杭州市區(qū)典型路段汽車排放強度評價

曹曉春，吳柳柳，馬林才

（1.浙江省道路運輸管理局，浙江 杭州 310005 2.浙江交通職業(yè)技術學院汽車學院，浙江 杭州 311112）

杭州市區(qū)典型路段汽車排放強度評價

曹曉春1，吳柳柳1，馬林才2

（1.浙江省道路運輸管理局，浙江 杭州 310005 2.浙江交通職業(yè)技術學院汽車學院，浙江 杭州 311112）

針對杭州市區(qū)三條典型路段開展交通狀況調查，發(fā)現(xiàn)轎車流量最大，占總流量的74% ～81%，部分路段平均車速過低，僅為18.54 km/h。根據(jù)交通狀況調查的結果，計算得到三條路段的排放總強度。結果表明，杭州市區(qū)道路排放強度不容樂觀。建議對長期低速行駛的路段，應立即整治;同時應控制市區(qū)轎車排放，增加部分路段公交班次，優(yōu)化公交線路或者對部分路段特殊汽車限行。

交通狀況;排放強度;汽車流量;建議

隨著城市汽車保有量急劇增加，汽車排放污染物已成為我國大城市污染物的主要來源，約占80%左右。治理城市污染，主要是治理城市機動車的排放。根據(jù)國內外學者對城市污染的研究結論，認為城市污染，是一個面源污染，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、空氣流動性差，導致路旁的污染嚴重。道路兩旁的污染以汽車尾氣中的HC，CO，NOx及顆粒物為主。因此，調研城市典型路段的交通狀況，以及評價道路汽車排放，可以總體評價城市的污染狀況。城市內的污染物與自然環(huán)境、人們的生活習慣、社會環(huán)境等因素有關，而國家公布的污染指數(shù)是這個面源上的平均值。因此，城市空氣中的HC，CO在道路兩旁可能嚴重超標，但在面環(huán)境中它不可能超標。所以，評價城市汽車排放污染物，應以道路兩旁的 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，進行道路交通狀況調查，并計算道路的汽車排放強度，以此來評價杭州市的機動車輛污染程度，可作為本市交通管理部門制定交通管理政策的依據(jù)。

1 城市道路汽車排放強度評價

1.1 城市道路汽車排放強度評價方法

各種車型的排放因子設為E=（e1，e2，…，en）所有汽車排放的平均強度由公式（1）計算［1-2］:

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

1.2 杭州市區(qū)典型路段交通狀況調查

1.2.1 調查具體實施辦法

本次調查，以杭州市區(qū)為對象，調查道路上交通流量、車型分布以及車速情況。調查時間為:2009年2月20日 06:30—19:30。調查地點分別為:莫干山路，環(huán)城北路和西溪路。調查人員:教師2名，學生10名。調查項目為:雙向13 h各車型流量，雙向早高峰、平峰、晚高峰時段的平均車速。采用人工測量法，以15 min為間隔，記錄雙向分車型流量，見表3。采用車輛牌號對照法，記錄車輛牌號及車型，計算車輛通過路段的平均速度，見表4。調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，路段長度703 m），路段2-環(huán)城北路（建國路—環(huán)城東路，路段長度682 m），路段3-西溪路（紫荊花路—東方中學，路段長度730 m）。具體走向見圖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

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

表1 不同時速下排放因子的相對值Tab.1 Emission factor’s relative value at different speed

由表1可見，汽車行駛速度明顯影響汽車排放因子。在平均速度30 km/h以下，汽車排放的CO和HC的排放因子急劇升高，NOx排放要在平均速度20 km/h以下時才明顯上升。平均車速在30～45 km/h之間，各種排放因子變化不大。超過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，可計算出杭州市區(qū)車速20 km/h的排放因子，見表2。

表2 杭州市區(qū)道路各類汽車排放因子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)道路各類汽車的排放因子。在測得上述路段各車型流量，平均車速后，即可按該表計算各類汽車的排放因子。具體排放因子的比例系數(shù)，可按照表1選取。

2 交通狀況調查及排放強度評價

2.1 杭州市區(qū)典型路段交通狀況調查

根據(jù)選取的三條典型路段，開展交通狀況調查，如表3、表4。

表3 杭州市三條典型路段的不同車型的流量（時間: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，轎車流量最大，占總流量的74% ～81%，城市公共客運汽車流量占13% ～17%，城市貨運汽車流量占3% ～8%。對于同樣的運輸量而言，一輛轎車占用道路是公共汽車的3倍。杭州城市轎車比重過大，嚴重占用了市區(qū)的道路資源。

表4 杭州市三條典型路段的不同時期平均車速（時間: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知汽車的行駛速度顯著影響汽車排放因子。調查的3條路段中，環(huán)城北路平均速度嚴重偏低。尤其是環(huán)城北路東向西方向，晚高峰平均車速僅為10.96 km/h，比自行車速度還低。該路段西向東方向平均車速為30.18 km/h。另外兩段路車速均在40 km/h左右。因為，在平均速度30 km/h以下，汽車排放的CO和HC的排放因子急劇升高，NOx排放要在平均速度20 km/h以下時才明顯上升。因此，提升路段的汽車最低平均速度，是改善杭州部分主干道汽車污染的一個重要舉措。建議對長期低速行駛的路段，進行交通狀況評價分析，提出整改措施，進一步提升道路通行能力，從而降低汽車排放。

2.2 杭州市區(qū)典型路段的排放強度評價

結合表1～表4，按照公式（1）計算出各路段的排放強度，計算的最終排放總強度，見表5。

表5 杭州市三條典型路段的不同污染物排放總強度（時間: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)城北路的排放總強度最大，CO排放強度已經達到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以及平均車速偏低。因此，限制轎車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，主要原因是貨車流量較大，和104國道相連，是杭州市物流的主要通道之一。西溪路整體排放強度較低，主要原因是汽車流量最小，同時平均車速最高所致。

3 結論

根據(jù)調查情況及相應的計算結果，得到以下結論:

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

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

3）杭州市區(qū)道路排放強度不容樂觀，主要原因在于部分路段存在較大的轎車流量（1 292.69輛/h）以及較低的平均車速（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部分路段特定汽車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流量較大，連通104國道，屬杭州市物流的主干道之一。

5）西溪路整體排放強度較低，主要原因是汽車流量較小，同時平均車速較高所致。

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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，經濟師，碩士，從事汽車排放控制技術研究與管理。E-mail:23461308@qq.com。