“大數(shù)據(jù)”助力交通治污減排——京津冀首個交通節(jié)能減排實驗室成立

文/本刊記者 祁娟

據(jù)環(huán)保部門測算，北京本地PM2.5污染中，機動車排放占比達31.1%，已成為首要污染源。交通已是三大重點能耗與大氣污染物排放領(lǐng)域之一，亟需構(gòu)建綠色可持續(xù)的現(xiàn)代交通體系。治污具體從哪入手？京津冀地區(qū)首個交通節(jié)能減排實驗室的建成，通過對“人、車、路、環(huán)境”交通全要素的檢測，或為治霾提供新思路。

今年冬天，霧霾席卷大半個中國，尤其北京、河北等地的PM2.5濃度指數(shù)爆表。作為大氣的重要污染源之一，機動車尾氣再次成為社會關(guān)注的焦點。但機動車排放、交通與PM2.5究竟是何關(guān)系，仍缺乏權(quán)威論證。

11月18日，京津冀地區(qū)首個交通節(jié)能減排實驗室（以下簡稱“節(jié)能減排實驗室”）在北京工業(yè)大學(xué)正式成立。實驗室由北京市交通行業(yè)節(jié)能減排中心、北京工業(yè)大學(xué)城市交通學(xué)院、北京交通運輸職業(yè)學(xué)院共同建設(shè)而成，通過研究交通與環(huán)境的關(guān)系，建立“實測+模擬仿真+評價”的交通環(huán)境綜合評價體系，促進京津冀三地統(tǒng)一監(jiān)測標(biāo)準(zhǔn)、共享數(shù)據(jù)，實現(xiàn)區(qū)域交通污染的聯(lián)防聯(lián)控。

那么，節(jié)能減排實驗室是如何對“人、車、路、環(huán)境”這些交通要素進行檢測？又將為交通的治污減排發(fā)揮怎樣的效力？讓親臨現(xiàn)場的記者為你一一揭秘吧。

初衷：大數(shù)據(jù)支撐交通環(huán)保治理

“目前國內(nèi)專門針對交通領(lǐng)域節(jié)能減排開展全要素研究的還較少，環(huán)保部門所做的基本上是綜合性的環(huán)境監(jiān)測與研究，由此造成我國交通領(lǐng)域環(huán)境數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)薄弱，無法為制定有效的交通環(huán)保措施提供依據(jù)?！睂嶒炇野l(fā)布會上，北京市交通行業(yè)節(jié)能減排中心副主任劉瑩這樣介紹創(chuàng)立實驗室的初衷。

北京工業(yè)大學(xué)城市交通學(xué)院副院長陳艷艷則表示，整個交通網(wǎng)對水環(huán)境、土壤環(huán)境、噪聲環(huán)境及生態(tài)產(chǎn)生的影響很復(fù)雜，國內(nèi)目前對不同車型在不同工況運行中的環(huán)境研究和監(jiān)測領(lǐng)域，基本上是空白的。而購買國外的軟件亦不適合中國國情，所做的預(yù)測同樣失真。

正是基于上述原因，早在2013年底，交通運輸部就啟動了公路水路交通運輸環(huán)境監(jiān)測網(wǎng)絡(luò)建設(shè)試點工程。為擴大監(jiān)測范圍、深入研究交通與環(huán)境的關(guān)系，2014年北京市交通行業(yè)節(jié)能減排中心啟動交通節(jié)能減排實驗室建設(shè)，旨在通過統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范監(jiān)測方法獲取準(zhǔn)確數(shù)據(jù)，反映交通行業(yè)污染的真實現(xiàn)狀，為交通領(lǐng)域治污提供技術(shù)支持。實驗室前期開展的工作，已支持了北京市新能源出租車的選型。

亮點：建立“實測+模擬仿真+評價”綜合交通評價體系

節(jié)能減排實驗室目前共有移動源排放檢測室、生態(tài)環(huán)境檢測室、噪聲和振動檢測室、交通水環(huán)境檢測室、交通大氣環(huán)境檢測室、生態(tài)駕駛實驗室、綠色道路材料實驗室七大實驗室及一臺移動環(huán)境監(jiān)測車，擁有車載尾氣檢測設(shè)備、氣象色譜儀、液相色譜儀、離子色譜儀、模擬駕駛艙等實驗設(shè)備近百套。

生態(tài)駕駛實驗室評估駕駛行為 生態(tài)駕駛實驗室是此次發(fā)布會的公眾關(guān)注熱點。據(jù)介紹，生態(tài)駕駛實驗室可對駕駛?cè)诉M行生態(tài)駕駛效果的評估，幫助駕駛?cè)烁恼{駛陋習(xí)。在生態(tài)駕駛實驗室，記者看到，一輛與真車無異的汽車模擬器。坐在駕駛室內(nèi)，在前后方大型3D顯示屏提供的路況引領(lǐng)下，駕駛?cè)朔路鹬蒙碛谡鎸崍鼍埃湓谛熊囘^程中的所有不良駕駛習(xí)慣都會被模擬器記錄，并通過傳感器傳輸顯示在評價展示系統(tǒng)上，以及時糾正駕駛員，培養(yǎng)良好駕駛習(xí)慣。

現(xiàn)場工作人員介紹說，生態(tài)駕駛實驗室正是通過駕駛模擬艙系統(tǒng)，提取車輛動力、行駛軌跡、駕駛員操作行為等參數(shù)，形成集“監(jiān)測-診斷-矯正-評估”為一體的生態(tài)駕駛行為關(guān)鍵技術(shù)。

劉瑩介紹說，目前生態(tài)駕駛技術(shù)已在全北京市出租車行業(yè)推廣，司機百公里耗油平均降0.74升，節(jié)油率達7%，節(jié)能減排效果最高的司機達19%。另外，實驗室正研究把生態(tài)駕駛技術(shù)及在線監(jiān)測行車數(shù)據(jù)結(jié)合，推出一款手機APP，司機下載安裝APP后，可實時監(jiān)測司機的每一腳油門和剎車，監(jiān)測每分鐘或者幾秒內(nèi)的瞬間油耗，同時，針對司機的不良駕駛習(xí)慣提出建議。

交通節(jié)能減排實驗室通過研究交通與環(huán)境的關(guān)系，建立“實測+模擬仿真+評價”的交通環(huán)境綜合評價體系，促進京津冀三地統(tǒng)一監(jiān)測標(biāo)準(zhǔn)、共享數(shù)據(jù)，實現(xiàn)區(qū)域交通污染的聯(lián)防聯(lián)控，填補了京津冀交通環(huán)保數(shù)據(jù)的空白。

環(huán)境監(jiān)測車實現(xiàn)區(qū)域污染物濃度現(xiàn)場監(jiān)測 在噴涂“交通環(huán)境監(jiān)測車”字樣的白色考斯特車上，記者看到車內(nèi)配大氣測定儀、噪聲測定儀等監(jiān)測設(shè)備，可以監(jiān)測一定環(huán)境條件下尾氣、煙塵煙氣、水中油質(zhì)、微生物監(jiān)測、施工振動、噪音等30個指標(biāo)數(shù)據(jù)。

對于機動車尾氣排放的氮氧化物，一氧化碳等污染物，交通環(huán)境監(jiān)測車6秒就可得出數(shù)據(jù)，而PM2.5、PM10濃度含量也可在1個小時內(nèi)得到結(jié)果。從已開展的監(jiān)測結(jié)果顯示，貨運場站內(nèi)部污染物濃度超過周邊環(huán)境高達3～19倍；主要貨運通道PM2.5濃度高于周邊環(huán)境1.33倍，且污染物濃度與斷面車流量直接相關(guān)。未來，通過對貨運場站及通道的環(huán)境監(jiān)測，將為貨運行業(yè)污染治理措施研究制定提供支持。

移動源排放實驗室一測便知 車輛在行進過程中污染排放情況如何？移動源排放實驗室將對各類車輛在不同工況下的污染物排放進行測試。在現(xiàn)場，記者看到實驗室工作人員正在對一輛小汽車進行污染物排放測試。

在汽車正常行駛狀況下，一根長長的采樣管由車輛尾氣管連接到測試設(shè)備上，采集尾氣的逐秒排放量，同時將樣本氣體傳送至氣體分析儀中得到各種污染物的逐秒濃度數(shù)據(jù)，計算機再通過流量、濃度數(shù)據(jù)結(jié)合外部的GPS、氣象等數(shù)據(jù)，計算獲取逐秒的氮氧化物、一氧化碳、碳氫等氣體排放情況。據(jù)介紹，在測試結(jié)果的基礎(chǔ)上，移動源排放實驗室將國際模型本地化，構(gòu)建北京市城市交通能耗排放仿真模型，科學(xué)準(zhǔn)確地掌握機動車污染排放的時空分布規(guī)律。

值得一提的是，實驗室通過對車輛實際工況下污染物排放的測試已支持了北京新能源出租車選型、客車節(jié)能減排效果分析及混合動力車適用性等工作。如通過試驗及分析得出，混合動力車節(jié)油50%，減少排放60%，且其在非常擁堵和暢通情況下的油耗變化低于10%，較適合在城市中運營。

交通節(jié)能減排實驗室的建成，有利于提升北京交通環(huán)境監(jiān)測和污染源監(jiān)測水平，通過科學(xué)的量化手段獲取準(zhǔn)確數(shù)據(jù)，反映交通行業(yè)污染的真實現(xiàn)狀，支撐交通污染規(guī)律的研究及環(huán)保治理措施的制定，為京津冀區(qū)域?qū)用娴慕煌ㄎ廴韭?lián)防聯(lián)控提供支持。

除此之外，交通大氣環(huán)境質(zhì)量檢測室、交通水環(huán)境質(zhì)量檢測室、交通噪聲和振動檢測室和交通生態(tài)環(huán)境質(zhì)量檢測室通過開展道路、客貨運樞紐、軌道場站等重點交通基礎(chǔ)設(shè)施周邊環(huán)境大氣、水、噪聲、土壤等要素的監(jiān)測工作，可以準(zhǔn)確掌握交通領(lǐng)域污染現(xiàn)狀，填補交通環(huán)保數(shù)據(jù)的空白，為明確交通行業(yè)環(huán)保重點、掌握交通環(huán)保設(shè)施有效性提供依據(jù)。

搭建京津冀交通環(huán)境數(shù)據(jù)采集平臺

據(jù)悉，實驗室目前已積累了億萬級的工況微觀數(shù)據(jù)和車載實測排放數(shù)據(jù)，還自主開發(fā)了準(zhǔn)確度高的宏觀清單、敏感性高的靜態(tài)路網(wǎng)等四層次排放模型。再結(jié)合其他交通環(huán)境監(jiān)測平臺的交通大數(shù)據(jù)，實驗室在一定程度上已能夠科學(xué)量化交通領(lǐng)域能耗污染情況。

劉瑩介紹說，下一步實驗室將針對交通運輸活動過程中產(chǎn)生的PM2.5、氮氧化物等氣體污染物，道路、場站等建設(shè)過程中可能產(chǎn)生的大氣、水、土壤、噪聲及生態(tài)環(huán)境破壞，以及高速公路服務(wù)區(qū)收費站、客貨運樞紐等基礎(chǔ)設(shè)施運營過程產(chǎn)生的大氣、水、噪聲等污染開展全面監(jiān)測，加強節(jié)能環(huán)保監(jiān)管。同時支持微觀層面交通環(huán)境質(zhì)量的監(jiān)測與研究，公交樞紐場站內(nèi)部空氣質(zhì)量以及慢行系統(tǒng)改造后前后空氣質(zhì)量等進行監(jiān)測與改造效果評估，從人體感官的角度充分考慮交通環(huán)境質(zhì)量對公眾健康的影響。

在京津冀協(xié)同發(fā)展過程中，實驗室作為區(qū)域內(nèi)首個針對交通領(lǐng)域節(jié)能減排工作的綜合性實驗室，還將立足北京拓展至天津及河北地區(qū)，開展交通環(huán)境介質(zhì)的全面監(jiān)測及研究，推動三地建立區(qū)域交通環(huán)境數(shù)據(jù)采集平臺。