魏銀華

摘 要：隨著人們生活水平的不斷提升，以及環(huán)保意識的逐步增強，各行各業(yè)力求同時滿足經(jīng)濟效益及生態(tài)效益需求，積極建設(shè)循環(huán)經(jīng)濟模式。信息化技術(shù)和大數(shù)據(jù)技術(shù)的應(yīng)用，推動現(xiàn)代交通運輸業(yè)在快速發(fā)展的同時產(chǎn)生了高能耗高污染問題。交通行業(yè)消耗能源量較多，每天會產(chǎn)生大量的污染物，嚴重影響了節(jié)能減排工作的落實。必須采取有效措施減少交通能源消耗量，這既是應(yīng)對全球氣候變化的需要，也是加強環(huán)境保護推進綠色高質(zhì)量發(fā)展的需要。能源計量是一種全新的質(zhì)量檢測技術(shù)，為節(jié)能減排提供了新方法、新工具，利用能源計量技術(shù)可以促進交通節(jié)能減排的精細化處理，為相關(guān)工作決策提供必要幫助?；诖?，文章分析了能源計量對交通節(jié)能減排工作的支撐作用，以期為交通行業(yè)的發(fā)展提供參考。

關(guān)鍵詞：能源計量;交通運輸;節(jié)能減排

中圖分類號：TQ1;F32 文獻標(biāo)識碼：A 文章編號：1674-1064（2021）12--03

DOI：10.12310/j.issn.1674-1064.2021.12.041

能源計量是一種新型的質(zhì)量技術(shù)，是能源量化管理的一種手段，也是開展節(jié)能減排的重要技術(shù)工具，可以統(tǒng)計和分析能源消耗與碳排放量數(shù)據(jù)，對實現(xiàn)能源節(jié)約目標(biāo)發(fā)揮著重要的保障和支撐作用。

為促進城鎮(zhèn)環(huán)境質(zhì)量提升，推動經(jīng)濟綠色高質(zhì)量發(fā)展，推動交通運輸業(yè)可持續(xù)發(fā)展，要樹立綠色發(fā)展理念，落實節(jié)能減排思想，提高節(jié)能減排工作質(zhì)量，解決交通運輸環(huán)境污染問題，在增效基礎(chǔ)上達到節(jié)能減排目標(biāo)，促進城市交通綠色發(fā)展。

1 能源計量在交通節(jié)能減排工作中的應(yīng)用

能源計量是指在能源使用過程中對其數(shù)量、質(zhì)量、性能等多種參數(shù)實施檢測、計算及度量，是實施能源統(tǒng)計的重要技術(shù)基礎(chǔ)[1]。通過改善能源計量，可以提高能源統(tǒng)計效率及質(zhì)量，形成最真實的數(shù)據(jù)臺賬，對數(shù)據(jù)實施綜合分析，為節(jié)能減排工作提供重要的數(shù)據(jù)基礎(chǔ)。對于交通能源計量，目前已有工程師成功研制出高精監(jiān)測儀器設(shè)備，以及基于大數(shù)據(jù)平臺和實驗室檢測數(shù)據(jù)的計算方法和系統(tǒng)。為提高交通能源監(jiān)測質(zhì)量及交通能耗核算準確性，工程師采用了包含移動無線傳輸、Web Service軟件、互聯(lián)網(wǎng)和數(shù)據(jù)庫等在內(nèi)的綜合性數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)，提高了能源計量設(shè)備檢測效率，實現(xiàn)了交通能源計量的信息傳輸、檢測與送檢產(chǎn)品管理的一體化目標(biāo)。

與其他一般的計量工具相比，能源計量的復(fù)雜性大幅度提升，且由于能源類型多樣、消耗能源設(shè)備多樣、計量設(shè)備多樣，給能源計量工作帶來一定的難度。為提高交通節(jié)能減排效率及質(zhì)量，要改善能量計量工作，聚焦計量決策、計量研究及計量推廣應(yīng)用等方面，重點內(nèi)容包括計量理念、計量規(guī)劃與政策、計量關(guān)鍵技術(shù)和產(chǎn)品研發(fā)、計量大數(shù)據(jù)運用。在交通節(jié)能減排領(lǐng)域，能源計量工作的內(nèi)容還包括人才培養(yǎng)、技術(shù)研發(fā)、市場咨詢與輔助決策等，為建設(shè)經(jīng)濟性、安全性、高效性、便捷性與綠色性的現(xiàn)代化綜合交通運輸體系提供幫助。

2 能源計量在交通節(jié)能減排中的重點工程

開展城市交通節(jié)能減排工作，要有具備可分析性、可追溯性、可考核性、可分解性、可預(yù)警性與可預(yù)測性等功能的能源計量統(tǒng)計監(jiān)測體系作為支撐。該體系由兩個工程和三個核心技術(shù)構(gòu)成，兩個工程是能源計量統(tǒng)計監(jiān)測體系的重要組成部分，即：

其一，統(tǒng)計與監(jiān)測平臺。該平臺的核心技術(shù)體現(xiàn)在交通大數(shù)據(jù)與OBD車輛能耗計量器具等方面，功能則體現(xiàn)在政策評價、微觀監(jiān)測、決策支持以及宏觀分析等方面，為開展交通節(jié)能減排工作提供了便利條件。統(tǒng)計與監(jiān)測平臺能夠全面覆蓋運營車輛，具有極高的計算時效性與功能擴展性，且可核算和分析超過1 000項關(guān)鍵指標(biāo)，為政府部門開展新能源車補貼、指標(biāo)考核清空、綠色貨運激勵等工作提供系統(tǒng)化支撐[2]。在實際運營期間，統(tǒng)計與監(jiān)測平臺可監(jiān)測車輛并核算總量數(shù)據(jù)，為開展交通節(jié)能減排工作提供數(shù)據(jù)支撐。

其二，交通節(jié)能減排實驗室。根據(jù)交通運輸部規(guī)劃要求，各城市要加強公路水路交通運輸環(huán)境監(jiān)測網(wǎng)絡(luò)建設(shè)，并著手建設(shè)交通節(jié)能減排實驗室。有些城市已經(jīng)建設(shè)了交通環(huán)境在線監(jiān)測點位，實時監(jiān)測交通運行產(chǎn)生的交通噪聲、PM2.5大氣污染物濃度等多項指標(biāo)，得出用于節(jié)能減排的有效數(shù)據(jù)。

為順利開展交通節(jié)能減排工作，有些城市建設(shè)了交通節(jié)能減排實驗室，該實驗室是由交通大氣環(huán)境、交通水環(huán)境、生態(tài)環(huán)境、生態(tài)駕駛、綠色道路材料、移動源排放、噪聲和振動等專項檢測實驗室組成，檢測設(shè)備采用車載尾氣檢測設(shè)備、氣相色譜儀、離子色譜儀、液相色譜儀等設(shè)備，有的還配備了移動環(huán)境監(jiān)測車。

合理利用交通節(jié)能減排實驗室，能夠系統(tǒng)化檢測各交通要素（人、車、路、環(huán)境），得出污染物監(jiān)測數(shù)據(jù)，實時反映交通污染監(jiān)測效果，并對檢測結(jié)果作出評價，通過交通節(jié)能減排實驗室，交通部門可以準確獲得交通監(jiān)測數(shù)據(jù)，清晰掌握交通污染狀況，準確了解交通污染程度，提高當(dāng)?shù)亟煌ú块T的交通監(jiān)測能力，為交通部門研究交通污染規(guī)律、制定環(huán)境保護政策、實施交通污染治理聯(lián)防聯(lián)控提供數(shù)據(jù)支撐[3]。

發(fā)揮交通節(jié)能減排實驗室功能，使之達成以下建設(shè)目標(biāo)：一是決策支持，在規(guī)劃政府戰(zhàn)略、制定標(biāo)準規(guī)范、政策措施方面提供質(zhì)量達標(biāo)的決策支持;二是技術(shù)服務(wù)，具備一定技術(shù)權(quán)威且資質(zhì)過硬，行業(yè)發(fā)展優(yōu)勢顯著，為行業(yè)企業(yè)與國內(nèi)市場提供高質(zhì)量服務(wù);三是科研攻關(guān)，致力于攻克核心技術(shù)，取得科研成果;四是發(fā)展聯(lián)盟，與優(yōu)勢資源聯(lián)合，創(chuàng)建戰(zhàn)略聯(lián)盟，快速擴展影響力。

3 能源計量在交通節(jié)能減排中的核心技術(shù)

能源計量統(tǒng)計監(jiān)測體系主要是由兩個工程和三個核心技術(shù)構(gòu)成，三個核心技術(shù)指移動源多維感知和協(xié)同技術(shù)、交通能源計量數(shù)據(jù)質(zhì)量控制技術(shù)、交通能耗排放模型技術(shù)。

3.1 移動源多維感知和協(xié)同技術(shù)

能源計量過程中，要計算和分析不同車輛的碳排放量，因此，要以車輛為基礎(chǔ)，構(gòu)建多維感知和協(xié)同技術(shù)，可以感知和分析多種車輛類型，收集有關(guān)于能量消耗及碳排放的重要參數(shù)。與此同時，還能夠結(jié)合大數(shù)據(jù)技術(shù)，有序協(xié)同及關(guān)聯(lián)來自多種不同來源的異構(gòu)數(shù)據(jù)，提高數(shù)據(jù)分析效果[4]。

多維感知和協(xié)同技術(shù)的核心主要包括三個方面：第一，直接感知能源消耗的相關(guān)指標(biāo);第二，間接感知污染物的相關(guān)指標(biāo);第三，對多種來源的數(shù)據(jù)進行關(guān)聯(lián)并完成數(shù)據(jù)融合，例如能耗量、車輛行駛數(shù)據(jù)、交通運營特征等。多維感知和協(xié)同技術(shù)可以整合多維異構(gòu)數(shù)據(jù)，達到數(shù)據(jù)有序關(guān)聯(lián)的目的，將車輛的基本特點作為技術(shù)核心，集聚各類數(shù)據(jù)，打造網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的數(shù)據(jù)模型。

網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的數(shù)據(jù)模型可以融合和匹配不同類型的數(shù)據(jù)，主要包括以下五個維度：

第一，能源消耗維度，指在車輛運行時產(chǎn)生的能源消耗量，包括瞬間能源消耗量、累計油量消耗、行駛里程等;

第二，污染物排放維度，指在交通運行過程中產(chǎn)生的各種污染物，不同型號車輛的排放因子、排放物濃度水平、尿素液位及車輛運行里程;

第三，運營特點維度，指車輛在提供運輸服務(wù)時產(chǎn)生的參數(shù)，例如客運和貨運的流量參數(shù)和周轉(zhuǎn)量參數(shù);

第四，運行工況維度，指車輛在運行過程中的具體參數(shù)，例如車輛運行速度、車輛運行經(jīng)度、車輛運行緯度等;

第五，使用者維度，指車輛駕駛?cè)藛T在行駛過程中產(chǎn)生的各項參數(shù)，例如駕駛員年齡、人員性別、駕駛時間、職業(yè)類型、急加速次數(shù)、急剎車次數(shù)、急加速時間、急剎車時間、速度變化頻率等，通過分析多個維度的數(shù)據(jù)，為節(jié)能減排工作的開展提供數(shù)據(jù)支撐[5]。

3.2 交通能源計量數(shù)據(jù)質(zhì)量控制技術(shù)

數(shù)據(jù)質(zhì)量控制技術(shù)要通過與計量部門展開合作，在質(zhì)量技術(shù)部門的指導(dǎo)下，加強對運輸企業(yè)計量管理人員、技術(shù)人員的培訓(xùn)，從源頭幫助企業(yè)建立比較完善計量檢測體系。特別是能源計量體系，可以研究出針對不同發(fā)動機的檢測設(shè)備，利用實驗室得出多種校正模型，從而提高數(shù)據(jù)檢測水平。

在實際運營中，交通監(jiān)管部門可以利用行業(yè)大數(shù)據(jù)平臺，融入無線傳輸技術(shù)，構(gòu)建綜合性數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)，準確核算交通行業(yè)運營過程中產(chǎn)生的數(shù)據(jù)，檢測運營車輛的能源消耗，完成檢測信息傳輸，讓相關(guān)人員對交通能源計量數(shù)據(jù)實施有效的管理和監(jiān)控，進一步完善并提高數(shù)據(jù)監(jiān)測水平，滿足能源計量工作的要求。

3.3 五層次交通能耗排放模型技術(shù)

在利用移動平臺監(jiān)測及實驗室進行檢測的基礎(chǔ)上，融合大數(shù)據(jù)技術(shù)、仿真技術(shù)多尺度評估技術(shù)，打造五層次交通能耗排放模型技術(shù)，提高收集和分析交通能耗數(shù)據(jù)的水平。通過多種技術(shù)的融入，可以在節(jié)能減排工作中，從宏觀、中觀、微觀的角度解決節(jié)能減排規(guī)劃問題、節(jié)能減排預(yù)測問題、節(jié)能減排效果評估問題。

五層次交通能耗排放模型技術(shù)的主要內(nèi)容包括：

第一，從時間維度出發(fā)，構(gòu)建宏觀核算清單模型。按照車輛具備的物理特征及本地營運管理特點，對機動車實施有效分類，分析不同車輛型號的保有量、排放因素、能耗因素、具體行駛總里程，準確核算能源消耗及碳排放總量。該技術(shù)可以預(yù)估不同時間角度下的交通能源消耗及排放量，為后續(xù)宏觀工作計劃的制定提供重要數(shù)據(jù)參考[6]。

第二，從空間角度出發(fā)，構(gòu)建中觀路網(wǎng)評價模型。該模型可以根據(jù)城市內(nèi)部不同路段的交通流量，實時預(yù)測分析車輛的速度變化情況，簡單分析出在不同路段下及一定時間內(nèi)產(chǎn)生的污染物總量，分析出在不同的情景下節(jié)能減排工作的開展方式。

第三，以實時交通流量為基礎(chǔ)，構(gòu)建路網(wǎng)能耗排放動態(tài)監(jiān)測模型。各異模型可以達到高分辨率仿真的效果，仿真模擬城市路網(wǎng)某個路段的交通流量及車輛速度，將其與速度排放因子實施關(guān)聯(lián)分析，仿真模擬道路網(wǎng)絡(luò)的動態(tài)能量消耗情況，及時分析周邊環(huán)境的質(zhì)量水平，為節(jié)能減排策略的制定提供數(shù)據(jù)參考。

第四，從時空維度出發(fā)，監(jiān)測和分析單個車輛的能源消耗量及污染排放。將各車輛作為研究對象，對車輛實施多角度感知，分析車輛在運行過程中產(chǎn)生的參數(shù)，并將其與其他不同類型的車輛進行聯(lián)合分析，了解動態(tài)化角度下不同車輛能源消耗量和碳排放量的具體數(shù)據(jù)，識別能源消耗過多的車輛，糾正駕駛員的不良駕駛行為[7]。

第五，以區(qū)域角度出發(fā)，構(gòu)建基礎(chǔ)設(shè)施能耗排放評估模型。這一模型將基礎(chǔ)設(shè)施作為基本研究對象，通過打造仿真模型，可以評估基礎(chǔ)設(shè)施環(huán)境，提高環(huán)境治理水平。

交通能耗排放高分辨率仿真技術(shù)多尺度評估技術(shù)需要注意以下幾點：一是提高能源消耗治理效果，確保數(shù)據(jù)具備真實性;二是具有移動的特點，在數(shù)據(jù)評估過程中必須結(jié)合區(qū)域維度、路段維度及單車等多個不同尺度進行分析，同時集合年份、月份、每日不同的時間實施監(jiān)測，提高監(jiān)測水平;三是在使用該技術(shù)的過程中，必須敏感地表達政策實施前、政策實施后產(chǎn)生的變化，在模型中融入大量參數(shù)，以交通污染治理決策為主，從多個角度提高對政策的敏感性[8]。

4 結(jié)語

綜上所述，積極創(chuàng)建具備環(huán)保功能的現(xiàn)代交通運輸體系，不斷優(yōu)化城市交通能源利用率，推動行業(yè)可持續(xù)發(fā)展，確保人民群眾身體健康，是現(xiàn)代交通能源產(chǎn)業(yè)發(fā)展的必由之路。節(jié)能減排是交通能源發(fā)展的重要工作，交通領(lǐng)域的能耗與氣體排放在節(jié)能減排中占據(jù)關(guān)鍵地位。

能源問題及環(huán)境問題是困擾每個國家的重要問題，也是影響經(jīng)濟快速發(fā)展的一大因素，必須改變?nèi)撕妥匀恢g存在的矛盾關(guān)系，更好地利用自然生態(tài)優(yōu)勢，推動低碳經(jīng)濟模式的形成。

能源計量能夠提高節(jié)能減排的工作效率以及質(zhì)量，并已在具體工作中廣泛應(yīng)用。城市交通節(jié)能減排的工作重點是強化交通能源計量，發(fā)現(xiàn)和緩解高能耗，最終實現(xiàn)精細化管理。能源計量統(tǒng)計監(jiān)測體系包括統(tǒng)計與監(jiān)測平臺、交通節(jié)能減排實驗室在內(nèi)的兩個重點工程，以及包括移動源多維感知和協(xié)同技術(shù)、交通能源計量數(shù)據(jù)質(zhì)量控制技術(shù)、五層次交通能耗排放模型技術(shù)在內(nèi)的三種能源計量核心技術(shù)。通過重點工程和核心技術(shù)的應(yīng)用，分析能源消耗情況，結(jié)合碳排放量的波動情況，制定相應(yīng)的節(jié)能減排策略，改善現(xiàn)階段交通行業(yè)的發(fā)展模式。

參考文獻

[1] 段建國，王亞飛，徐瓊，等.基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的鐵路車站能源源點動態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)設(shè)計[J].鐵路節(jié)能環(huán)保與安全衛(wèi)生，2021，11（3）：34-37.

[2] 陸潘濤，韓亞龍，戴瀚程.1.5℃和2℃目標(biāo)下中國交通部門2050年的節(jié)能減排協(xié)同效益[J].北京大學(xué)學(xué)報（自然科學(xué)版），2021，57（3）：517-528.

[3] 楊悅.基于GPRS的熱網(wǎng)計量監(jiān)控系統(tǒng)研究與應(yīng)用[J].現(xiàn)代工業(yè)經(jīng)濟和信息化，2021，11（3）：91-92.

[4] 陳旺強，楊龍，文杰，等.能源計量在節(jié)能減排中的重要性[J].當(dāng)代化工研究，2021（6）：103-104.

[5] 洪冬梅.打好節(jié)能減排攻堅戰(zhàn) 推動“十四五”內(nèi)蒙古經(jīng)濟增長提質(zhì)增效[J].北方經(jīng)濟，2021（3）：19-21.

[6] 楊金華.電力企業(yè)能源統(tǒng)計工作對節(jié)能減排的作用探究[J].現(xiàn)代營銷：經(jīng)營版，2021（3）：166-167.

[7] 陳雄偉，包鳳珍.合理利用能源審計實現(xiàn)石化行業(yè)節(jié)能減排[J].化工管理，2021（3）：1-2.

[8] 劉瑩，劉勇，徐龍，等.能源計量對交通節(jié)能減排工作的支撐作用[J].中國計量，2017（5）：24-28.