深挖碳排监测评估应用,交通中心助力深圳构建绿色交通体系 ▎优秀项目交流⑫

致匠心·优秀项目交流 之  12 

 

项目:深圳市碳排放工程实验室

 

完成时间:2018年12月

 

交通排放作为城市空气主要污染源之一,为全面掌握城市交通排放及扩散规律,提升城市综合环境品质,深圳交通中心2013年与德国GIZ开展合作,2017年成立了交通碳排放工程实验室,利用深圳交通中心在交通大数据积累的优势,先后开展排放因子本地化研究、精细化本地化的交通排放模型研究、全方式交通排放监测研究、交通排放扩散研究等工作,不断深挖交通领域排放监测评估应用。

 

2013年6月22日,在中德合作框架下,深圳市交委与德国环境部就“支持深圳缓解城市交通拥堵建设低碳交通体系”签署合作协议;深圳交通中心、德国国际合作机构(GIZ)合作承担该研究课题。

 

2014年,在合作课题的基础上,深圳交通中心在交通运行评估、典型工况建立、排放因子测算、排放核算建模等方面取得了一系列创新和突破。基于本地化交通排放因子,利用深圳交通中心在交通大数据积累的优势,建立交通需求模型、精细化交通排放计算模型,建成深圳市道路交通排放监测平台,成果被认为达到“国际先进”水平。

(一期建设成果)

 

2017年,深圳交通中心受发改委资助,成立交通碳排放工程实验室,作为深圳市节能环保产业发展专项支持项目,主要开展全方式交通排放监测应用、交通排放扩散应用研究。

 


(交通碳排放工程实验室)

 

工作重点

 

01、多种数据关联挖掘分析,提取动态交通需求与运行特征


关联挖掘多源GPS、地磁检测、视频卡口、车牌识别、车辆排放标准等数据,开展交通需求测算与标定,提取全路段动态交通需求(分车型流量)与运行特征(服务水平)状态。

 

(交通大数据挖掘分析)

 

02、工况提取+实车实测,建立深圳市本地化机动车排放因子库

 

采用高精度设备采集逐秒级GPS数据,开展数据清理与填补、地图匹配、道路等级与服务水平匹配、行驶工况单元划分等提取本地工况,与GIZ开展合作匹配排放因子模型库,提取排放因子。自主采购移动排放监测车OPCAS系统,实车实验提取单车排放因子,对工况提取的排放因子进行验证,建立深圳市本地化机动车排放因子库。

 


(匹配排放因子模型库)


(OPCAS系統)

 

03、构建宏观-微观多维排放扩散模型

 

基于改进型的CALINE4模型,包含道路源动态网格化切分,结合稳态高斯烟羽模型-高斯扩散方程推演模拟道路污染物扩散过程。

 

(排放扩散计算)

 

04、排放扩散模型实测校核验证

 

自主采购移动排放监测车OPCAS系统,动态扫描道路交通排放扩散浓度(秒级监测),融合实时气象环境数据,构建“排放实测-模型校核”迭代算法体系。

 

(排放扩散校核)

 

05、搭建功能完备的监测平台系统

 

融合数据,排放及扩散模型,动态监测道路、机场、港口、轨道及枢纽各方式交通排放、统计分析路段-区域-全市各空间维度交通排放量,动态模拟推演深圳全市域交通污染扩散分布。

 


(交通排放监测平台)

 

创新特色

 

01、排放因子:从理论计算到实际交通环境实车测算

 

利用移动排放监测车OPCAS系统,基于实际道路交通环境追车测量单个车辆排放尾气,测算本地化的真实环境与工况条件下的排放因子,提升排放因子准确度。

 

(实测测量单车排放因子)

 

02、全方式交通排放:从单一道路到机场、港口、轨道、枢纽排放全覆盖

 

融合数据与排放测算模型,交通排放扩展到全方式交通,构建涵盖道路、机场、港口、轨道、枢纽等多维一体的交通排放监测体系。

 

03、扩散模拟:从排放源到排放浓度延伸

 

在交通排放源的基础上,引入扩散模拟模型,实现从排放量到排放物浓度的延伸,理论深化,功能完善。实现交通污染扩散模拟从技术研究走向业务化在线应用,率先实现从单条道路及小片区范围内的离线扩散推演到城市级实时排放扩散推演的提升。

 


(排放扩散模拟)

应用场景

 

01、排放扩散现状诊断:全面掌握城市交通排放及扩散现状

 

面向城市综合交通品质提升,全面掌握“宏-中-微”多维一体的城市交通排放及扩散现状,监测全市实时交通排放及扩散影响,把脉城市交通排放及扩散现状。

 

02、基于排放的决策支持:交通模式转变下的排放源评估

 

对城市交通排放源长期跟踪,评估新能源汽车、轨道交通、自动驾驶等交通模式转变下城市交通能耗及排放量演变;支撑新能源交通发展、停车收费、交通限行等重大交通政策决策。

 


(基于排放的决策支持)

 

03、基于扩散的决策支持:城市演变下的排放扩散评估

 

在交通排放源基础上,推演模拟排放扩散对城市环境影响分析,支撑功能布局、重大交通设施规划建设决策,提升居民生活品质。

 

(基于扩散的决策支持)

 

未来展望

 

未来,深圳交通中心将依托深圳的应用示范,形成交通行业的碳排放标准体系,让交通与环保专业深度融合,积极推进交通运输节能减排和污染综合防治,推广标准和技术产品。

 

项目主管:张晓春
项目总师:段仲渊
项目负责人:丘建栋、屈新明
主要参加人员:赵再先、黄玉婷、何流、郑又伦、易双

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