Spatial Structure and Carbon Dioxide (CO₂) Emissions Due to Commuting: An Analysis of Italian Urban Areas

Abstract

Cirilli A. and Veneri P. Spatial structure and carbon dioxide (CO₂) emissions due to commuting: an analysis of Italian urban areas, Regional Studies. This paper investigates whether and to what extent the spatial configuration of an urban area affects the production of carbon dioxide (CO₂) emissions due to commuting. It disentangles the effect – in terms of commuting patterns and, ultimately, polluting emissions – of several features of urban spatial structure such as compactness, monocentricity, concentration and functional diversity. The main finding of the 111 largest Italian urban areas analysed is that urban spatial configuration is an important determinant of commuting patterns and the associated level of per passenger CO₂ emissions. In particular, smaller, more compact and less monocentric areas are associated with lower levels of CO₂ per commuter, with socio-demographic characteristics also playing a role.

Cirilli A. and Veneri P. 空间结构与通勤所造成的二氧化碳（CO₂）排放：意大利城市区域的分析，区域研究。本文探讨城市区域的空间形态是否、以及何种程度影响了由通勤所造成的二氧化碳（CO₂）排放之生产？本研究理清城市空间结构部分特徵的效应——就通勤模式以及最终具有污染的排放而言——例如紧凑性、单中心、聚集性与功能多样性。分析意大利一百一十一座最大城市区域的主要发现为，城市空间形态是通勤模式以及与之相关的每位乘客CO₂ 排放程度的重要决定因素。特别是较小型、较紧凑以及非单一中心的区域，平均每位通勤者的 CO₂ 排放程度较低，其中社会—人口特徵亦有所影响。

Cirilli A. et Veneri P. Structure spatiale et émissions de dioxyde de carbone (CO₂) dues aux déplacements pendulaires : une analyse des zones urbaines italiennes, Regional Studies. Le présent article examine si et dans quelle mesure la configuration spatiale d'une zone urbaine affecte la production des émissions de dioxyde de carbone (CO₂) dues aux déplacements pendulaires. Il isole l'effet – en termes de schémas de déplacements pendulaires et, au final, d'émissions polluantes – de plusieurs caractéristiques de la structure spatiale urbaine, telles que la compacité, la monocentricité, la concentration et la diversité fonctionnelle. La principale constatation concernant les 111 plus grandes zones urbaines italiennes analysées est que la configuration spatiale urbaine est un déterminant important des schémas de déplacements pendulaires et du niveau associé d'émissions de CO₂ par passager. En particulier, les zones les plus petites, les plus compactes et les moins monocentriques sont associées à de plus faibles niveaux de CO₂ par voyageur pendulaire, les caractéristiques sociodémographiques jouant également un rôle.

Cirilli A. und Veneri P. Raumstruktur und der Ausstoß von Kohlendioxid (CO₂) aufgrund des Berufsverkehrs: eine Analyse von italienischen Stadtgebieten, Regional Studies. In diesem Beitrag wird untersucht, ob und in welchem Umfang sich die räumliche Konfiguration eines Stadtgebiets auf den Ausstoß von Kohlendioxid (CO₂) aufgrund des Berufsverkehrs auswirkt. Hierfür differenzieren wir zwischen den Auswirkungen von verschiedenen Merkmalen der urbanen Raumstruktur – zum Beispiel Kompaktheit, Monozentrizität, Konzentration und funktionelle Diversität – auf Berufsverkehrsströme und letztendlich auf den Schadstoffausstoß. Das wichtigste Ergebnis einer Analyse der 111 größten italienischen Stadtgebiete lautet, dass die räumliche Konfiguration einer Stadt ein wichtiger Determinant für Berufsverkehrsströme und den damit verbundenen CO₂-Ausstoß pro Verkehrsteilnehmer darstellt. Insbesondere weisen kleinere, kompaktere und weniger monozentrische Gebiete einen niedrigeren CO₂-Ausstoß pro Verkehrsteilnehmer auf, wobei soziodemografische Merkmale ebenfalls eine Rolle spielen.

Cirilli A. y Veneri P. Estructura espacial y emisiones de dióxido de carbono (CO₂) por los desplazamientos al trabajo: un análisis de zonas urbanas italianas, Regional Studies. En este artículo investigamos si la configuración espacial de un área urbana afecta a la producción de emisiones de dióxido de carbono (CO₂) como consecuencia de los desplazamientos al trabajo, y si es así, en qué medida. Para ello diferenciamos el efecto de distintas características de la estructura espacial urbana –por ejemplo, compacidad, monocentricidad, concentración y diversidad funcional– en lo que concierne a los desplazamientos al trabajo y, en última instancia, las emisiones contaminantes. Los principales resultados de las 111 áreas urbanas italianas más grandes analizadas indican que la configuración espacial urbana es un importante determinante de los modelos de desplazamientos al trabajo y del consiguiente nivel de emisiones de CO₂ por pasajero. En concreto, las áreas más pequeñas, compactas y menos monocéntricas emiten menores niveles de CO₂ por pasajero, si bien las características sociodemográficas también desempeñan un papel importante.

• Urban spatial structure
• Commuting
• Environmental costs
• Carbon dioxide (CO₂) emissions

• 城市空间结构
• 通勤
• 环境成本
• 二氧化碳（CO₂）排放

• Structure spatiale urbaine
• Déplacements pendulaires
• Coûts environnementaux
• Emissions de dioxyde de carbone (CO₂)

• Urbane Raumstruktur
• Berufsverkehr
• Umweltkosten
• Ausstoß von Kohlendioxid (CO₂)

• Estructura espacial urbana
• Desplazamientos al trabajo
• Costes medioambientales
• Emisiones de dióxido de carbono (CO₂)

JEL classifications:

• Q56
• R14
• R41

Acknowledgements

The views expressed herein are those of the authors and do not necessarily reflect the views of the Bank of Italy or of the Organisation for Economic Co-operation and Development (OECD).

Notes

1. An LLS is defined as a cluster of contiguous municipalities with a high degree of self-containment in terms of journeys to work, thus constituting a single local labour market (ISTAT and Sforzi, 1997).

2. For an insightful review on these topics, see Dieleman et al. (2002) and Snellen et al. (2002).

3. The index provided by ISFORT takes into account the distance to the closest fifteen nodes of the transport network, including railways, airports, ports, freight stations and highways.

4. Moran's I statistics reported in Tables 5 and 6 were computed using four nearest-neighbours binary standardized matrixes. The results are consistent with other spatial matrixes, computed on the basis of the inverse of distance among UAs, applying different thresholds of minimum distance.