曹曉春，吳柳柳，馬林才

（1.浙江省道路運(yùn)輸管理局，浙江 杭州 310005 2.浙江交通職業(yè)技術(shù)學(xué)院汽車(chē)學(xué)院，浙江 杭州 311112）

杭州市區(qū)典型路段汽車(chē)排放強(qiáng)度評(píng)價(jià)

曹曉春1，吳柳柳1，馬林才2

（1.浙江省道路運(yùn)輸管理局，浙江 杭州 310005 2.浙江交通職業(yè)技術(shù)學(xué)院汽車(chē)學(xué)院，浙江 杭州 311112）

針對(duì)杭州市區(qū)三條典型路段開(kāi)展交通狀況調(diào)查，發(fā)現(xiàn)轎車(chē)流量最大，占總流量的74% ～81%，部分路段平均車(chē)速過(guò)低，僅為18.54 km/h。根據(jù)交通狀況調(diào)查的結(jié)果，計(jì)算得到三條路段的排放總強(qiáng)度。結(jié)果表明，杭州市區(qū)道路排放強(qiáng)度不容樂(lè)觀。建議對(duì)長(zhǎng)期低速行駛的路段，應(yīng)立即整治;同時(shí)應(yīng)控制市區(qū)轎車(chē)排放，增加部分路段公交班次，優(yōu)化公交線路或者對(duì)部分路段特殊汽車(chē)限行。

交通狀況;排放強(qiáng)度;汽車(chē)流量;建議

隨著城市汽車(chē)保有量急劇增加，汽車(chē)排放污染物已成為我國(guó)大城市污染物的主要來(lái)源，約占80%左右。治理城市污染，主要是治理城市機(jī)動(dòng)車(chē)的排放。根據(jù)國(guó)內(nèi)外學(xué)者對(duì)城市污染的研究結(jié)論，認(rèn)為城市污染，是一個(gè)面源污染，一條城市道路污染，則是線源污染。城市道路由于道路兩旁狹窄、空氣流動(dòng)性差，導(dǎo)致路旁的污染嚴(yán)重。道路兩旁的污染以汽車(chē)尾氣中的HC，CO，NOx及顆粒物為主。因此，調(diào)研城市典型路段的交通狀況，以及評(píng)價(jià)道路汽車(chē)排放，可以總體評(píng)價(jià)城市的污染狀況。城市內(nèi)的污染物與自然環(huán)境、人們的生活習(xí)慣、社會(huì)環(huán)境等因素有關(guān)，而國(guó)家公布的污染指數(shù)是這個(gè)面源上的平均值。因此，城市空氣中的HC，CO在道路兩旁可能?chē)?yán)重超標(biāo)，但在面環(huán)境中它不可能超標(biāo)。所以，評(píng)價(jià)城市汽車(chē)排放污染物，應(yīng)以道路兩旁的 HC，CO，NOx及顆粒物為主。本文以杭州市為例，選取幾條典型路段，進(jìn)行道路交通狀況調(diào)查，并計(jì)算道路的汽車(chē)排放強(qiáng)度，以此來(lái)評(píng)價(jià)杭州市的機(jī)動(dòng)車(chē)輛污染程度，可作為本市交通管理部門(mén)制定交通管理政策的依據(jù)。

1 城市道路汽車(chē)排放強(qiáng)度評(píng)價(jià)

1.1 城市道路汽車(chē)排放強(qiáng)度評(píng)價(jià)方法

各種車(chē)型的排放因子設(shè)為E=（e1，e2，…，en）所有汽車(chē)排放的平均強(qiáng)度由公式（1）計(jì)算［1-2］:

式中:N為道路汽車(chē)各車(chē)型的總數(shù);E為各車(chē)型排放因子;Ni為i類(lèi)車(chē)型的流量，輛/h;ei為i類(lèi)車(chē)型的排放因子，g/km。

1.2 杭州市區(qū)典型路段交通狀況調(diào)查

1.2.1 調(diào)查具體實(shí)施辦法

本次調(diào)查，以杭州市區(qū)為對(duì)象，調(diào)查道路上交通流量、車(chē)型分布以及車(chē)速情況。調(diào)查時(shí)間為:2009年2月20日 06:30—19:30。調(diào)查地點(diǎn)分別為:莫干山路，環(huán)城北路和西溪路。調(diào)查人員:教師2名，學(xué)生10名。調(diào)查項(xiàng)目為:雙向13 h各車(chē)型流量，雙向早高峰、平峰、晚高峰時(shí)段的平均車(chē)速。采用人工測(cè)量法，以15 min為間隔，記錄雙向分車(chē)型流量，見(jiàn)表3。采用車(chē)輛牌號(hào)對(duì)照法，記錄車(chē)輛牌號(hào)及車(chē)型，計(jì)算車(chē)輛通過(guò)路段的平均速度，見(jiàn)表4。調(diào)查路段分別選取杭州市具有代表性的路段:路段1-莫干山路（萍水路—申花路，路段長(zhǎng)度703 m），路段2-環(huán)城北路（建國(guó)路—環(huán)城東路，路段長(zhǎng)度682 m），路段3-西溪路（紫荊花路—東方中學(xué)，路段長(zhǎng)度730 m）。具體走向見(jiàn)圖1～圖3。

圖1 莫干山路段Fig.1 Moganshan road section

圖2 環(huán)城北路段Fig.2 Huanchengbei road section

圖3 西溪路段Fig.3 Xixi road section

1.2.2 道路排放因子的確定

汽車(chē)排放因子在不同車(chē)速下，大小有顯著不同。根據(jù)黃成等人［3］的研究成果，以20 km/h的汽車(chē)排放因子設(shè)為基準(zhǔn)，則其他車(chē)速下的排放因子具有以下變化規(guī)律，見(jiàn)表1。

表1 不同時(shí)速下排放因子的相對(duì)值Tab.1 Emission factor’s relative value at different speed

由表1可見(jiàn)，汽車(chē)行駛速度明顯影響汽車(chē)排放因子。在平均速度30 km/h以下，汽車(chē)排放的CO和HC的排放因子急劇升高，NOx排放要在平均速度20 km/h以下時(shí)才明顯上升。平均車(chē)速在30～45 km/h之間，各種排放因子變化不大。超過(guò)45 km/h，CO和HC排放因子也將有明顯的下降，NOx排放因子將有緩慢上升。

參考謝紹東等人［4-9］的研究成果，可計(jì)算出杭州市區(qū)車(chē)速20 km/h的排放因子，見(jiàn)表2。

表2 杭州市區(qū)道路各類(lèi)汽車(chē)排放因子Tab.2 Emission factor of different vehicles along Hangzhou urban typical roads/（g·km －1）

表2的數(shù)據(jù)，作為杭州市區(qū)道路各類(lèi)汽車(chē)的排放因子。在測(cè)得上述路段各車(chē)型流量，平均車(chē)速后，即可按該表計(jì)算各類(lèi)汽車(chē)的排放因子。具體排放因子的比例系數(shù)，可按照表1選取。

2 交通狀況調(diào)查及排放強(qiáng)度評(píng)價(jià)

2.1 杭州市區(qū)典型路段交通狀況調(diào)查

根據(jù)選取的三條典型路段，開(kāi)展交通狀況調(diào)查，如表3、表4。

表3 杭州市三條典型路段的不同車(chē)型的流量（時(shí)間:06:30—19:30）Tab.3 The volume of vehicle flow along Hangzhou urban three typical roads（time:06:30－19:30）/（輛·h－1）

由表3可知，轎車(chē)流量最大，占總流量的74% ～81%，城市公共客運(yùn)汽車(chē)流量占13% ～17%，城市貨運(yùn)汽車(chē)流量占3% ～8%。對(duì)于同樣的運(yùn)輸量而言，一輛轎車(chē)占用道路是公共汽車(chē)的3倍。杭州城市轎車(chē)比重過(guò)大，嚴(yán)重占用了市區(qū)的道路資源。

表4 杭州市三條典型路段的不同時(shí)期平均車(chē)速（時(shí)間:06:30—19:30）Tab.4 The average speed of vehicle flow along Hangzhou urban three typical roads（time:06:30－19:30）/（輛·h－1）

由表4知汽車(chē)的行駛速度顯著影響汽車(chē)排放因子。調(diào)查的3條路段中，環(huán)城北路平均速度嚴(yán)重偏低。尤其是環(huán)城北路東向西方向，晚高峰平均車(chē)速僅為10.96 km/h，比自行車(chē)速度還低。該路段西向東方向平均車(chē)速為30.18 km/h。另外兩段路車(chē)速均在40 km/h左右。因?yàn)?，在平均速?0 km/h以下，汽車(chē)排放的CO和HC的排放因子急劇升高，NOx排放要在平均速度20 km/h以下時(shí)才明顯上升。因此，提升路段的汽車(chē)最低平均速度，是改善杭州部分主干道汽車(chē)污染的一個(gè)重要舉措。建議對(duì)長(zhǎng)期低速行駛的路段，進(jìn)行交通狀況評(píng)價(jià)分析，提出整改措施，進(jìn)一步提升道路通行能力，從而降低汽車(chē)排放。

2.2 杭州市區(qū)典型路段的排放強(qiáng)度評(píng)價(jià)

結(jié)合表1～表4，按照公式（1）計(jì)算出各路段的排放強(qiáng)度，計(jì)算的最終排放總強(qiáng)度，見(jiàn)表5。

表5 杭州市三條典型路段的不同污染物排放總強(qiáng)度（時(shí)間:06:30—19:30）Tab.5 The emission intensity of vehicle flow along Hangzhou urban three typical roads（time:06:30 －19:30）/（g·km－1·h－1）

由表5可知，環(huán)城北路的排放總強(qiáng)度最大，CO排放強(qiáng)度已經(jīng)達(dá)到20 466.39（g/（km·h））。主要原因在于該路段該方向有大流量的轎車(chē)以及平均車(chē)速偏低。因此，限制轎車(chē)排放或者繞道行駛或者加大該線路的公交班次等已迫在眉睫。莫干山路雙向PM顆粒排放均為突出，主要原因是貨車(chē)流量較大，和104國(guó)道相連，是杭州市物流的主要通道之一。西溪路整體排放強(qiáng)度較低，主要原因是汽車(chē)流量最小，同時(shí)平均車(chē)速最高所致。

3 結(jié)論

根據(jù)調(diào)查情況及相應(yīng)的計(jì)算結(jié)果，得到以下結(jié)論:

1）杭州市區(qū)的車(chē)流中，轎車(chē)流量最大，占總流量的74%～81%，占用了過(guò)多的城市道路。研究杭州市城市道路交通容量預(yù)警系統(tǒng)和控制轎車(chē)排放，是有效控制城市汽車(chē)排放的關(guān)鍵措施之一。

2）汽車(chē)行駛速度嚴(yán)重影響著汽車(chē)排放因子。在平均速度30 km/h以下，汽車(chē)排放的CO和HC的排放因子急劇升高，建議對(duì)長(zhǎng)期低速行駛的路段立即整治。

3）杭州市區(qū)道路排放強(qiáng)度不容樂(lè)觀，主要原因在于部分路段存在較大的轎車(chē)流量（1 292.69輛/h）以及較低的平均車(chē)速（18.54 km/h）。因此，增加部分路段公交班次，優(yōu)化公交線路或者出臺(tái)部分路段特定汽車(chē)限行等提升通行速度的措施已迫在眉睫。

4）莫干山路雙向PM顆粒排放均為突出，主要原因是該路段貨車(chē)流量較大，連通104國(guó)道，屬杭州市物流的主干道之一。

5）西溪路整體排放強(qiáng)度較低，主要原因是汽車(chē)流量較小，同時(shí)平均車(chē)速較高所致。

［1］ 程繼夏.城市機(jī)動(dòng)車(chē)保有量與環(huán)境交通容量計(jì)算模式和因子的研究［D］.西安:長(zhǎng)安大學(xué)，2003.

［2］ 訾琨，黃永青，涂先庫(kù)，等.城市機(jī)動(dòng)車(chē)污染物排放總量調(diào)查［J］.汽車(chē)工程，2006，28（8）:707-710.

［3］ 黃成，陳長(zhǎng)虹，景啟國(guó)，等.重型柴油車(chē)實(shí)際道路排放與行駛工況的相關(guān)性研究［J］.環(huán)境科學(xué)學(xué)報(bào)，2007，2（27）:177-184.

［4］ 謝紹東，宋翔宇，申新華.應(yīng)用COPERTⅢ模型計(jì)算中國(guó)機(jī)動(dòng)車(chē)排放因子［J］.環(huán)境科學(xué)，2006，27（3）:415-419.

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Appraisal on Automobile Emission Intensity of Typical Urban Roads in Hangzhou

CAO Xiao-chun1，WU Liu-liu1，MA Lin-cai2
（1.Road Transportation Administration Bureau of Zhejiang Provincial Communications Department，Zhejiang Hangzhou 310005，China;2.Zhejiang Institute of Communications，Automobile School，Zhejiang Hangzhou 311112，China）

Three typical roads’traffic conditions of urban district in Hangzhou are investigated.It is showed that the saloon car current capacity is the biggest one，occupying 74% ～81%of the total flow;and the average vehicle speed is excessively low in some sections，only up to 18.54km/h.According to the results of traffic investigation，total emission intensities of the three roads are calculated and finally obtained.The results show that the emission intensity of urban road in Hangzhou is unoptimistic.It is suggested that the sections where automobiles are always at a low speed should be renovated immediately;secondly，the emission of saloon car in urban district should be controlled，and the frequencies of public buses in some sections should be increased simultaneously;thirdly，the routes of public buses should be optimized or some special automobiles should even be forbidden in some sections.

traffic condition;emission intensity;automobile current capacity;suggestion

X511

A

1674-0696（2010）01-0129-04

2009-08-30;

2009-10-10

曹曉春（1969-），男，山東青島人，經(jīng)濟(jì)師，碩士，從事汽車(chē)排放控制技術(shù)研究與管理。E-mail:23461308@qq.com。