京津冀首个交通节能减排实验室建成 实现对“人、车、路、环境”交通全要素的监测、评价等工作

18.11.2015  21:27

  车流量与空气中PM2.5关系几何?轨道周边噪声振动有多大?高速公路服务区污染状况如何?今后,这些交通与环境的关系,随着北京交通节能减排实验室的建成,将拥有更多数据支撑,为北京构建绿色可持续现代交通体系奠定基础。

  11月18日,由北京市交通行业节能减排中心、北京工业大学城市交通学院、北京交通运输职业学院共同建设的北京市交通节能减排实验室正式建成,实验室通过对交通与环境关系的研究,旨在建立“实测+模拟仿真+评价”的交通环境综合评价体系。

  北京交通节能减排实验室的建成,将大大提升北京交通环境监测和污染源监测水平,通过科学的量化手段获取准确的数据,反映交通行业污染的真实现状,支撑交通污染规律的研究及环保治理措施的制定,为京津冀区域层面的交通污染联防联控提供支持。

    北京建设京津冀首家交通节能减排实验室

  随着城市化、机动化进程的加快,能源和环境形势日益严峻,大气污染治理及节能减排工作前所未有的巨大挑战。根据环保部门测算数据北京本地PM2.5污染中,机动车排放占比达31.1%,成为首要污染源。交通领域已成为三大重点能耗与大气污染物排放的领域之一。同时,交通对水环境、土壤环境、噪声环境及生态产生的影响及防控也愈发受到关注。如何构建绿色可持续的现代交通体系成为未来发展中亟需解决的问题。

  目前交通领域普遍存在环境数据基础薄弱,现状不明,问题不清等情况,严重制约了交通污染治理工作的深入开展,亟需开展交通环境数据的科学采集。依托海量交通数据,为交通领域污染治理措施的制定提供技术支持。

  交通运输部于2013年底启动公路水路交通运输环境监测网络建设试点工程,作为全国首批、京津冀区域唯一一家试点城市,北京于2015年建成大兴西红门收费站、通州京塘路土桥、京塘路觅子店、怀柔分水岭隧道四个交通环境在线监测点位,实时监测交通运行数据和PM2.5等大气污染物浓度、交通噪声等指标。为了扩大监测范围、深入研究交通与环境的关系,2014年北京市交通行业节能减排中心启动交通节能减排实验室建设。实验室充分利用北京工业大学国家重点实验室、北京城市交通协同创新中心等科研平台及北京交通运输职业学院职业人才的培养优势,具有显著的专业优势及行业特性。

  作为技术先进、覆盖全面的综合性实验平台,北京交通领域节能减排实验室共有移动源排放检测室、生态环境检测室、噪声和振动检测室、交通水环境检测室、交通大气环境检测室、生态驾驶实验室、绿色道路材料实验室等七大实验室及一台移动环境监测车,拥有车载尾气检测设备、气象色谱仪、液相色谱仪、离子色谱仪、模拟驾驶舱等实验设备近100套,可以全面实现对“人、车、路、环境”交通全要素的检测、评价、相关规律研究,以及污染防控措施研究等工作。

   交通环境监测车:一个移动的综合实验室

  交通拥堵与环境污染的关系有多大?货运场站的污染情况如何?为了实现对交通拥堵路段、货运场站、高速公路服务区等区域污染物浓度的现场监测,实验室配置了一台移动环境监测车,对大气、水质、噪声、生态等环境要素进行测试采集。

  在喷涂“交通环境监测车”字样、白色的考斯特车上,记者看到车内配大气测定仪、噪声测定仪等监测设备,可以监测一定环境条件下尾气、烟尘烟气、水中油质、微生物监测、施工振动、噪音等30个指标数据。

  对于机动车尾气排放的氮氧化物,一氧化碳等污染物,交通环境监测车6秒就可得出数据,而PM2.5、PM10浓度含量也可在1个小时内得到结果。

  已开展的监测结果显示,货运场站内部污染物浓度超过周边环境监测点高达3-19倍。主要货运通道PM2.5浓度高于周边环境1.33倍,且污染物浓度与断面车流量直接相关。未来,通过对货运场站及通道的环境监测,将为货运行业污染治理措施研究制定提供支持。

   生态驾驶实验室:生态驾驶技术节油率达7%

  为了实现对生态驾驶的效果评估,进一步在全市推广生态驾驶技术,北京交通节能减排实验室建设了生态驾驶子实验室。

  在生态驾驶实验室,记者看到,出租车司机李师傅正在一个模拟真实场景的驾驶舱里,进行生态驾驶技术的操作。刹车、油门、方向盘转角等高精度、多维度的驾驶行为数据通过传感器传输显示在评价展示系统上。

  李师傅告诉记者:采用生态驾驶后,更省油了,每百公里可以省1到2升油,一天省3到6升油,每天大概能省三五十块钱。

  通过驾驶模拟舱系统,提取车辆动力、行驶轨迹、驾驶员操作行为等参数,生态驾驶实验室形成了集“监测-诊断-矫正-评估”为一体的生态驾驶行为关键技术。此前,自2014年6月生态驾驶技术已在全市出租车驾驶员中推广。结合培训教程和培训视频对出租车驾驶员开展动态培训,通过对接受培训的出租车司机前后监测数据对比,培训后相同条件下百公里油耗平均下降0.74升,节油率达到7%。生态驾驶技术若在全市出租行业推广,每年可节油1.4万吨,占行业燃油消耗总量的4%。

  未来实验室将对面向公众的生态驾驶行为推广开展相关研究,使生态驾驶这项成本最低的节能减排技术发挥更大作用。

   移动源排放实验室:什么车最环保省油,一测便知

  车辆在行进过程中污染排放情况如何?移动源排放实验室将对各类车辆在不同工况下的污染物排放进行测试。

  移动源排放实验室配备了国际领先的车载排放分析设备,用于获取车辆在实际道路运行下每一秒的位置、气象及污染物状况数据。同时拥有车载高精度油耗分析仪设备,获取车辆在实际工况下的逐秒油耗,与排放监测结果结合进行集成分析。在测试结果的基础上,将国际模型本地化,构建北京市城市交通能耗排放仿真模型,科学准确地掌握机动车污染排放的时空分布规律。

  在现场,记者看到实验室工作人员正在对一辆小汽车进行污染物排放测试,在汽车正常行驶状况下,一根长长的采样管由车辆尾气管连接到测试设备上,采集尾气的逐秒排放量,同时将样本气体传送至气体分析仪中得到各种污染物的逐秒浓度数据,计算机再通过流量、浓度数据结合外部的GPS、气象等数据,计算获取逐秒的氮氧化物、一氧化碳、碳氢等气体排放情况。

  实验室通过对车辆实际工况下污染物排放的测试已经支持了北京新能源出租车选型、客车节能减排效果分析以及混合动力车在北京路况的适用性等相关工作。以混合动力车适用性评估为例,通过试验及分析得出,混合动力车节油50%,减少排放60%的减排效果,且其在非常拥堵和畅通情况下的油耗变化低于10%,混合动力车较为适合在城市中运营,节能减排效果较好。

  搭建京津冀交通环境数据采集平台

  利用气象色谱仪、液相色谱仪、大气颗粒物浓度监测仪等先进设备,开展交通设施周边大气、水、噪声、土壤等交通环境要素的监测工作。交通大气环境质量检测室,交通水环境质量检测室,交通噪声和振动检测室,交通生态环境质量检测室等实验室通过开展道路、客货运枢纽、轨道场站等重点交通基础设施周边环境大气、水、噪声、土壤等要素的监测工作,可以准确掌握交通领域污染现状,填补交通环保数据的空白,为明确交通行业环保重点、掌握交通环保设施有效性提供依据。

  下一步,实验室将针对交通运输活动过程中产生的PM2.5,氮氧化物等气体污染物,道路、场站等建设过程中可能产生的大气、水、土壤、噪声及生态环境破坏,以及高速公路服务区收费站、客货运枢纽等基础设施运营过程产生的大气、水、噪声等污染开展全面监测,加强节能环保监管。同时支持微观层面交通环境质量的监测与研究,公交枢纽场站内部空气质量以及慢行系统改造后前后空气质量等进行监测与改造效果评估,从人体感官的角度充分考虑交通环境质量对公众健康的影响。

  在京津冀一体化协同发展过程中,北京交通节能减排实验室作为在区域内首个针对交通领域节能减排工作的综合性实验室将充分发挥其优势,立足于北京拓展至津冀,开展交通环境及建设、运营、维护大气、水、土壤、生态等环境介质的全面监测及科学研究,推动京津冀三地建立搭建区域维度的交通环境数据采集平台。通过统一的标准规范监测方法,促进三地交通环境数据共享,支持区域层面交通污染规律的把握与治理措施的研究制定。

    附:生态驾驶技巧

  1.                轻点油门平缓起步,将最初5秒的时速保持在20公里/小时左右

  2.                尽量减少加速和制动的次数,保持充分的车间距离

  3.                停止不必要的空转,倡导“停车熄火

  4.                提前松开油门,利用发动机制动器减速

  5.                尽量少用空调

  6.                恰当暖机,避免不必要的预热

  7.                充分利用道路交通信息,预知交通状况

  8.                及时检查胎压

  9.                尽量减轻车载

  10.              注意停车场所,避免引起交通拥堵