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交通運輸部公路科學(xué)研究院推動綠色交通發(fā)展紀(jì)實
發(fā)布時間：2018-06-15 分類：行業(yè)資訊
用科技創(chuàng)新支撐綠色交通，用技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范綠色交通，用科技服務(wù)推廣綠色交通……交通運輸部公路科學(xué)研究院（簡稱部公路院）作為公路科研領(lǐng)域的“國家隊”，推動交通綠色發(fā)展，成為其新時代的新目標(biāo)。從公路建設(shè)到運營，從技術(shù)研發(fā)到制定標(biāo)準(zhǔn)，從能耗監(jiān)測到新能源推廣，部公路院把生態(tài)環(huán)保、綠色發(fā)展的理念貫穿于公路建管養(yǎng)運全流程。
技術(shù)政策·建章立制
編制行業(yè)碳排放清單探索低碳交通發(fā)展路徑
交通運輸排放的源頭有哪些，如何實現(xiàn)低碳發(fā)展？頂層設(shè)計對綠色交通發(fā)展至關(guān)重要。作為交通運輸行業(yè)的高端智庫，2007年以來，部公路院承擔(dān)了“資源節(jié)約型、環(huán)境友好型交通發(fā)展模式研究”等一系列交通生態(tài)環(huán)保、綠色低碳發(fā)展專題研究，搭建起能源消耗與碳排放考核評價體系，編制了相關(guān)技術(shù)清單，提出了溫室氣體排放峰值與減排目標(biāo)、路徑，制定了應(yīng)對氣候變化的整體思路，為車輛碳排放與減排政策提供了一整套應(yīng)對方案，相關(guān)成果獲得中國公路學(xué)會特等獎，目前正在對基于車輛排放水平的差異化通行費率等問題開展深入研究。
其中，“基于移動互聯(lián)與大數(shù)據(jù)的車輛能耗及排放管理體系研究”通過對交通運輸行業(yè)能耗統(tǒng)計監(jiān)測平臺、北汽集團(tuán)等近20余家單位的調(diào)研，獲得了交通運輸行業(yè)管理部門、城市管理部門、車輛生產(chǎn)企業(yè)、運輸服務(wù)企業(yè)和交通衍生服務(wù)企業(yè)等領(lǐng)域的行業(yè)數(shù)據(jù)基礎(chǔ)情況。在此基礎(chǔ)上，從統(tǒng)計監(jiān)測指標(biāo)、數(shù)據(jù)來源、數(shù)據(jù)應(yīng)用、組織架構(gòu)和實現(xiàn)路徑5個方面，系統(tǒng)提出了大數(shù)據(jù)技術(shù)在車輛能耗及排放管理體系中的應(yīng)用架構(gòu)、解決方案、實現(xiàn)路徑。
“根據(jù)最新的研究預(yù)測，公路運輸碳排放總量將在2035年之前達(dá)到峰值，這比之前預(yù)計的2040年要早得多。”部公路院公路與綜合交通發(fā)展研究中心主任虞明遠(yuǎn)表示，研究公路與鐵路、水路等其他運輸方式間的合理比價關(guān)系，將促進(jìn)運輸結(jié)構(gòu)的調(diào)整，形成更高效節(jié)能的運輸組織方式，進(jìn)一步降低公路運輸?shù)呐欧趴偭俊?
不僅研究綠色交通政策，部公路院還把成果向行業(yè)推廣，為昆明、沈陽、株洲、常州、南通等多地綠色交通城市及浙江省綠色交通省的創(chuàng)建提供了有力支撐。在部公路院的技術(shù)支持下，浙江省在創(chuàng)建綠色交通省的基礎(chǔ)上，形成了“1+6+15”的整體推進(jìn)格局，打造杭州、寧波、嘉興、湖州、紹興、舟山6個綠色交通城市，并開展綠色公路、綠色港口、綠色航道和綠色公交等15個主題性項目。
掛靠在部公路院的中國節(jié)能協(xié)會交通節(jié)能專業(yè)委員會秘書處，負(fù)責(zé)交通運輸行業(yè)節(jié)能減排示范項目的組織推選，截至目前，已經(jīng)協(xié)助交通運輸部發(fā)布6批130個示范項目，以及《交通運輸行業(yè)重點節(jié)能低碳技術(shù)推廣目錄》34項技術(shù)，及時將先進(jìn)節(jié)能低碳技術(shù)納入目錄，在公路運輸、水路運輸、交通基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)與運營等各領(lǐng)域推廣應(yīng)用。
同時，隨著“互聯(lián)網(wǎng)+”和管理智能化發(fā)展，部公路院還牽頭開展了交通運輸?shù)吞贾悄馨l(fā)展戰(zhàn)略研究，審視并分析我國低碳智能交通發(fā)展成效與問題，并對未來中長期我國低碳智能交通發(fā)展作出展望，設(shè)計提出我國交通運輸?shù)吞贾悄馨l(fā)展的總體思路、實施路徑與重點工程。
基礎(chǔ)設(shè)施·資源循環(huán)
從全壽命周期定義綠色公路實現(xiàn)道路材料再利用
隨著綠色交通的提出，綠色公路的概念成為行業(yè)熱點。什么是綠色公路，如何建設(shè)一條綠色公路成為大家共同關(guān)注的話題。
部公路院在行業(yè)內(nèi)較早提出綠色公路的理念，并采用全壽命周期評價（LCA）方法開展綠色公路研究，將公路規(guī)劃、設(shè)計、施工、運營、維護(hù)等各個階段全盤考慮，搭建起綠色公路體系框架：
在研究方面，依托國家科技支撐計劃“廢舊瀝青路面再生利用技術(shù)、裝備及示范”“瀝青路面低碳建造技術(shù)及工程示范”等國家級研究項目，部公路院組織開展了道路材料循環(huán)利用、道路節(jié)能降耗等領(lǐng)域的深入研究，開發(fā)了溫拌瀝青、瀝青路面再生、水泥路面就地再利用等多項綠色公路建設(shè)養(yǎng)護(hù)新技術(shù)，取得顯著環(huán)境效益。例如，溫拌瀝青技術(shù)可節(jié)省混合料生產(chǎn)燃油消耗超過20%，減少二氧化碳等溫室氣體排放50%以上，減少瀝青煙等有毒氣體排放80%以上；瀝青路面冷再生技術(shù)使廢舊路面材料再生比例可達(dá)到70%以上，節(jié)省加熱能源60%以上，減少二氧化碳排放80%以上……
在科學(xué)研究的基礎(chǔ)上，部公路院主持起草了《公路瀝青路面再生技術(shù)規(guī)范》等行業(yè)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范以及《山西省瀝青路面冷再生技術(shù)規(guī)范》等地方性標(biāo)準(zhǔn)，打造了“國家公路綠色建造與安全運營示范型國際科技合作基地”等多個國家和省部級科研平臺，為京港澳高速河北段改擴(kuò)建工程、江西廬山西海高速公路、廣西壯族自治區(qū)樂百高速公路、江西廣吉高速公路等多個綠色公路創(chuàng)建項目提供了有力的技術(shù)支撐。以道路研究中心為主體的部公路院“綠色公路建造技術(shù)創(chuàng)新團(tuán)隊”入選2016年度交通運輸行業(yè)科技創(chuàng)新團(tuán)隊計劃。
部公路院道路研究中心主任徐劍表示，未來公路工程傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)升級和技術(shù)革命的主攻方向之一就是資源節(jié)約和環(huán)境友好，綠色公路代表了未來公路基礎(chǔ)設(shè)施的主流發(fā)展方向，是推動我國由交通大國向交通強國邁進(jìn)的重要抓手。綠色公路建設(shè)是一個系統(tǒng)工程，需要發(fā)展理念的提升，需要制度安排的跟進(jìn)，需要財稅政策的配套，需要服務(wù)體系的健全，需要標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范的指導(dǎo)，更需要科技創(chuàng)新的支撐，部公路院將在綠色公路領(lǐng)域開展持續(xù)研究。
載運工具·把關(guān)推新
嚴(yán)守燃料消耗準(zhǔn)入推廣新能源汽車
研究表明，汽車排放是霧霾的主要來源之一，而在部公路院，就有一支專門從事車輛應(yīng)用技術(shù)研究與檢測的專業(yè)技術(shù)團(tuán)隊，長期致力于營運車輛節(jié)能減排技術(shù)與政策研究、清潔能源和新能源汽車運用技術(shù)研究，以及相關(guān)領(lǐng)域技術(shù)審查服務(wù)及新技術(shù)宣傳推廣工作。
為了把好能源消耗這個關(guān)口，部公路院相繼開展了“交通運輸行業(yè)能源消耗狀況分析及能源標(biāo)準(zhǔn)體系建設(shè)研究”“營業(yè)性運輸車輛燃料消耗量限值研究”等，并參與部《道路運輸車輛燃料消耗量檢測和監(jiān)督管理辦法》起草工作，承擔(dān)了營運車輛燃料消耗量準(zhǔn)入管理的技術(shù)審查工作，如今已形成了一支15名專職人員為核心的審查隊伍。該項制度實施9年來，已經(jīng)成為道路運輸裝備能耗源頭管理的有力抓手，為行業(yè)節(jié)油超過1000萬噸，減少二氧化碳排放超過4000萬噸，有效引領(lǐng)車輛制造技術(shù)優(yōu)化升級，促進(jìn)行業(yè)能源利用效率提高。
減少排放大的傳統(tǒng)能源消耗，同時還要推廣排放小的新能源，部公路院依托“新能源汽車應(yīng)用技術(shù)創(chuàng)新研究團(tuán)隊”，牽頭研究制定了《交通運輸行業(yè)新能源汽車應(yīng)用標(biāo)準(zhǔn)體系》。目前，《電動營運貨運車輛選型技術(shù)要求》《純電動汽車維護(hù)、檢測、診斷技術(shù)規(guī)范》等相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范正在制定當(dāng)中。此外，部公路院還組織開展了多項綠色交通相關(guān)宣傳、培訓(xùn)和技術(shù)交流活動，先后編寫出版《汽車節(jié)能駕駛常識》《綠色低碳生活》等通俗讀本，提升社會節(jié)能駕駛的意識和技術(shù)水平。
生態(tài)環(huán)保·路景相融
雨天路面不積水防噪降噪守護(hù)民眾安寧
公路建設(shè)不可避免會對自然環(huán)境造成影響，部公路院則致力于把影響降到最低，讓路融入自然。2015年，部公路院承擔(dān)的“廬山西海高速公路安全綠色交通關(guān)鍵技術(shù)研究及工程示范”獲中國公路學(xué)會科學(xué)技術(shù)獎一等獎，把部公路院路景相融、天人合一的公路建設(shè)技術(shù)和理念詮釋得淋漓盡致。
據(jù)介紹，廬山西海高速公路采用部公路院研發(fā)的排水瀝青路面技術(shù)，讓雨水從路側(cè)自動排出，凈化后匯入當(dāng)?shù)厮?；邊坡用?dāng)?shù)刂参镒龀缮鷳B(tài)邊坡，既環(huán)保又減少了滑坡的危險；研發(fā)的高速公路?；愤\輸安全保障系統(tǒng)，可自動識別危化品車輛以及非正常的停車或翻車事故，并及時將信息傳回監(jiān)控中心。一旦發(fā)生危化品泄露事故，下方徑流收集系統(tǒng)將自動切換閥門，單獨儲存污水，避免直接向湖區(qū)排放。這套公路建設(shè)環(huán)保技術(shù)，不僅用在了廬山西海高速公路，還在廣東仁博高速公路、浙江千黃高速公路等多條綠色公路得到推廣，讓路更美、水更清。
在保護(hù)水體和邊坡的同時，部公路院還擁有治理公路噪聲的獨門技術(shù)。依托國家環(huán)境保護(hù)道路交通噪聲控制工程技術(shù)中心，部公路院通過監(jiān)測路面噪聲，可根據(jù)不同路齡的噪聲圖譜制成“噪聲地圖”，并研發(fā)了生態(tài)聲屏障、太陽能光伏聲屏障等防噪聲裝置。目前，部公路院編制《公路交通噪聲防治措施分類及技術(shù)要求》以及公路聲屏障系列標(biāo)準(zhǔn)，讓公路聲屏障工程還路域居民一片安寧。
運營管理·降耗提效
推廣LED節(jié)能照明獨創(chuàng)隧道照明評價方法
眾所周知，隧道照明是用電大戶，如何在保證安全的前提下，盡量減少照明用電，一直困擾著高速公路管理部門。針對這一難題，部公路院從燈具選擇、照明評價方法和標(biāo)準(zhǔn)方面進(jìn)行了深入研究，厘清了行業(yè)對隧道照明的誤區(qū)，大幅提升了隧道照明的能效比。
2010年，國家發(fā)展和改革委員會、交通運輸部及住房和城鄉(xiāng)建設(shè)部聯(lián)合在全國范圍組織開展了半導(dǎo)體照明產(chǎn)品應(yīng)用示范工程，其中包括15個公路隧道照明示范工程。部公路院作為技術(shù)支持單位進(jìn)行了深入調(diào)研，發(fā)現(xiàn)LED燈在隧道照明中具有全方位的優(yōu)勢。2014年，交通運輸行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)《公路LED照明燈具》的發(fā)布，為公路LED燈具質(zhì)量提升和應(yīng)用推廣提供了技術(shù)依據(jù)，具備更高能效、更好動態(tài)響應(yīng)特性的LED照明燈具在公路照明改擴(kuò)建工程中被大量應(yīng)用，逐漸替代傳統(tǒng)的高壓鈉燈。
有了利器，還要會用。“燈越亮越安全，這種想法是比較片面的?！辈抗吩合聦僦新犯呖平煌z測檢驗認(rèn)證有限公司研發(fā)中心總工程師楊勇說，出于夜間行車安全和燈具光通量有效利用率等方面的考慮，簡單地提高燈具能效和安裝功率，以提高照明總光通量的方法在消耗大量電能的同時，未必能夠有效改善公路照明的安全性和使用者的視覺體驗。為此，部公路院提出了針對公路隧道照明特點的燈具能效評定方法，不再用整燈光通量去評價燈具能效，而是強化燈具合理配光的要求，以有效照明區(qū)域的光通量作為能效計算數(shù)據(jù)，立足實際需求，實現(xiàn)對燈具光通量的科學(xué)高效利用，深入挖掘LED節(jié)能潛力。
近年來，LED照明燈具能效提升潛力越來越小，照明控制則對公路隧道照明節(jié)能的影響日益顯著。考慮到公路隧道照明設(shè)計受到項目地點自然條件、交通流情況等影響，不同公路隧道照明系統(tǒng)節(jié)能水平的評價、對比始終缺乏統(tǒng)一的方法標(biāo)準(zhǔn)，部公路院提出了普適性較強的隧道照明系統(tǒng)能效評價方法，并寫入行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)《公路隧道照明能效等級及評定方法》。
照在路面的燈光，反射進(jìn)入人眼才能形成有效的亮度感知，以往的研究大多是針對隧道照明燈具和人眼視覺特性，而忽略了路面對照明影響的研究。在視認(rèn)亮度不變的情況下，路面亮度系數(shù)提升10%，就意味著燈具安裝功率和運營用電量都可以下降10%，路面亮度系數(shù)提升將成為公路照明節(jié)能的一個新發(fā)展方向。
不同路面材料、不同磨損情況有著不同的亮度系數(shù)，能否通過路面材料的改變來提高亮度？未來，楊勇希望與路面專家合作，發(fā)揮交叉學(xué)科優(yōu)勢，研發(fā)高亮度系數(shù)的路面材料，為綠色公路建設(shè)注入新的活力。
智能供配電技術(shù)解決長距離供電難題
如果說隧道照明是“面”上工程，那么公路設(shè)施供配電系統(tǒng)則是公路節(jié)能運營的“里子”工程。與市政供電不同，公路供電線長，大多是長距離供電，而長距離供電也意味著更多的電能損耗。
在2017年中國（小谷圍）“互聯(lián)網(wǎng)+交通運輸”創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)大賽總決賽上，部公路院下屬北京中交國通智能交通系統(tǒng)技術(shù)有限公司參賽項目“基于能源互聯(lián)網(wǎng)的智慧供配電系統(tǒng)”，獲得創(chuàng)新大賽唯一的特等獎。該項技術(shù)采用分布式大功率供電，減少電纜成本和電能損耗，同時通過物聯(lián)網(wǎng)和互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)優(yōu)化供電系統(tǒng)，實現(xiàn)對用電設(shè)備的智能供電，解決了長期困擾行業(yè)的交通長距離供電產(chǎn)生的建設(shè)成本高、能耗損耗高的難題。
依托該技術(shù)，部公路院承擔(dān)和參與了京港澳高速公路河北段、江西昌樟高速公路、吉林鶴大高速公路等示范工程的技術(shù)支持工作，在優(yōu)化線形、控制資源占用、減少施工期和運營期能源消耗、科學(xué)應(yīng)用新能源、降低污染物排放等方面提出綠色公路的建設(shè)方案。
目前，部公路院的智慧供配電技術(shù)已在云南、貴州、江西等15個省份、900多公里高速公路的80余條隧道中進(jìn)行了應(yīng)用，每年節(jié)能量達(dá)萬余噸標(biāo)煤。智慧供配電系統(tǒng)是今后交通基礎(chǔ)設(shè)施網(wǎng)、交通信息網(wǎng)和交通能源供應(yīng)網(wǎng)“三網(wǎng)融合”的優(yōu)秀載體，可為大規(guī)模建設(shè)高速公路充電站、電動車移動充電等提供設(shè)施和技術(shù)保障。
此外，部公路院承擔(dān)了《公路工程節(jié)能規(guī)范》編制工作，為行業(yè)編制頂層標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范，在全面總結(jié)多年來我國公路工程節(jié)能工作的經(jīng)驗基礎(chǔ)上，規(guī)范和引導(dǎo)公路工程節(jié)能工作，推進(jìn)公路行業(yè)的可持續(xù)發(fā)展，提高能源利用效率。目前，該規(guī)范已進(jìn)入報批稿階段。
