機(jī)動(dòng)車遙感監(jiān)測點(diǎn)位的實(shí)證研究

李福祥 馮偉

摘要：機(jī)動(dòng)車尾氣污染對大氣污染的占比越來越大。為有效檢測與管控高排放車輛，減少機(jī)動(dòng)車尾氣對大氣的污染，以濰坊市六套機(jī)動(dòng)車遙感監(jiān)測系統(tǒng)建設(shè)為例，通過對重點(diǎn)監(jiān)測對象的研究，確定柴油車為主要監(jiān)測對象；通過對重點(diǎn)監(jiān)測路段的分析，確定西環(huán)路和濰安路為重點(diǎn)監(jiān)測路段；重點(diǎn)研究了如何科學(xué)、規(guī)范地選取遙感監(jiān)測點(diǎn)位，從而使管理部門掌握高排放車輛的的實(shí)時(shí)排放狀況，為城市移動(dòng)源的精細(xì)化管理提供強(qiáng)有力的支撐。

關(guān)鍵詞：柴油車；遙感監(jiān)測；點(diǎn)位研究

中圖分類號：U472.9? 收稿日期：2023-06-14

DOI：10.19999/j.cnki.1004-0226.2023.08.031

1 前言

濰坊市機(jī)動(dòng)車保有量已接近300萬輛，其中汽車接近170萬輛，柴油車超過30萬輛。機(jī)動(dòng)車數(shù)量迅速增加給人們帶來便利性的同時(shí)，也帶來了一系列的問題，其中最突出的問題是機(jī)動(dòng)車尾氣對大氣的污染。如何采取有效手段對車輛排放狀況進(jìn)行檢測，進(jìn)而對高排放車輛采取有效管控，是當(dāng)前移動(dòng)源污染防控的重點(diǎn)和難點(diǎn)。

目前對在用車輛的檢測主要有車輛定期年檢、路檢路查、入戶抽測、停放地抽測等方式和方法，這些方式和方法的共同點(diǎn)都需要讓車輛按照固定的檢驗(yàn)方法來模擬實(shí)際在道路上行駛的工況來檢驗(yàn)排放情況，比如針對汽油車的簡易瞬態(tài)工況法以及針對柴油車的自由加速法和加載減速法。車輛定期年檢是有效發(fā)現(xiàn)高排放車輛的有效手段之一，但只能對檢驗(yàn)周期內(nèi)的機(jī)動(dòng)車進(jìn)行檢驗(yàn)，并且人為干擾因素較多，無法對行駛中的機(jī)動(dòng)車排放進(jìn)行有效甄別。路檢路查、入戶抽測、停放地抽測則更需要多部門配合，耗時(shí)耗力，檢驗(yàn)效率很低，也不能反應(yīng)車輛行駛工況的尾氣排放。

機(jī)動(dòng)車尾氣遙感監(jiān)測系統(tǒng)利用光學(xué)原理，結(jié)合光信號、圖像識別、計(jì)算機(jī)、物聯(lián)網(wǎng)等先進(jìn)技術(shù)，采用智能化的手段，可在車輛不停車的情況下實(shí)現(xiàn)對車輛尾氣各種污染物的檢測，并將結(jié)果實(shí)時(shí)輸出，供管理部門進(jìn)行分析與決策。該方法檢測效率高、檢測速度快、檢測范圍廣、不需要人工采樣，能較好地反映車輛的實(shí)際排放狀況。本文以濰坊市機(jī)動(dòng)車遙感監(jiān)測系統(tǒng)建設(shè)為例，重點(diǎn)研究如何科學(xué)、規(guī)范、有效地選取機(jī)動(dòng)車遙感監(jiān)測點(diǎn)位。

2 確定重點(diǎn)監(jiān)測對象

根據(jù)有關(guān)研究，柴油車尾氣排放中的顆粒物、氮氧化物分別占汽車排放量的99%、88.8%以上[1]。一輛重型柴油車排放的氮氧化物相當(dāng)于100輛1.5 L排量的國四汽油車排放的氮氧化物，路上行駛的冒黑煙車輛，基本上是輕型、中型柴油車，所以柴油車車尾氣污染絕對是污染空氣的主要“元兇”之一。

在大宗貨物運(yùn)輸方面，濰坊市的運(yùn)輸結(jié)構(gòu)以公路運(yùn)輸為主，鐵路、水運(yùn)、海運(yùn)運(yùn)輸占比較低。柴油車是公路運(yùn)輸?shù)闹髁Γ?0年來，濰坊柴油車保有量以6%～10%的速度增長，如圖1所示，可以看出柴油車尾氣污染對濰坊市移動(dòng)源污染逐漸增大。

截至目前，國家發(fā)布了《在用柴油車排氣污染物測量方法及技術(shù)要求 （遙感檢測法）》，標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定了采用遙測法實(shí)時(shí)測量道路上行駛的柴油車尾氣的方法、結(jié)果判定原則及限值等[2]，但尚未發(fā)布汽油車排氣污染物測量方法及技術(shù)要求。利用機(jī)動(dòng)車遙感監(jiān)測系統(tǒng)對道路上行駛的柴油車進(jìn)行實(shí)施監(jiān)控，實(shí)施掌握它們的排放情況，進(jìn)而采取有效的管控措施，有效減少柴油車尾氣污染對空氣的影響。因此，濰坊市將柴油車輛作為機(jī)動(dòng)車遙感監(jiān)測的主要監(jiān)測對象。

3 確定重點(diǎn)監(jiān)測路段

圖2所示為濰坊市重型柴油車的禁行區(qū)域，禁行范圍為北至北環(huán)路，南至濰膠路，東至濰安路，西至西環(huán)路，全長79.4 km。因此，將這四條道路作為機(jī)動(dòng)車遙感監(jiān)測點(diǎn)位的備選地點(diǎn)。

按照國家、省有關(guān)文件要求，濰坊市需要安裝固定垂直式遙感監(jiān)測系統(tǒng)。固定式遙感監(jiān)測系統(tǒng)分為固定垂直式遙感監(jiān)測系統(tǒng)和固定水平式遙感監(jiān)測系統(tǒng)，如圖3-圖4所示，固定垂直式遙感監(jiān)測設(shè)備的發(fā)射單元需要安裝在龍門架上。濰坊市北環(huán)路為雙向六車道、濰膠路為雙向六車道、西環(huán)路為為雙向六車道、濰安路為雙向八車道，以單車道寬度3.8 m計(jì)算，在不考慮路兩邊非機(jī)動(dòng)車道寬度和中間綠化帶寬度的前提下，雙向六車道和雙向八車道的寬度分別達(dá)22.8 m和30.4 m。由于上述4條道路都是雙幅路，道路上安裝龍門架既要保證安全距離，又要保證遙感設(shè)備主機(jī)和反射板之間數(shù)據(jù)準(zhǔn)確，所以龍門架只能橫跨半幅道路。由于龍門架施工需要開鑿路面，所以不能選擇中間只有隔離護(hù)欄的北環(huán)路和濰膠路，進(jìn)而選擇道路中間有綠化帶的西環(huán)路和濰安路。

確定機(jī)動(dòng)車遙感監(jiān)測路段之后，遙感設(shè)備應(yīng)布置在進(jìn)城方向路段，實(shí)時(shí)監(jiān)測進(jìn)城車輛排放情況。基于固定垂直式遙感監(jiān)測設(shè)備的工作特性，選擇遙測路段應(yīng)注意以下幾點(diǎn)：

a.選擇視野開闊的長上坡路段，避免車輛松開油門行駛進(jìn)而不能反映車輛實(shí)際排放情況。

b.不能設(shè)置在光線不好的區(qū)域，例如隧道、涵洞等。

c.選擇的路段路面排水效果要好。

d.遙感監(jiān)測區(qū)域應(yīng)盡量與居民小區(qū)保持一定的距離，避免車流出現(xiàn)紊流。

e.避免選擇車流量太大的路段，以免車輛排出的煙羽有交織。

f.車流量最好控制在800～1 200輛/h、車流速度在30～80 km/h。

4 總體布局

通過對重點(diǎn)監(jiān)測對象的研究，結(jié)合國家、省、市相關(guān)政策法規(guī)和行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，確定柴油車為濰坊市機(jī)動(dòng)車遙感監(jiān)測的主要對象。通過對濰坊市柴油車主要通行道路，也就是重點(diǎn)監(jiān)測路段的分析，結(jié)合柴油車禁行區(qū)域和路面施工條件，確定西環(huán)路和濰安路為重點(diǎn)監(jiān)測路段。在機(jī)動(dòng)車遙感監(jiān)測點(diǎn)位總體方案的設(shè)計(jì)與實(shí)施過程中，要統(tǒng)籌進(jìn)度、成本、質(zhì)量三者關(guān)系，因?yàn)樗鼈兪窍噍o相成且辯證統(tǒng)一的。既要保證在項(xiàng)目實(shí)施過程中進(jìn)度不要滯后，又要節(jié)約成本、質(zhì)量最優(yōu)，通過合理的點(diǎn)位布局，讓機(jī)動(dòng)車遙感監(jiān)測發(fā)揮出最大的效益。

結(jié)合上述分析，按照機(jī)動(dòng)車遙感監(jiān)測點(diǎn)位選取原則，選取西環(huán)路與寶通街路口北路東200 m為一處遙感監(jiān)測點(diǎn)位，安裝三套機(jī)動(dòng)車遙感監(jiān)測設(shè)備；選取濰安路與寶通街路口北路東300 m為一處遙感監(jiān)測點(diǎn)位，安裝三套機(jī)動(dòng)車遙感監(jiān)測設(shè)備。經(jīng)緯度坐標(biāo)分別為（119。03'E，36。68'N）和（119。22'E，36。68'N）。安裝好的機(jī)動(dòng)車遙感監(jiān)測系統(tǒng)如圖5-圖6所示。

六套機(jī)動(dòng)車遙感監(jiān)測設(shè)備實(shí)際運(yùn)行三個(gè)月后，兩處點(diǎn)位的選取科學(xué)、合理，可以有效掌握北向南進(jìn)入濰坊市區(qū)的柴油車排放情況，西環(huán)路與濰安路常見的黑煙車等高排放車輛，已無處遁形。通過對遙測數(shù)據(jù)的有效分析，生態(tài)環(huán)境部門不僅掌握了哪輛車超標(biāo)、哪輛車合格，哪一類型車容易超標(biāo)、哪一類車型可以豁免，還可以對重點(diǎn)車輛進(jìn)行超標(biāo)溯源，進(jìn)而采取針對性的管控措施。

5 結(jié)語

機(jī)動(dòng)車遙感監(jiān)測點(diǎn)位的選取是一個(gè)系統(tǒng)工程，除了生態(tài)環(huán)境部門作為“主力軍”來進(jìn)行實(shí)施外，還需要交警、規(guī)劃、公路、園林、供電等部門的大力配合。本文結(jié)合最新的政策法規(guī)及濰坊市機(jī)動(dòng)車遙感監(jiān)測系統(tǒng)建設(shè)這一工程實(shí)例，對機(jī)動(dòng)車遙感監(jiān)測點(diǎn)位的選取進(jìn)行了深入探討，獲得了大量有效的工程經(jīng)驗(yàn)。這六套機(jī)動(dòng)車遙感監(jiān)測設(shè)備的安裝，可以使管理部門掌握柴油車的實(shí)時(shí)排放情況，提高了車主的車輛養(yǎng)護(hù)意識，為城市移動(dòng)源的精細(xì)化管理提供了大量有效的數(shù)據(jù)和強(qiáng)有力的支撐。

參考文獻(xiàn)：

[1]中國移動(dòng)源環(huán)境管理年報(bào)（2021年）［Z］.2021.

[2]在用柴油車排氣污染物測量方法及技術(shù)要求（遙感檢測法）［S］.

作者簡介：

李福祥，男，1985年生，工程師，研究方向?yàn)楣腆w廢物危險(xiǎn)廢物管理。