深圳市道路交通排放核算與監測平臺建設經驗-大數據產業峰會.pdf
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2024-09-20
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智慧交通平臺及系統解決方案合集
1、深圳市道路交通排放核算與監測平臺建設經驗Shenzhen Transport Emission Model and Real-Time Monitoring(住建部國際科技合作項目,編號2014-H-004)2016年4月報告人:丘建棟(Qiu Jiandong)深圳市城市交通規劃設計研究中心Shenzhen Urban Transport Planning Research Center深圳市政府交通發展決策咨詢機構,承擔深圳市所有重大交通政策制定、戰略交通基建規劃工作。深圳市城市交通規劃設計研究中心概況深圳市城市交通規劃設計研究中心概況-Profile 國家鐵路樞紐規劃設計 深圳市軌道四期2、建設規劃 前海/大空港交通規劃 深圳市停車發展政策制定 深圳市干線路網規劃 深圳市第二機場規劃 深圳市城市交通白皮書 深圳市智能交通總體規劃 深圳市高速公路收購計劃 深圳市HOT/HOV車道研究 深圳市歷年居民出行調查 深圳市宏觀交通模型建設 深圳市交通運行指數平臺 深圳市交通排放監測平臺 交通大數據平臺/未來實驗室(1)國內最大的城市交通規劃咨詢機構)國內最大的城市交通規劃咨詢機構成立于成立于19961996年年,原屬于市規劃局事業單位原屬于市規劃局事業單位,現為市投控下屬現為市投控下屬100100%國有企業國有企業規模最大:規模最大:現有員工約現有員工約300300名名,博士碩士約占博士碩3、士約占6060%規劃設計與科研業務規模全國最大規劃設計與科研業務規模全國最大,項目涉及項目涉及6060個大中城市個大中城市。近近5 5年累計年累計完成各類項目完成各類項目10001000余項余項,具有豐富的項目和技術經驗具有豐富的項目和技術經驗。資質最全:資質最全:等級最高的交通規劃研究專業機構等級最高的交通規劃研究專業機構具備城市規劃甲級具備城市規劃甲級、工程咨詢甲級等資質工程咨詢甲級等資質全國第全國第1 1個取得城市規劃甲級資質的交通規劃研究專業機構個取得城市規劃甲級資質的交通規劃研究專業機構(2)行業認可的科研實力和創新平臺)行業認可的科研實力和創新平臺規劃設計行業第一家規劃設計行業第一4、家“國家級高新技術企業”、“廣東省新型研究機構”“國家級高新技術企業”、“廣東省新型研究機構”廣東省唯一的廣東省唯一的“廣東省交通信息工程技術研究中心”“廣東省交通信息工程技術研究中心”深圳市唯一的深圳市唯一的“交通信息與交通工程重點實驗室”“交通信息與交通工程重點實驗室”深圳市唯一的深圳市唯一的“交通環境與排放監測重點實驗室”“交通環境與排放監測重點實驗室”市重點實驗室省工程技術研究中心國家級高新技術企業省新型研發機構項目概況1技術成果2項目應用3匯報內容工作展望4溫室氣體和空氣污染物排放影響氣候變化、公眾健康,快速增長的城市交通(尤其機動車)是減排工作的重點領域,機動車尾氣是深圳空氣首要污5、染源,約占41%建立交通排放模型,能夠定量化掌握交通排放特征、評估交通環境影響效益,為交通和環境政策的制定與實施提供支持類別主要排放物溫室氣體二氧化碳(CO2)、甲烷(CH4)、氧化氮(N2O)、臭氧(O3)污染物氮氧化物(NOx)、顆粒物(PM)、碳氫化合物(HC)、一氧化碳(CO)機動車排放構成項目背景“交通+環境”管理政策歐美國家已形成體系完整的交通排放模型。國內尚無公開、統一的機動車排放因子模型與核算平臺,各城市也沒有成熟的應用案例環保部機動車排污監控中心開發并維護中國機動車排放模型(未公開),僅包括污染物因子,不包含碳排放國內研究側重于單車微觀研究,以及基于簡單假設的宏觀估算部分研究6、直接套用歐美成果,在排放因子等關鍵參數上缺少本地化驗證工作目標以科學性和實用性為原則,建立交通排放核算模型與應用平臺,以監測道路機動車能源消耗、溫室氣體(CO2)排放為主要內容,對污染物(NOX、CO)排放進行試算(一期工作)理論研究:深圳市本地化的交通排放因子庫與核算模型發布應用:建設深圳市交通排放監測平臺,實現對道路機動車排放的動態監測與圖形化展示,為市民出行、政府決策提供信息支持匯報內容項目概況1技術成果2項目應用3工作展望4技術成果體系深圳市交通排放監測平臺與應用精細化、本地化交通排放模型國內首個應用發布平臺多模式交通需求模型動態道路運行評估方法本地化道路車隊構成模型本地化交通排放因子7、多層次交通排放核算方法統一綜合評估基礎地圖多源異構基礎數據庫道路交通排放核算系統交通排放信息發布平臺交通排放專題網站中、微觀(路段片區)宏觀(市域)“自上而下”的優點是計算流程簡單便捷;缺點是系統邊界難以控制,不能區分時空細節特征,難以對具體政策措施的效果進行中微觀評估。適應精細化管理要求,建立“自下而上”的交通排放核算模型,從中、微觀層面描述道路交通排放的種類、時空分布等細節特征成果1:精細化的交通排放建模方法為什么要精細化?交通大數據支持“自下而上”的核算方法Taxi、公交及貨車GPS(實時更新)車牌識別系統(定期更新)道路交通斷面流量(實時更新)不同車輛類型在城市不同區域、不同時間分布不8、同車輛類型在Link級別的實時流量不同車種、不同工況下的“本地化”排放因子宏觀交通模型道路交通運行車速(實時更新)交通排放成果2:本地化的交通排放模型參數獲取為什么要本地化?有條件:歐洲排放模型(HBEFA)技術先進國內乘用車發動機、排放等特性與歐洲類似有必要:道路交通狀況、駕駛行為與歐洲國家可能存在差異基于HBEFA的排放因子本地化流程具有可操作、成本低、較準確的優點本地化HBEFA的與PHEM實測結果偏差在10%以內(1)交通特征本地化 交通需求特征:整合多模式交通需求模型,掌握客貨運(含小汽車、公交、貨車)交通周轉量(VKT)等數據 道路運行特征:利用交通運行指數系統、線圈與車牌識別設備9、,實時動態獲取的路段車速、流量、服務水平等數據深圳市多模式一體化交通模型深圳市道路交通指數系統數據:全市17000余輛出租車GPS等數據周期20秒交警局車牌識別系統數據:全市290個測點數據周期1秒2006 組建深圳市交通信息與交通工程重點實驗室(深圳市唯一)2007 新設智能交通研究所,原仿真實驗室更名交通模型與信息所2008 深圳市城市交通仿真系統建設一期圓滿完成,獲華夏建設科學技術一等獎2007-2014年支持配合對外項目拓展,建設佛山市、江門市、東莞市、汕頭市、全省域綜合交通規劃模型2011-2013年 深圳交通運行指數系統2013年 深圳市中觀交通模型系統2014年 深圳市交通排放監10、測平臺2015年,大數據/未來交通實驗室聯盟1994 羅湖交通研究,首次建立TRIPS模型1995 開展第一次深圳居民出行調查1996 深圳交通中心成立,專項建設深圳特區道路交通模擬信息系統1998 深圳市交通仿真實驗室建立1999 模型擴展,初步建立全市性CTS/RDS模型2000 設立交通中心城市交通仿真實驗室(交通模型室)2001 開展第二次深圳居民出行調查,全面檢討更新CTS/RDS宏觀模型2002-2005 配合重點片區及地段交通改善規劃,借香港經驗,專題研究中觀、微觀交通模型,建立宏觀、中觀、微觀一體化模型體系(SATURN,PTV)2004 深圳市政府立項建設城市交通仿真系統2011、05 開展深圳市第三次居民出行調查宏觀模型系統建立宏觀模型系統建立(重點深圳特區)(重點深圳特區)多層次模型體系構建多層次模型體系構建(宏觀模型全市域拓展(宏觀模型全市域拓展與中、微觀模型研發)與中、微觀模型研發)第一階段:第一階段:19941994-19991999第二階段:第二階段:20002000-20052005第三階段:第三階段:20062006-20152015大數據、動態化仿真模型建設大數據、動態化仿真模型建設(依托動態信息交通模型仿真)(依托動態信息交通模型仿真)20 Years 的崢嶸歲月的崢嶸歲月深圳市綜合交通模型體系深圳市綜合交通模型體系多模式交通需求模型 Muti-Mo12、dal Transport Demand Model貨運交通模型貨運交通模型(LogisticLogisticModelModel)相對于客運及客運模型,國內對貨運、貨運模型研究相對較少物流產業是深圳市四大支柱產業之一,對貨運交通分析研究較為重視深圳市迄今已開展了兩次貨運交通調查:1999年道路貨運車輛OD調查和2004年、2010年主要貨源點貨運調查(港口、深港口岸、機場)。2006年開展了深圳市貨運交通政策及站場設施專項規劃。鹽田港貨運OD分布鹽田港鹽田港4.8%廣州4.6%惠州30%東莞19%其它10%特區內25%特區外深圳市交通模型體系深圳市交通模型體系宏觀交通模型宏觀交通模型(2)行13、駛工況本地化開展超過6000小時GPS調查,建立深圳在不同車型(小汽車、公交、貨車)、不同道路等級、不同服務水平下的典型行駛工況(時間-速度曲線)按照道路等級分4級:高快速路、主干路、次干路、支路按照運行水平分5級:暢通、基本暢通、緩行、較擁堵、擁堵以小汽車車型為例,按照交叉分類,共有45=20種運行工況類別以本地化的行駛工況為輸入,利用客車和重型車排放模型(PHEM)模型模擬計算,建立深圳市交通排放因子庫(3)排放因子本地化(4)車隊模型本地化通過匹配車牌識別、車輛年檢、排放標準等多源數據,獲取不同區域、道路上,不同類型、車齡、排量、燃油類型、排放標準等車輛的數量構成監測不同車隊在空間的運行14、分布成果3:國內首個交通排放動態監測平臺數據分析處理系統數據分析處理系統數據接收數據接收與處理與處理數據接收數據接收數據處理與指標計算數據處理與指標計算計算結果校驗與分析計算結果校驗與分析交通排放監測報告編寫與審核交通排放監測報告編寫與審核交警交警固定檢測器數據固定檢測器數據、視頻檢測器數據視頻檢測器數據深圳通公司深圳通公司地鐵和公交地鐵和公交刷卡數據刷卡數據各公交集團各公交集團公交公交GPS數據數據政府部門政府部門輔助決策支持輔助決策支持技術單位技術單位相關信息查詢及技術分析相關信息查詢及技術分析社會公眾社會公眾公眾信息服務公眾信息服務數據源數據源成果發布成果發布ACCACC系統系統地鐵次票15、數據地鐵次票數據專題網站專題網站定期報告定期報告智能交通中心智能交通中心出租車出租車、貨車貨車GPS數據數據人居環境委人居環境委車輛年檢數據車輛年檢數據交警交警車輛年檢數據車輛年檢數據交通中心交通中心交通調查交通調查交通中心交通中心交通調查交通調查交通運行數據交通運行數據車隊構成數據車隊構成數據新聞媒體新聞媒體(1)平臺建設架構功能1:數據采集與交委、交警和人居環境委等部門共享數據,將從各部門獲得的數據通過專線接入本系統。系統預留相應的接口功能2:數據處理建設開發數據分析處理系統,在接收并存儲各來源動態數據后,按照各類指標定義及算法,計算交通排放各項指標功能3:結果發布按照政府部門、技術單位、16、社會公眾的不同需求,采用定期報告、專題網站、新聞媒體等發布形式對外公布評估結果系統邏輯架構系統總體架構(2)專題網站熱力圖動態展示片區動態展示網格動態展示路網動態展示總體指標展示=+實時指標曲線分區域指標分車型指標展示燃油量、溫室氣體、污染物等3類總體指標,通過熱力圖、網格圖、片區圖、路網圖等4種專題圖反映空間分布。結果每1小時更新指揮中心:交通排放系統、交通指數系統匯報內容項目概況1技術成果2項目應用3工作展望4一、以量化核算支撐環境約束規劃新模式據測算,平均每個工作日,全市道路上各類車輛消耗燃油約7000噸,排放二氧化碳排CO2約2.3萬噸,相當于1308平方公里綠草地一天的吸收量中心城區17、CO2排放占總排放的32%,中心城區以外為68%(1)定量化核算“宏-中-微”交通排放特征主干路及以上等級道路(占總里程34%)產生了68%二氧化碳排放34%68%面向交通規劃(2)定量化評估交通規劃、交通政策效果交通發展策略比選評估示意評估交通規劃策略實施前后的交通減排效果,為優化策略方案提供交通環境方面的支撐策略類別路網發展策略公交發展策略組合發展方案低路網高路網超高路網低公交高公交低路網高公交00.511.522.533.54050100150200250300350400出行量排放量萬人次噸 評估重大交通基建環境影響據測算,新彩隧道通車后,梅林關早晚高峰運行車速環比提高13.7%和7.18、0%,交通碳排放(CO2)總量下降12%新彩通道線位與建設情況交通排放模型測試交通排放現狀分區碳排放密度方案一實施后模擬分區碳排放密度方案一方案一方案二方案二征收時段收費標準(元/半小時)征收時段收費標準(元/半小時)一類區域二類區域三類區域一類區域二類區域三類區域工作日(7:00-21:00)642工作日(全天)532非工作日(7:00-21:00)321非工作日(全天)321碳排放測試碳排放測試比現狀下降比現狀下降22.30%22.30%碳排放測試碳排放測試比現狀下降比現狀下降21.50%21.50%評估深圳不同停車收費方案的溫室氣體減排效果(約22%)制定重大交通需求管理政策二、以平臺為19、工具支持交通環境管理決策(1)實時監測平臺,提供權威核算工具 深圳市國民經濟和社會發展第十二個五年規劃綱要提出“建立溫室氣體排放的統計、核算和考核體系”,本項目為政府核算交通領域排放提供了權威工具;根據平臺監測,平均每個工作日,全市范圍內機動車消耗燃油約7000噸,排放二氧化碳約2.3萬噸,其中中心城區CO2排放占總排放的32%。深圳市交通信息與交通工程重點實驗室面向低碳減排為世界銀行項目深圳市交通業減排潛力研究提供行業核算工具項目 2010 年 2013 年 2015 年 2020 年 2030 年 小汽車(萬噸/日)1.19 1.23 1.33 1.57 2.15 出租車(萬噸/日)0.120、8 0.20 0.23 0.30 0.48 公交車(萬噸/日)0.26 0.30 0.31 0.34 0.39 貨車(萬噸/日)0.45 0.56 0.64 0.91 1.28 合計(萬噸/日)2.08 2.29 2.50 3.12 4.30 強化低碳措施四:提高停車收費1、技術凍結情景(2013基準年,限購限行)項目 2010 年 2013 年 2015 年 2020 年 2030 年 小汽車(萬噸/日)1.19 1.23 1.39 1.94 3.35 出租車(萬噸/日)0.18 0.20 0.23 0.31 0.51 公交車(萬噸/日)0.26 0.30 0.31 0.36 0.41 貨車21、(萬噸/日)0.45 0.56 0.64 0.94 1.37 合計(萬噸/日)2.08 2.29 2.56 3.54 5.64 項目 2010 年 2013 年 2015 年 2020 年 2030 年 小汽車(萬噸/日)1.19 1.23 1.39 1.64 2.34 出租車(萬噸/日)0.18 0.20 0.23 0.31 0.51 公交車(萬噸/日)0.26 0.30 0.31 0.35 0.40 貨車(萬噸/日)0.45 0.56 0.64 0.92 1.35 合計(萬噸/日)2.08 2.29 2.56 3.21 4.60 2、國家目標情景強化低碳措施一:軌道交通發展項目 2010 22、年 2013 年 2015 年 2020 年 2030 年 小汽車(萬噸/日)1.19 1.23 1.39 1.46 1.96 出租車(萬噸/日)0.18 0.20 0.23 0.30 0.48 公交車(萬噸/日)0.26 0.30 0.31 0.34 0.39 貨車(萬噸/日)0.45 0.56 0.64 0.89 1.28 合計(萬噸/日)2.08 2.29 2.56 2.99 4.10 強化低碳措施二:快速公交發展項目 2010 年 2013 年 2015 年 2020 年 2030 年 小汽車(萬噸/日)1.19 1.23 1.39 1.59 2.21 出租車(萬噸/日)0.18 0.23、20 0.23 0.30 0.49 公交車(萬噸/日)0.26 0.30 0.31 0.35 0.39 貨車(萬噸/日)0.45 0.56 0.64 0.91 1.31 合計(萬噸/日)2.08 2.29 2.56 3.15 4.40 項目 2010 年 2013 年 2015 年 2020 年 2030 年 小汽車(萬噸/日)1.19 1.23 1.34 1.58 2.17 出租車(萬噸/日)0.18 0.20 0.23 0.30 0.48 公交車(萬噸/日)0.26 0.30 0.31 0.34 0.39 貨車(萬噸/日)0.45 0.56 0.64 0.91 1.29 合計(萬噸/日)224、.08 2.29 2.51 3.13 4.33 強化低碳措施五:道路擁堵收費 基于碳排核算技術體系,研究交通減碳潛力深圳市交通業直接碳排放量的情境分析20202020年常規情景和強化情景各類技術減排量對比年常規情景和強化情景各類技術減排量對比為制定機動車低排放區、機動車碳排放權交易等政策方案提供支持深圳市“機動車低排放區”禁止國及以下標準柴油車、國及以下標準汽油車在區域內通行為市民出行和活動提供交通環境信息排放量低適宜跑步排放量高不適宜跑步(2)支持低排放區、碳排放權交易等政策 交通領域的碳交易(污染物交易)我市是全國碳排放交易試點七個省市之一。2013年6月18日,深圳碳交易市場正式啟動,成25、為中國首個碳市場,也是發展中國家第一個開展配額交易的碳市場。在碳市場建設初期,深圳以碳交易機制設計為重點,制定了具有深圳特色的碳配額分配方案,鼓勵企業直接參與博弈,創造性地推出了可調整配額分配制度,有效避免了可能由經濟增長放慢導致的配額過剩問題。在啟動初期,已將635家工業企業和約200棟大型公共建筑納入控排范圍。深圳排放權交易所于2010年9月30日經深圳市人民政府批準成立,是全國首批溫室氣體自愿減排交易機構碳排放權交易:通過核算貨運企業/公交企業的機動車能耗與排放,為參與全市交通排放權交易、推進企業節能減排提供關鍵依據。深圳碳配額與交易量三、以發布形式提供交通環境信息服務面向社會公眾,逐步26、建立健全發布機制,豐富交通環境信息的發布內容和渠道,提供更人性化的出行者信息服務步行NOx排放量分布圖戶外健身戶外健身路徑選擇路徑選擇碳足跡軟件碳足跡軟件住建部住建部922922無車日活動無車日活動面向公眾出行項目概況1技術成果2項目應用3匯報內容工作展望4工作展望工作展望研究方向研究方向:交通排放擴散模型交通排放擴散模型港口船舶排放模型港口船舶排放模型機場航運排放模型機場航運排放模型(一)全方式的交通排放監測:由機動車交通排放向機場、港口航運等全方式拓展(二)交通排放擴散模型:研究建筑物與風力影響下的交通排放擴散模型;(三)交通排放監測技術應用:在深圳國際低碳城、高新科技園試點推廣城市交通排放監測運營平臺;感謝各位專家!感謝各位專家!深圳市城市交通規劃設計研究中心丘建棟 Tel:
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上傳時間:2021-01-15
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