深挖碳排監測評估應用,深城交助力深圳構建綠色交通體系 ▎優秀項目交流?

致匠心·優秀項目交流 之  12 

 

項目:深圳市碳排放工程實驗室

 

完成時間:2018年12月

 

交通排放作為城市空氣主要污染源之一,為全面掌握城市交通排放及擴散規律,提升城市綜合環境品質,深城交2013年與德國GIZ開展合作,2017年成立了交通碳排放工程實驗室,利用深城交在交通大數據積累的優勢,先后開展排放因子本地化研究、精細化本地化的交通排放模型研究、全方式交通排放監測研究、交通排放擴散研究等工作,不斷深挖交通領域排放監測評估應用。

 

2013年6月22日,在中德合作框架下,深圳市交委與德國環境部就“支持深圳緩解城市交通擁堵建設低碳交通體系”簽署合作協議;深城交、德國國際合作機構(GIZ)合作承擔該研究課題。

 

2014年,在合作課題的基礎上,深城交在交通運行評估、典型工況建立、排放因子測算、排放核算建模等方面取得了一系列創新和突破?;诒镜鼗煌ㄅ欧乓蜃?,利用深城交在交通大數據積累的優勢,建立交通需求模型、精細化交通排放計算模型,建成深圳市道路交通排放監測平臺,成果被認為達到“國際先進”水平。

(一期建設成果)

 

2017年,深城交受發改委資助,成立交通碳排放工程實驗室,作為深圳市節能環保產業發展專項支持項目,主要開展全方式交通排放監測應用、交通排放擴散應用研究。

 


(交通碳排放工程實驗室)

 

工作重點

 

01、多種數據關聯挖掘分析,提取動態交通需求與運行特征


關聯挖掘多源GPS、地磁檢測、視頻卡口、車牌識別、車輛排放標準等數據,開展交通需求測算與標定,提取全路段動態交通需求(分車型流量)與運行特征(服務水平)狀態。

 

(交通大數據挖掘分析)

 

02、工況提取+實車實測,建立深圳市本地化機動車排放因子庫

 

采用高精度設備采集逐秒級GPS數據,開展數據清理與填補、地圖匹配、道路等級與服務水平匹配、行駛工況單元劃分等提取本地工況,與GIZ開展合作匹配排放因子模型庫,提取排放因子。自主采購移動排放監測車OPCAS系統,實車實驗提取單車排放因子,對工況提取的排放因子進行驗證,建立深圳市本地化機動車排放因子庫。

 


(匹配排放因子模型庫)


(OPCAS系統)

 

03、構建宏觀-微觀多維排放擴散模型

 

基于改進型的CALINE4模型,包含道路源動態網格化切分,結合穩態高斯煙羽模型-高斯擴散方程推演模擬道路污染物擴散過程。

 

(排放擴散計算)

 

04、排放擴散模型實測校核驗證

 

自主采購移動排放監測車OPCAS系統,動態掃描道路交通排放擴散濃度(秒級監測),融合實時氣象環境數據,構建“排放實測-模型校核”迭代算法體系。

 

(排放擴散校核)

 

05、搭建功能完備的監測平臺系統

 

融合數據,排放及擴散模型,動態監測道路、機場、港口、軌道及樞紐各方式交通排放、統計分析路段-區域-全市各空間維度交通排放量,動態模擬推演深圳全市域交通污染擴散分布。

 


(交通排放監測平臺)

 

創新特色

 

01、排放因子:從理論計算到實際交通環境實車測算

 

利用移動排放監測車OPCAS系統,基于實際道路交通環境追車測量單個車輛排放尾氣,測算本地化的真實環境與工況條件下的排放因子,提升排放因子準確度。

 

(實測測量單車排放因子)

 

02、全方式交通排放:從單一道路到機場、港口、軌道、樞紐排放全覆蓋

 

融合數據與排放測算模型,交通排放擴展到全方式交通,構建涵蓋道路、機場、港口、軌道、樞紐等多維一體的交通排放監測體系。

 

03、擴散模擬:從排放源到排放濃度延伸

 

在交通排放源的基礎上,引入擴散模擬模型,實現從排放量到排放物濃度的延伸,理論深化,功能完善。實現交通污染擴散模擬從技術研究走向業務化在線應用,率先實現從單條道路及小片區范圍內的離線擴散推演到城市級實時排放擴散推演的提升。

 


(排放擴散模擬)

應用場景

 

01、排放擴散現狀診斷:全面掌握城市交通排放及擴散現狀

 

面向城市綜合交通品質提升,全面掌握“宏-中-微”多維一體的城市交通排放及擴散現狀,監測全市實時交通排放及擴散影響,把脈城市交通排放及擴散現狀。

 

02、基于排放的決策支持:交通模式轉變下的排放源評估

 

對城市交通排放源長期跟蹤,評估新能源汽車、軌道交通、自動駕駛等交通模式轉變下城市交通能耗及排放量演變;支撐新能源交通發展、停車收費、交通限行等重大交通政策決策。

 


(基于排放的決策支持)

 

03、基于擴散的決策支持:城市演變下的排放擴散評估

 

在交通排放源基礎上,推演模擬排放擴散對城市環境影響分析,支撐功能布局、重大交通設施規劃建設決策,提升居民生活品質。

 

(基于擴散的決策支持)

 

未來展望

 

未來,深城交將依托深圳的應用示范,形成交通行業的碳排放標準體系,讓交通與環保專業深度融合,積極推進交通運輸節能減排和污染綜合防治,推廣標準和技術產品。

 

項目主管:張曉春
項目總師:段仲淵
項目負責人:丘建棟、屈新明
主要參加人員:趙再先、黃玉婷、何流、鄭又倫、易雙

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