中國(guó)機(jī)動(dòng)車保有量的持續(xù)增長(zhǎng),據(jù)國(guó)家統(tǒng)計(jì)局發(fā)布的2011年國(guó)民經(jīng)濟(jì)和社會(huì)發(fā)展統(tǒng)計(jì)公報(bào)顯示,2011年年末我國(guó)民用汽車保有量達(dá)到10578萬(wàn)輛(包括三輪汽車和低俗火車1228輛),同比增長(zhǎng)16.4%,其中私人汽車保有量7872萬(wàn)輛,增長(zhǎng)24.4%,其中私人轎車保有量4322萬(wàn)輛,增長(zhǎng)25.5%。隨著汽車保有量迅速增加的同時(shí),環(huán)境污染問題也日益嚴(yán)重。據(jù)估計(jì)與20世紀(jì)80年代相比,我國(guó)排放總量則增加了12倍,預(yù)計(jì)到2020年,我國(guó)汽車保有量將超過(guò)20000萬(wàn)輛,由此將帶來(lái)更加嚴(yán)重的交通安全、擁堵、污染等問題,城市交通擁堵排放的尾氣成為了交通污染的主要來(lái)源。因此,解決交通安全、擁堵和停車難問題成為了近期城市智能交通系統(tǒng)發(fā)展的主要目標(biāo)。
1.日本智能交通節(jié)能與環(huán)保
自20世紀(jì)90年代后期,日本年人均出行距離穩(wěn)定在10000公里左右。其中道路運(yùn)輸市場(chǎng)份額超過(guò)65%,其余基本為鐵路運(yùn)輸,約占30%,航空運(yùn)輸?shù)氖袌?chǎng)份額非常小。
車輛在擁擠狀態(tài)中排放的二氧化碳要遠(yuǎn)高于高速行駛中二氧化碳的排放量。一般汽車平均時(shí)速20公里時(shí),二氧化碳排放量比時(shí)速40公里高30%,比60公里時(shí)高60%以上。日本運(yùn)輸規(guī)?;痉€(wěn)定,交通路網(wǎng)已經(jīng)十分完善,通過(guò)大規(guī)模改善交通基礎(chǔ)設(shè)施來(lái)提高運(yùn)輸速度的空間已經(jīng)很小。目前日本主要通過(guò)廣泛應(yīng)用智能交通系統(tǒng)(ITS)提高道路使用效率。通過(guò)采用VICS、ETC等智能交通技術(shù),提高了車輛行駛速度,減少了交通擁擠狀況,進(jìn)而提高燃油效率,實(shí)現(xiàn)交通減排。一是推廣使用VICS(道路交通情報(bào)通信系統(tǒng))。日本汽車的GPS使用十分普遍,但其信息并不局限于地圖和道路。VICS能夠提供豐富的信息,使車載GPS顯示即時(shí)路況信息,引導(dǎo)交通流量。VICS通過(guò)及時(shí)提供道路交通信息,以提高車輛速度,進(jìn)而提高實(shí)際的車輛燃油效率,降低排放。到2010年VICS的使用降低了240萬(wàn)噸的二氧化碳排放量。二是ETC(電子不停車收費(fèi)系統(tǒng))的廣泛使用減少了高速公路收費(fèi)站車輛排隊(duì)等候。日本高速公路收費(fèi)站大量采取ETC方式,2008年ETC利用率達(dá)到了80%,ETC系統(tǒng)減少了因高速公路收費(fèi)站因繳費(fèi)引起的車輛排隊(duì)等候和擁擠情況,一方面提高了道路通行能力,同時(shí)也通過(guò)緩解收費(fèi)站的擁擠而實(shí)現(xiàn)交通減排。此外,日本政府的交通流量管理措施還包括提高自行車使用和減少道路車輛的工作率。
2.歐盟智能交通系統(tǒng)節(jié)能與環(huán)保
圍繞2011年3月推出的歐盟2020智能交通系統(tǒng)(ITS)確定的三大目標(biāo):交通可持續(xù)、競(jìng)爭(zhēng)力和節(jié)能減排,歐委會(huì)于2011年積極制定配套措施和出臺(tái)行動(dòng)計(jì)劃,在歐盟范圍內(nèi)全面部署和督促落實(shí)智能交通系統(tǒng)技術(shù)的研發(fā)及應(yīng)用。目前,歐盟智能交通系統(tǒng)技術(shù)的研發(fā)及應(yīng)用主要是根據(jù)歐盟交通的現(xiàn)狀特點(diǎn)和發(fā)展目標(biāo),充分利用已有的信息通訊技術(shù)(ICT)、計(jì)算機(jī)及互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)、衛(wèi)星導(dǎo)航技術(shù)、電子及傳感器技術(shù),以及節(jié)能減排和新型推進(jìn)器技術(shù)。對(duì)各項(xiàng)技術(shù)進(jìn)行交叉整合、優(yōu)化配置,從而實(shí)現(xiàn)旅客和貨物運(yùn)輸?shù)母鞣N交通方式(公路、鐵路、航空、航運(yùn)和城市交通)的更有效、更安全、更清潔和更準(zhǔn)時(shí)。
3.我國(guó)智能交通系統(tǒng)節(jié)能與環(huán)保
機(jī)動(dòng)車尾氣污染方針與控制是我國(guó)智能交通節(jié)能與環(huán)保的重要方向之一,研究包括:機(jī)動(dòng)車尾氣污染檢測(cè)、模擬、評(píng)估及控制。機(jī)動(dòng)車尾氣污染檢測(cè)室指單車排放因子的測(cè)試沒測(cè)試結(jié)果能反映單輛車在不同行駛狀態(tài)的排放特征,可用于驗(yàn)證排放因子模型和評(píng)價(jià)某輛車或者某類車的排放水平。機(jī)動(dòng)車尾氣污染模擬包括排放過(guò)程的模擬和污染物進(jìn)入大氣時(shí)各種無(wú)力和化學(xué)過(guò)程的模擬。機(jī)動(dòng)車尾氣污染的模擬和評(píng)估離不開機(jī)動(dòng)車尾氣排放測(cè)算技術(shù),基于行駛里程的靜態(tài)測(cè)算方法已滿足不了動(dòng)態(tài)數(shù)值模擬和分時(shí)段、分區(qū)域及分類型的模擬和評(píng)估需求,基于智能化的交通信息采集技術(shù)的排放測(cè)算方法才能更好地滿足這一需求。過(guò)去機(jī)動(dòng)車尾氣污染模擬受制于難以獲取動(dòng)態(tài)的機(jī)動(dòng)車排放量,模擬結(jié)果多為假設(shè)單位時(shí)間內(nèi)穩(wěn)定排放情況下的污染物濃度值,與實(shí)際情況有交大差別。將智能化的交通信息采集技術(shù)引入到機(jī)動(dòng)車尾氣污染模擬中可有效改善這一狀況:即基于動(dòng)態(tài)交通流的機(jī)動(dòng)車尾氣污染模擬技術(shù)采用了動(dòng)態(tài)交通流仿真技術(shù)、GPS浮動(dòng)車技術(shù),考慮車輛在不同運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的排放特性,搭建基于實(shí)時(shí)路況的機(jī)動(dòng)車實(shí)時(shí)排放仿真平臺(tái),建立以秒為單位的機(jī)動(dòng)車尾氣實(shí)時(shí)排放計(jì)算模型。在未來(lái)相當(dāng)長(zhǎng)的時(shí)期內(nèi),機(jī)動(dòng)車尾氣污染除受機(jī)動(dòng)車自身性能和政策法規(guī)的這一具有靜態(tài)特征的因素影響外,具有時(shí)態(tài)和空間特征的交通運(yùn)行環(huán)境、實(shí)際交通狀況和氣象條件將起到越來(lái)越重要的作用,因此,總體而言,機(jī)動(dòng)車尾氣污染仿真與控制技術(shù)的研究將朝著綜合化、智能化和一體化發(fā)展。
智能交通節(jié)能與環(huán)保領(lǐng)域的另一個(gè)重要方面是交通噪聲污染的防治與管理,包括交通噪聲的檢測(cè)、模擬、評(píng)估與治理。在噪聲檢測(cè)方面,噪聲監(jiān)測(cè)方法已由傳統(tǒng)的手工監(jiān)測(cè)逐漸過(guò)渡到自動(dòng)監(jiān)測(cè),自動(dòng)監(jiān)測(cè)技術(shù)能夠全時(shí)段、多方位反應(yīng)噪聲環(huán)境狀況,解決手工監(jiān)測(cè)獲取數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)性差、代表性差等缺點(diǎn)。在城市道路交通噪聲評(píng)價(jià)方面,國(guó)內(nèi)已由采用“監(jiān)測(cè)為主、面向聲源”的評(píng)價(jià)方法逐步過(guò)渡到采用“預(yù)測(cè)為主、實(shí)測(cè)為輔及面向受體”的評(píng)價(jià)方法,并形成了結(jié)合人口密度、人的主觀煩惱度等因素的綜合交通噪聲影響評(píng)價(jià)技術(shù)。另一方面,由于地理信息系統(tǒng)(GIS)強(qiáng)大的空間數(shù)據(jù)采集、存儲(chǔ)、分析處理及輸出顯示等功能,結(jié)合交通噪聲預(yù)測(cè)模型與GIS技術(shù)建立的集成交通噪聲預(yù)測(cè)評(píng)價(jià)系統(tǒng)已成為提高城市道路交通噪聲評(píng)價(jià)的效率、客觀性和準(zhǔn)確性的重要技術(shù)手段?;贕IS的交通噪聲預(yù)測(cè)與評(píng)價(jià)技術(shù)獎(jiǎng)交通噪聲預(yù)測(cè)模型與GIS結(jié)合起來(lái),建立整體集成的交通噪聲預(yù)測(cè)評(píng)價(jià)系統(tǒng),最大限度地發(fā)揮了GIS對(duì)空間數(shù)據(jù)采集、存儲(chǔ)、分析處理及顯示輸出的功能。特別是在大尺度的城市區(qū)域交通噪聲預(yù)測(cè)與評(píng)價(jià)方面,基于GIS的交通噪聲預(yù)測(cè)與評(píng)價(jià)技術(shù)有其他技術(shù)無(wú)法比擬的有事,不僅可以從GIS系統(tǒng)自動(dòng)獲取噪聲計(jì)算所需的道路及各種障礙物的信息以預(yù)測(cè)城市交通噪聲的分布和邊和趨勢(shì),還能以噪聲地圖的形式直觀展示預(yù)測(cè)結(jié)果,并對(duì)多種交通噪聲降噪措施的小郭進(jìn)行評(píng)估。未來(lái)交通噪聲監(jiān)測(cè)將朝著自動(dòng)化、智能化、網(wǎng)絡(luò)化的方向發(fā)展,同時(shí)實(shí)現(xiàn)交通噪聲、交通流要素、氣象要素、污染物要素監(jiān)測(cè)的一體化。
結(jié)語(yǔ)
低碳環(huán)保已經(jīng)成為人們?nèi)粘I畹囊徊糠?,建設(shè)以低碳排放為特征的產(chǎn)業(yè)體系和消費(fèi)模式,發(fā)展低碳經(jīng)濟(jì),實(shí)現(xiàn)綠色增長(zhǎng),成為各界共識(shí)。在當(dāng)前環(huán)境壓力越來(lái)越嚴(yán)重的情況下,要持續(xù)發(fā)展,走低碳經(jīng)濟(jì)、節(jié)能環(huán)保之路將是唯一的選擇,利用智能交通相關(guān)技術(shù),控制尾氣排放以及進(jìn)行監(jiān)測(cè)與評(píng)估,將是未來(lái)節(jié)能與環(huán)保領(lǐng)域的一個(gè)重要發(fā)展趨勢(shì)。
1.日本智能交通節(jié)能與環(huán)保
自20世紀(jì)90年代后期,日本年人均出行距離穩(wěn)定在10000公里左右。其中道路運(yùn)輸市場(chǎng)份額超過(guò)65%,其余基本為鐵路運(yùn)輸,約占30%,航空運(yùn)輸?shù)氖袌?chǎng)份額非常小。
車輛在擁擠狀態(tài)中排放的二氧化碳要遠(yuǎn)高于高速行駛中二氧化碳的排放量。一般汽車平均時(shí)速20公里時(shí),二氧化碳排放量比時(shí)速40公里高30%,比60公里時(shí)高60%以上。日本運(yùn)輸規(guī)?;痉€(wěn)定,交通路網(wǎng)已經(jīng)十分完善,通過(guò)大規(guī)模改善交通基礎(chǔ)設(shè)施來(lái)提高運(yùn)輸速度的空間已經(jīng)很小。目前日本主要通過(guò)廣泛應(yīng)用智能交通系統(tǒng)(ITS)提高道路使用效率。通過(guò)采用VICS、ETC等智能交通技術(shù),提高了車輛行駛速度,減少了交通擁擠狀況,進(jìn)而提高燃油效率,實(shí)現(xiàn)交通減排。一是推廣使用VICS(道路交通情報(bào)通信系統(tǒng))。日本汽車的GPS使用十分普遍,但其信息并不局限于地圖和道路。VICS能夠提供豐富的信息,使車載GPS顯示即時(shí)路況信息,引導(dǎo)交通流量。VICS通過(guò)及時(shí)提供道路交通信息,以提高車輛速度,進(jìn)而提高實(shí)際的車輛燃油效率,降低排放。到2010年VICS的使用降低了240萬(wàn)噸的二氧化碳排放量。二是ETC(電子不停車收費(fèi)系統(tǒng))的廣泛使用減少了高速公路收費(fèi)站車輛排隊(duì)等候。日本高速公路收費(fèi)站大量采取ETC方式,2008年ETC利用率達(dá)到了80%,ETC系統(tǒng)減少了因高速公路收費(fèi)站因繳費(fèi)引起的車輛排隊(duì)等候和擁擠情況,一方面提高了道路通行能力,同時(shí)也通過(guò)緩解收費(fèi)站的擁擠而實(shí)現(xiàn)交通減排。此外,日本政府的交通流量管理措施還包括提高自行車使用和減少道路車輛的工作率。
2.歐盟智能交通系統(tǒng)節(jié)能與環(huán)保
圍繞2011年3月推出的歐盟2020智能交通系統(tǒng)(ITS)確定的三大目標(biāo):交通可持續(xù)、競(jìng)爭(zhēng)力和節(jié)能減排,歐委會(huì)于2011年積極制定配套措施和出臺(tái)行動(dòng)計(jì)劃,在歐盟范圍內(nèi)全面部署和督促落實(shí)智能交通系統(tǒng)技術(shù)的研發(fā)及應(yīng)用。目前,歐盟智能交通系統(tǒng)技術(shù)的研發(fā)及應(yīng)用主要是根據(jù)歐盟交通的現(xiàn)狀特點(diǎn)和發(fā)展目標(biāo),充分利用已有的信息通訊技術(shù)(ICT)、計(jì)算機(jī)及互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)、衛(wèi)星導(dǎo)航技術(shù)、電子及傳感器技術(shù),以及節(jié)能減排和新型推進(jìn)器技術(shù)。對(duì)各項(xiàng)技術(shù)進(jìn)行交叉整合、優(yōu)化配置,從而實(shí)現(xiàn)旅客和貨物運(yùn)輸?shù)母鞣N交通方式(公路、鐵路、航空、航運(yùn)和城市交通)的更有效、更安全、更清潔和更準(zhǔn)時(shí)。
3.我國(guó)智能交通系統(tǒng)節(jié)能與環(huán)保
機(jī)動(dòng)車尾氣污染方針與控制是我國(guó)智能交通節(jié)能與環(huán)保的重要方向之一,研究包括:機(jī)動(dòng)車尾氣污染檢測(cè)、模擬、評(píng)估及控制。機(jī)動(dòng)車尾氣污染檢測(cè)室指單車排放因子的測(cè)試沒測(cè)試結(jié)果能反映單輛車在不同行駛狀態(tài)的排放特征,可用于驗(yàn)證排放因子模型和評(píng)價(jià)某輛車或者某類車的排放水平。機(jī)動(dòng)車尾氣污染模擬包括排放過(guò)程的模擬和污染物進(jìn)入大氣時(shí)各種無(wú)力和化學(xué)過(guò)程的模擬。機(jī)動(dòng)車尾氣污染的模擬和評(píng)估離不開機(jī)動(dòng)車尾氣排放測(cè)算技術(shù),基于行駛里程的靜態(tài)測(cè)算方法已滿足不了動(dòng)態(tài)數(shù)值模擬和分時(shí)段、分區(qū)域及分類型的模擬和評(píng)估需求,基于智能化的交通信息采集技術(shù)的排放測(cè)算方法才能更好地滿足這一需求。過(guò)去機(jī)動(dòng)車尾氣污染模擬受制于難以獲取動(dòng)態(tài)的機(jī)動(dòng)車排放量,模擬結(jié)果多為假設(shè)單位時(shí)間內(nèi)穩(wěn)定排放情況下的污染物濃度值,與實(shí)際情況有交大差別。將智能化的交通信息采集技術(shù)引入到機(jī)動(dòng)車尾氣污染模擬中可有效改善這一狀況:即基于動(dòng)態(tài)交通流的機(jī)動(dòng)車尾氣污染模擬技術(shù)采用了動(dòng)態(tài)交通流仿真技術(shù)、GPS浮動(dòng)車技術(shù),考慮車輛在不同運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的排放特性,搭建基于實(shí)時(shí)路況的機(jī)動(dòng)車實(shí)時(shí)排放仿真平臺(tái),建立以秒為單位的機(jī)動(dòng)車尾氣實(shí)時(shí)排放計(jì)算模型。在未來(lái)相當(dāng)長(zhǎng)的時(shí)期內(nèi),機(jī)動(dòng)車尾氣污染除受機(jī)動(dòng)車自身性能和政策法規(guī)的這一具有靜態(tài)特征的因素影響外,具有時(shí)態(tài)和空間特征的交通運(yùn)行環(huán)境、實(shí)際交通狀況和氣象條件將起到越來(lái)越重要的作用,因此,總體而言,機(jī)動(dòng)車尾氣污染仿真與控制技術(shù)的研究將朝著綜合化、智能化和一體化發(fā)展。
智能交通節(jié)能與環(huán)保領(lǐng)域的另一個(gè)重要方面是交通噪聲污染的防治與管理,包括交通噪聲的檢測(cè)、模擬、評(píng)估與治理。在噪聲檢測(cè)方面,噪聲監(jiān)測(cè)方法已由傳統(tǒng)的手工監(jiān)測(cè)逐漸過(guò)渡到自動(dòng)監(jiān)測(cè),自動(dòng)監(jiān)測(cè)技術(shù)能夠全時(shí)段、多方位反應(yīng)噪聲環(huán)境狀況,解決手工監(jiān)測(cè)獲取數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)性差、代表性差等缺點(diǎn)。在城市道路交通噪聲評(píng)價(jià)方面,國(guó)內(nèi)已由采用“監(jiān)測(cè)為主、面向聲源”的評(píng)價(jià)方法逐步過(guò)渡到采用“預(yù)測(cè)為主、實(shí)測(cè)為輔及面向受體”的評(píng)價(jià)方法,并形成了結(jié)合人口密度、人的主觀煩惱度等因素的綜合交通噪聲影響評(píng)價(jià)技術(shù)。另一方面,由于地理信息系統(tǒng)(GIS)強(qiáng)大的空間數(shù)據(jù)采集、存儲(chǔ)、分析處理及輸出顯示等功能,結(jié)合交通噪聲預(yù)測(cè)模型與GIS技術(shù)建立的集成交通噪聲預(yù)測(cè)評(píng)價(jià)系統(tǒng)已成為提高城市道路交通噪聲評(píng)價(jià)的效率、客觀性和準(zhǔn)確性的重要技術(shù)手段?;贕IS的交通噪聲預(yù)測(cè)與評(píng)價(jià)技術(shù)獎(jiǎng)交通噪聲預(yù)測(cè)模型與GIS結(jié)合起來(lái),建立整體集成的交通噪聲預(yù)測(cè)評(píng)價(jià)系統(tǒng),最大限度地發(fā)揮了GIS對(duì)空間數(shù)據(jù)采集、存儲(chǔ)、分析處理及顯示輸出的功能。特別是在大尺度的城市區(qū)域交通噪聲預(yù)測(cè)與評(píng)價(jià)方面,基于GIS的交通噪聲預(yù)測(cè)與評(píng)價(jià)技術(shù)有其他技術(shù)無(wú)法比擬的有事,不僅可以從GIS系統(tǒng)自動(dòng)獲取噪聲計(jì)算所需的道路及各種障礙物的信息以預(yù)測(cè)城市交通噪聲的分布和邊和趨勢(shì),還能以噪聲地圖的形式直觀展示預(yù)測(cè)結(jié)果,并對(duì)多種交通噪聲降噪措施的小郭進(jìn)行評(píng)估。未來(lái)交通噪聲監(jiān)測(cè)將朝著自動(dòng)化、智能化、網(wǎng)絡(luò)化的方向發(fā)展,同時(shí)實(shí)現(xiàn)交通噪聲、交通流要素、氣象要素、污染物要素監(jiān)測(cè)的一體化。
結(jié)語(yǔ)
低碳環(huán)保已經(jīng)成為人們?nèi)粘I畹囊徊糠?,建設(shè)以低碳排放為特征的產(chǎn)業(yè)體系和消費(fèi)模式,發(fā)展低碳經(jīng)濟(jì),實(shí)現(xiàn)綠色增長(zhǎng),成為各界共識(shí)。在當(dāng)前環(huán)境壓力越來(lái)越嚴(yán)重的情況下,要持續(xù)發(fā)展,走低碳經(jīng)濟(jì)、節(jié)能環(huán)保之路將是唯一的選擇,利用智能交通相關(guān)技術(shù),控制尾氣排放以及進(jìn)行監(jiān)測(cè)與評(píng)估,將是未來(lái)節(jié)能與環(huán)保領(lǐng)域的一個(gè)重要發(fā)展趨勢(shì)。





