城市道路交通能源消耗测算方法研究——以南京为例

摘要

能源问题和环境问题是全球面临的共同挑战。交通系统是能源消耗的主要行业之一，同时也是消耗量增长最快的行业。新时代中国经济结构调整转向高质量发展，城市道路交通能源消耗问题不容忽视。本文从宏观和中观层面研究城市道路交通系统能耗问题。以南京城市道路交通系统为例，分析南京市城市道路交通系统能耗特性。宏观层面，选用LEAP模型为城市道路交通系统能耗测算方法，并采用情景分析法预测了3种节能情景下2016-2030年南京市城市道路交通系统能源需求情况。中观层面，结合南京市RFID技术采集的城市道路车辆数据，以机动车比功率（VSP）分布作为连接单车燃油经济性和道路交通流数据的中间变量，测算城市道路网交通流能耗。 首先，将城市道路交通系统分类，主要分为公共交通、私人交通和其他三大类。分析影响城市道路交通系统能源消耗的内部因素和外部因素。 其次，选择长期能源替代规划系统LEAP模型为城市道路交通系统能耗测算模型。模型的数据需求分为基年各级活动水平、基年各活动水平利用能源强度、预测年各活动水平驱动因子三个部分，并分别给出相应的计算方法。运用LEAP模型，测算分析2015年南京市城市道路交通系统能源消耗特性。其中能耗总量为31.27万吨标准煤，其中公共交通9.68万吨标准煤，私人交通19.75万吨标准煤。能源消费结构为汽油占82.41%，柴油占6.27%，天然气占9.18%，电力占2.14%。能耗效益比较发现公共汽（电）车车均能耗强度最大，分别是出租车和小汽车的3.15倍和2.37倍。但公共汽（电）车人均能耗仅为出租车的1/8，小汽车的1/7，具有明显的节能优势。摩托车和电动自行车人均能耗强度和车均能耗强度均低于其他城市道路交通方式。 再次，运用情景分析法以2015年为基年，分别设置基准情景、公交优先情景、能源结构升级情景和综合节能情景四种情景对2016-2030年南京市城市道路交通系统能源需求情况做了分析。结果发现调整城市道路交通出行结构的节能效果比车用燃料升级明显，发展大运量清洁能源公共交通更有利于城市道路交通系统节能降耗。 最后，结合对南京市道路RFID数据，以机动车比功率（Vehicle Specific Power，VSP）分布作为连接微观单车燃油经济性和道路交通流数据的中间变量，建立路段交通流能耗测算模型，计算结果发现，交通流量大的路段能源消耗量也较大，路段能耗经济性由低到高分别为主干路、次干路、支路。

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