐公交车通勤的排放因子可能在0.01781至0.11982之间波动。此外，间接排放通常被排除在TCE范围之外。当进行亚组之间的比较时，这可能会导致低估整个碳排放循环。
研究对象仅限于几种可测量的交通模式和排放物。TCF研究重点关注车辆和燃料材料，而在很大程度上忽视了整个交通系统和动态出行行为。测量旅行行为的碳足迹仍然在系统性传感、评估和计算模型以划定可推广到其他情况的系统边界方面构成重大挑战。
鉴于上述情况，行动议程中应纳入更系统、普遍和明确的交通碳核算指南：
- 制定系统性的交通排放量化指南。可推广的排放标准、生命周期模型和行业适应性排放因子数据集出现了机会。在电气化问题上，电动汽车被提议作为减少燃油消耗环节碳排放的工具;然而，它们加剧了汽车制造和充电基础设施环节的排放。必须制定整个交通系统、特定行业和全球统一的排放指南，以跟踪完整的碳排放并消除交通运输中跨行业的碳泄漏。
将生命周期方法纳入TCE量化和报告。基于旅行链的生命周期评估是避免重复计算的有效方法。尽管关注的是出行行为，但随着更细粒度的数据（如个人层面的出行轨迹数据和开放的大数据）的可用性越来越高，对出行链进行建模变得可行。因此，将生命周期方法纳入TCE量化和报告的尝试可能有助于从长期观察中系统化碳排放计算。
将TCF的用途扩展到整个交通系统和出行行为建模。运输服务的可比产品类别必须根据EN 16258标准建立。需要进行电动汽车生命周期碳排放评估以系统地确定电动汽车的碳减排潜力。此外，将TCF的用途扩大到更广泛的城市环境，例如可持续交通规划和旅行行为建模，也将通过促进行为改变来有助于实现低碳城市目标。
开发简单的TCE-TCF转换算法和模型。从面向流程的TCE到生命周期的TCF或反之亦然的可行转换可以帮助加强它们的联系并产生更直接、明确和可行的量化技术。集成规范的交通排放过程（包括单元过程和汇总过程（如EN 16258标准所定义））可能会导致TCE和TCF之间的推理路径。这可能会降低活动数据收集的成本并丰富碳核算对象。
基于对生命周期管理日益增长的需求，区分TCE和TCF可以产生系统、明确和可靠的交通环境影响跟踪。这些尝试还可能有助于实现许多城市议程中的碳中和目标。然而，我们在这里的目的并不是将“交通碳排放”和“交通碳足迹”区分为两个相反的方面，而是揭示它们之间的微妙关系，从而支持它们在学术研究中更准确和可靠的使用。在旅行行为建模领域，我们建议碳排放量化与特定行业指南保持一致，并将旅行链纳入系统建模中。对于政策制定者来说，吸收其概念独特性将有助于准确量化和沟通所有交通方式的环境影响、报告以前被忽视的交通脱碳以及确定碳减排项目的预期。越来越多地采用生命周期框架出现了积极趋势。然而，量化仍然具有挑战性，因此需要更广泛的知识领域的深入合作。
尽管本综述揭示了两种研究中蓬勃发展、分歧和相互作用的进化趋势，但由于数据可用性，必须承认两个局限性。首先，尽管这篇评论涵盖了尽可能多的期刊论文，但未发表的贡献并没有包括。相反，这项研究提供了一个合成框架，以支持基本概念层面的重点脱碳行动。为了让非学术用户准确理解和使用TCE和TCF概念，应用上下文和工作目标需要进一步全面完善。其次，本研究的中心观测目标仅限于2010年至2022年。虽然它包括尽可能多的主流出版的研究论文，但与这两个概念的发展时期相比，这一时期可能显得很短。这个问题可以通过扩大文献索引数据库来解决。此外，如果考虑使用类似于Scopus和Google Scholar的新文献数据库（包括灰色文献），则可能会为该主题添加新的见解。因此，我们邀请更多的学者基于更多样化的方法和视角来研究这个有趣的话题。
方法
文献收集方法
严格筛选相关研究，系统比较TCE和TCF的用例。我们遵循PRISMA工作流程协议，这是一种在医学，自然和社会科学中广泛传播的系统性综述方法34，分为四个扫描步骤（图5）。为了涵盖足够的高质量研究，我们从WoS核心收藏中收集了索引论文。对于TCE，检索关键词如下：（AK =“carbon emission*”OR AK =“CO2 emission*”OR AK =“carbon dioxide emission*”）AND（TS =“transport*”OR TS =“travel*”），返回2904篇出版物。对于TCF，搜索关键词如下：AK =“碳足迹 *”AND（TS =“transport*”OR TS =“travel*”），返回756份出版物。完整搜索于2022年10月31日完成。在筛选之前，我们仅纳入了来自科学引文索引-扩展和社会科学引文索引的同行评审期刊论文（包括文章和评论）。仅考虑已出版的英语作品。首轮分别包括TCE和TCF的2330篇和599篇出版物。
需要进一步筛查以缩小收集范围。在第一轮中，我们筛选了出版年份和WoS类别。与接下来的十年相比，2010年之前，很少有期刊论文根据我们的搜索标准关注TCE和TCF，并且与这两个概念表现出边缘相关性。与此同时，与前二十年相比，自2010年以来，全球交通运输二氧化碳排放量明显加速。因此，审查期年定于2010年开始，至2022年10月结束。不过，作为额外的证据来源，也引用了2010年之前发表的一些作品。
为了捕捉与交通运输高度相关的文献，我们考虑了与交通GHG排放有明显相关性的11个WoS学科类别（图5）。在第二轮筛选中，我们扫描了所有论文标题，并排除了与目标两个主题关系不大或没有关系的论文。第三步，我们仔细阅读所有摘要，以确保研究主题与我们的重点一致。最后，纳入了366篇TCE论文（352篇文章和14篇评论）和104篇TCF论文（102篇文章和2篇评论）作为核心评论材料（参见补充文献列表）。
图5|系统审查过程流程图。PRISMA工作流程34用于严格收集和过滤TCE和TCF文献。
研究集群的文献计量学
为了识别TCE和TCF研究的研究集群，我们采用了开放源代码文献计量工具VOSviewer软件86来执行稳健且可重复的文献计量分析40。该工具已应用于许多学科，例如信息科学、医学、管理、教育、自然科学和社会科学63。我们首先通过两个步骤预处理作者关键词：1）将高频名词的复数形式统一为单数形式（例如，从“排放”到“排放”）; 2）将同义词统一为一个术语，包括“二氧化碳”和“二氧化碳”、“运输”和“运输”，以及“生命周期评估”的各种变体。然后，我们建立了关键词的共生网络，并基于无监督的集群算法计算了结果中概述的前五个主要研究集群。
数据可行性
本研究中使用的所有数据均从Web of Science公开收集。所选文献可在补充文献列表中找到。
代码可行性
VOSviewer版本1.6.19已用于文献聚类。