“大數據”助力交通治污減排——京津冀首個交通節能減排實驗室成立

文/本刊記者 祁娟

據環保部門測算，北京本地PM2.5污染中，機動車排放占比達31.1%，已成為首要污染源。交通已是三大重點能耗與大氣污染物排放領域之一，亟需構建綠色可持續的現代交通體系。治污具體從哪入手？京津冀地區首個交通節能減排實驗室的建成，通過對“人、車、路、環境”交通全要素的檢測，或為治霾提供新思路。

今年冬天，霧霾席卷大半個中國，尤其北京、河北等地的PM2.5濃度指數爆表。作為大氣的重要污染源之一，機動車尾氣再次成為社會關注的焦點。但機動車排放、交通與PM2.5究竟是何關系，仍缺乏權威論證。

11月18日，京津冀地區首個交通節能減排實驗室（以下簡稱“節能減排實驗室”）在北京工業大學正式成立。實驗室由北京市交通行業節能減排中心、北京工業大學城市交通學院、北京交通運輸職業學院共同建設而成，通過研究交通與環境的關系，建立“實測+模擬仿真+評價”的交通環境綜合評價體系，促進京津冀三地統一監測標準、共享數據，實現區域交通污染的聯防聯控。

那么，節能減排實驗室是如何對“人、車、路、環境”這些交通要素進行檢測？又將為交通的治污減排發揮怎樣的效力？讓親臨現場的記者為你一一揭秘吧。

初衷：大數據支撐交通環保治理

“目前國內專門針對交通領域節能減排開展全要素研究的還較少，環保部門所做的基本上是綜合性的環境監測與研究，由此造成我國交通領域環境數據的基礎薄弱，無法為制定有效的交通環保措施提供依據。”實驗室發布會上，北京市交通行業節能減排中心副主任劉瑩這樣介紹創立實驗室的初衷。

北京工業大學城市交通學院副院長陳艷艷則表示，整個交通網對水環境、土壤環境、噪聲環境及生態產生的影響很復雜，國內目前對不同車型在不同工況運行中的環境研究和監測領域，基本上是空白的。而購買國外的軟件亦不適合中國國情，所做的預測同樣失真。

正是基于上述原因，早在2013年底，交通運輸部就啟動了公路水路交通運輸環境監測網絡建設試點工程。為擴大監測范圍、深入研究交通與環境的關系，2014年北京市交通行業節能減排中心啟動交通節能減排實驗室建設，旨在通過統一的標準規范監測方法獲取準確數據，反映交通行業污染的真實現狀，為交通領域治污提供技術支持。實驗室前期開展的工作，已支持了北京市新能源出租車的選型。

亮點：建立“實測+模擬仿真+評價”綜合交通評價體系

節能減排實驗室目前共有移動源排放檢測室、生態環境檢測室、噪聲和振動檢測室、交通水環境檢測室、交通大氣環境檢測室、生態駕駛實驗室、綠色道路材料實驗室七大實驗室及一臺移動環境監測車，擁有車載尾氣檢測設備、氣象色譜儀、液相色譜儀、離子色譜儀、模擬駕駛艙等實驗設備近百套。

生態駕駛實驗室評估駕駛行為 生態駕駛實驗室是此次發布會的公眾關注熱點。據介紹，生態駕駛實驗室可對駕駛人進行生態駕駛效果的評估，幫助駕駛人改正駕駛陋習。在生態駕駛實驗室，記者看到，一輛與真車無異的汽車模擬器。坐在駕駛室內，在前后方大型3D顯示屏提供的路況引領下，駕駛人仿佛置身于真實場景，而其在行車過程中的所有不良駕駛習慣都會被模擬器記錄，并通過傳感器傳輸顯示在評價展示系統上，以及時糾正駕駛員，培養良好駕駛習慣。

現場工作人員介紹說，生態駕駛實驗室正是通過駕駛模擬艙系統，提取車輛動力、行駛軌跡、駕駛員操作行為等參數，形成集“監測-診斷-矯正-評估”為一體的生態駕駛行為關鍵技術。

劉瑩介紹說，目前生態駕駛技術已在全北京市出租車行業推廣，司機百公里耗油平均降0.74升，節油率達7%，節能減排效果最高的司機達19%。另外，實驗室正研究把生態駕駛技術及在線監測行車數據結合，推出一款手機APP，司機下載安裝APP后，可實時監測司機的每一腳油門和剎車，監測每分鐘或者幾秒內的瞬間油耗，同時，針對司機的不良駕駛習慣提出建議。

交通節能減排實驗室通過研究交通與環境的關系，建立“實測+模擬仿真+評價”的交通環境綜合評價體系，促進京津冀三地統一監測標準、共享數據，實現區域交通污染的聯防聯控，填補了京津冀交通環保數據的空白。

環境監測車實現區域污染物濃度現場監測 在噴涂“交通環境監測車”字樣的白色考斯特車上，記者看到車內配大氣測定儀、噪聲測定儀等監測設備，可以監測一定環境條件下尾氣、煙塵煙氣、水中油質、微生物監測、施工振動、噪音等30個指標數據。

對于機動車尾氣排放的氮氧化物，一氧化碳等污染物，交通環境監測車6秒就可得出數據，而PM2.5、PM10濃度含量也可在1個小時內得到結果。從已開展的監測結果顯示，貨運場站內部污染物濃度超過周邊環境高達3～19倍；主要貨運通道PM2.5濃度高于周邊環境1.33倍，且污染物濃度與斷面車流量直接相關。未來，通過對貨運場站及通道的環境監測，將為貨運行業污染治理措施研究制定提供支持。

移動源排放實驗室一測便知 車輛在行進過程中污染排放情況如何？移動源排放實驗室將對各類車輛在不同工況下的污染物排放進行測試。在現場，記者看到實驗室工作人員正在對一輛小汽車進行污染物排放測試。

在汽車正常行駛狀況下，一根長長的采樣管由車輛尾氣管連接到測試設備上，采集尾氣的逐秒排放量，同時將樣本氣體傳送至氣體分析儀中得到各種污染物的逐秒濃度數據，計算機再通過流量、濃度數據結合外部的GPS、氣象等數據，計算獲取逐秒的氮氧化物、一氧化碳、碳氫等氣體排放情況。據介紹，在測試結果的基礎上，移動源排放實驗室將國際模型本地化，構建北京市城市交通能耗排放仿真模型，科學準確地掌握機動車污染排放的時空分布規律。

值得一提的是，實驗室通過對車輛實際工況下污染物排放的測試已支持了北京新能源出租車選型、客車節能減排效果分析及混合動力車適用性等工作。如通過試驗及分析得出，混合動力車節油50%，減少排放60%，且其在非常擁堵和暢通情況下的油耗變化低于10%，較適合在城市中運營。

交通節能減排實驗室的建成，有利于提升北京交通環境監測和污染源監測水平，通過科學的量化手段獲取準確數據，反映交通行業污染的真實現狀，支撐交通污染規律的研究及環保治理措施的制定，為京津冀區域層面的交通污染聯防聯控提供支持。

除此之外，交通大氣環境質量檢測室、交通水環境質量檢測室、交通噪聲和振動檢測室和交通生態環境質量檢測室通過開展道路、客貨運樞紐、軌道場站等重點交通基礎設施周邊環境大氣、水、噪聲、土壤等要素的監測工作，可以準確掌握交通領域污染現狀，填補交通環保數據的空白，為明確交通行業環保重點、掌握交通環保設施有效性提供依據。

搭建京津冀交通環境數據采集平臺

據悉，實驗室目前已積累了億萬級的工況微觀數據和車載實測排放數據，還自主開發了準確度高的宏觀清單、敏感性高的靜態路網等四層次排放模型。再結合其他交通環境監測平臺的交通大數據，實驗室在一定程度上已能夠科學量化交通領域能耗污染情況。

劉瑩介紹說，下一步實驗室將針對交通運輸活動過程中產生的PM2.5、氮氧化物等氣體污染物，道路、場站等建設過程中可能產生的大氣、水、土壤、噪聲及生態環境破壞，以及高速公路服務區收費站、客貨運樞紐等基礎設施運營過程產生的大氣、水、噪聲等污染開展全面監測，加強節能環保監管。同時支持微觀層面交通環境質量的監測與研究，公交樞紐場站內部空氣質量以及慢行系統改造后前后空氣質量等進行監測與改造效果評估，從人體感官的角度充分考慮交通環境質量對公眾健康的影響。

在京津冀協同發展過程中，實驗室作為區域內首個針對交通領域節能減排工作的綜合性實驗室，還將立足北京拓展至天津及河北地區，開展交通環境介質的全面監測及研究，推動三地建立區域交通環境數據采集平臺。