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城市交通节能减排检测与评估澳门重点实验室概况
发布时间:2011-06-28 11:00

01.概况与研究方向

城市交通节能减排检测与评估澳门重点实验室于2012年5月通过澳门科学技术委员会认定,正式挂牌成为澳门重点实验室。实验室以北京交通发展研究中心为依托法人单位,北京城市系统工程研究中心和北京交通大学作为共建单位,三个单位分工合作。

城市交通节能减排检测与评估澳门重点实验室基于城市交通节能减排的国内外发展趋势,围绕国家能源环境发展战略目标,按照澳门政府、交通主管部门节能减排的任务要求,在交通能耗排放检测与监测、交通能耗排放与交通流耦合关系、交通节能减排决策支撑系统建设、节能减排新技术等方面展开创新性研究,全面支撑城市交通节能减排的科学化和可持续发展。目前,重点实验室主要在多源交通运行基础数据采集与融合、海量能耗排放因子数据采集、城市交通能耗及尾气排放仿真模型开发、交通运行节能减排决策支撑系统建设等方面开展创新性研究,全面支撑城市交通节能减排的战略决策和科学化管理。未来10年内,城市交通节能减排检测与评估澳门重点实验室,将努力建设成为开展领域内高水平基础研究和应用研究、聚集和培养优秀科技人才、国际学术交流的重要基地,引领城市交通行业科技创新,推进交通节能低碳产业发展,起到全国城市交通节能减排科技创新示范作用。

实验室主要在多元交通运行基础数据采集与融合、海量能耗排放因子数据采集、城市交通能耗及温室气体排放仿真模型开发、交通运行节能减排决策支撑系统建设等方面开展创新性研究,全面支撑城市交通节能减排战略决策的科学化和可持续发展。

澳门交通发展研究中心负责实验室的整体建设、主要包括城市交通运行数据采集与仿真模型开发、城市交通能耗排放数据采集、城市交通能耗排放仿真模型开发、城市交通节能减排决策支撑系统开发。

北京城市系统工程研究中心负责城市交通能耗排放仿真模型开发中的技术难点问题研究,城市交通节能减排决策支撑系统开发中的交通政策、新能源新技术节能减排效果评价方法研究。

北京交通大学负责城市交通能耗排放数据采集中的采集技术研究、采集方案设计、采集过程实施、数据库建立等;负责城市交通能耗排放仿真模型开发中的技术难点问题研究。

02.研究进展与成果

实验室成功完成了城市交通运行状态与车辆能耗排放动态监测技术集成系统的构建框架设计,制定了针对公交车辆、出租车、社会车辆、城市货运以及区域路网的交通能耗排放指标体系,完成了城市社会车辆、公交车辆和出租车运行状态与车辆能耗排放动态监测技术研究,研发了社会车辆能耗排放测算模块、公交车能耗排放测算模块和出租车能耗排放测算模块,建立了社会车辆交通能耗排放监测数据库。

实验室研究并设计了一整套研究澳门交通排放分布的技术路线,在澳门典型交通指数与交通运行速度分布分析的基础上,同时建立澳门本地化道路运行工况库和开展基于VSP分布规律方法实现交通与排放数据之间的耦合的研究,进而研究交通流与排放分布规律,建立交通指数、速度与排放耦合关系曲线。

实验室研究并设计了“863计划-城市地面公交网络协同与环境友好型交通控制技术”的整体技术路线和思路,进而面向应用,研制开发两个实验系统,即交通运行与环境数据共享实验系统、区域交通排放监测及预测系统,并在两项关键技术的及系统研发的基础上,进行实地测试验证。

实验室研究团队对澳门区域交通仿真分析模型所需的市区典型道路和区域的进行调研,并选取澳门西三环丽泽桥片区作为交通仿真的区域,并设计澳门区域交通仿真模型的框架,选取Q-Paramics微观仿真App完成了澳门区域交通仿真模型与交通需求响应模型相链接的方案设计。

实验室还在德国环保部的支撑下与德国国际合作机构(GIZ)共同开展《缓解交通拥堵与应对气候变化—交通需求管理政策在北京的实践》项目研究。该项目属于“德国国际气候动议(ICI)” 框架下“中德国际气候变化项目”的子项之一。

实验室结合北京实际的道路交通运行工况和车辆结构数据,采用自下而上的建模方法,利用车型分类、交通状态、工况单元和活动水平进行模型的数据划分,使用平均速度(V)、行驶过程中停车时间比例(SP)和相对正加速度(RPA)三个特征值作为描述工况单元的统计特征参数,借用计算机仿真构建了本地化的交通排放因子库,目前已经开发完成了不同道路等级在不同交通拥堵情况下的能耗排放因子。

实验室承担省部级以上项目9项,获省部级奖励1项,App著作权25项,发明专利8项,并在重要的学术会议及期刊上发表论文149篇,出版专著7部;同时完成多项课题,对于城市交通节能减排起到示范和引导作用。

搭建的模型和平台:

汽车能耗排放分析平台      交通大气环境综合分析平台

    

城市机动车排放污染动态预警模型  城市货运交通能源消耗和环境排放测算分析系统

         

03.重点成果与获奖

“缓解交通拥堵与应对气候变化—交通需求管理政策在北京的实践”项目研究项目的主要研究内容包括:论证未来可能在北京实施的交通需求管理政策措施(TDM);预估其节能减排的效益;同时支撑交通需求管理政策和减缓气候变化的能力建设,并向中国其他大城市宣传推广北京的成功经验。该项目的成果之一即在国内5个城市推广项目所提议的分析和评估方法。

该项目开发了一种基于欧洲道路排放因子手册(HBEFA,Handbook of Road Emission Factors)技术思路和国内交通数据的交通排放模型。该模型通过高精准的GPS设备采集上千小时的实际道路运行数据,利用平均速度、相关正加速度、停车时间百分比三个参数描述工况单元,通过统计学方法找到代表道路交通状态的典型运行工况,运用交通模型、调查和运行监测等方式获得对应交通状态的交通活动水平数据,从而计算获得排放总量。目前实验室结合北京实际的道路交通运行工况和车辆结构数据,采用自下而上的建模方法,利用车型分类、交通状态、工况单元和活动水平进行模型的数据划分,使用平均速度(V)、行驶过程中停车时间比例(SP)和相对正加速度(RPA)三个特征值作为描述工况单元的统计特征参数,借用计算机仿真构建了本地化的交通排放因子库,目前已经开发完成了不同道路等级在不同交通拥堵情况下的能耗排放因子。

同时该项目所提出的政策分析方法,即建立交通模型和排放模型的耦合平台,对比政策不同方案的碳和污染物排放、能耗效果,将节能减排效果作为政策比选的筛选条件之一,也将对其他城市进行推广。

成果1:城市交通运行系统能源效率评估模型

城市交通运行系统能源效率评估模型,是基于 excel+VBAApp开发工具的交通运行系统与能耗效率评估App。App能够实现对城市客运、城市货运等城市交通系统的分行业能耗、排放总量的评估;同时,App将影响城市交通系统能耗排放的因素考虑到计算模型之中,能够实现对未来某一因素发生改变后,城市交通系统的能耗、排放总量预测。


成果2:汽车能耗排放分析平台

汽车能耗排放分析平台,以安装在出租车、社会车辆和公交车上的车载自动诊断系统 (OBD) 采集的车辆实时行车数据为基础,基于平台内部设定的算法,动态分析车辆的实时 运行状态、油耗和排放情况,并统计车辆逐曰、逐月或者逐年的行驶情况、油耗情况和排放情况,利用车辆的定位数据进一步实现对车辆行驶路径所覆盖道路的能耗和排放分析。 依托该平台研发成果已申获实用新型专利 1项,App著作权 3项。

成果3:澳门交通发展模拟与政策仿真模型

澳门交通发展模拟与政策仿真模型基于系统动力学分析方法,在结合经济社会影响因素分析的基础上,建立以城市交通结构、各类车辆类型和城市人口结构为核心的北京交通运行系统仿真分析模型,利用VensimApp工具研发了“城市交通运行仿真分析模型”App。以系统动力学建模为切入点,构建涵盖人口、经济、环境与交通的城市交通组织方式模型,并在此基础上开展基于模型的政策模拟与评价,为相关政策的制定奠定必要的科学基础。模型主要功能包括:模拟多部门政策制定后对于交通系统的影响;预测城市未来的总体交通需求;预测居民的出行结构;对现有交通服务水平进行评估;对城市交通对于环境的污染以及能源的消耗进行模拟。

说明: Structure3.bmp 

联系方式

地址1:澳门西城区西直门南大街16号北楼一层(北京城市系统工程研究中心)  

邮编:100035

电话: 010-68485971

传真:010-68483582

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电话:010-57079701

地址3:澳门海淀区主园村3号(北京交通大学)

邮编:100044

电话:010-516884022

 

 

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