基于生命周期理论的工程翻新轮胎经济性模型及评价

在确定工程翻新轮胎生命周期系统基础上,构建了基于生命周期理论的工程翻新轮胎成本分析模型、利润分析模型、环境成本-环境利润分析模型,提出了经济评价指标;对生产阶段、运输阶段、使用阶段及再利用阶段(普通翻新、石墨烯增强翻新、机械粉碎、低温粉碎、燃烧分解、燃烧发电等)工程轮胎的成本-利润进行了分析与评价。结果表明:工程轮胎生产阶段的成本最高,运输阶段的成本最低;再利用工程轮胎的利润成本比以采用石墨烯增强体增强翻新方式的为最高,采用普通翻新方式的次之,采用燃烧发电方式的最低。     

载重车辆翻新轮胎接地压力特性仿真及试验研究

针对11R22.5载重车辆翻新子午线轮胎,对翻新轮胎的接地力学进行了描述,建立了翻新轮胎层合结构的复合材料有限元模型,利用ANSYS非线性大变形求解方法进行了翻新轮胎接地压力、接地面积及接地印痕等方面的有限元仿真,并进行了试验研究,得出翻新轮胎接地力学方面与同型号新轮胎相比存在一定的差异.     

基于LCA方法的半盖挖地铁车站物化阶段碳排放分析

当前我国的轨道交通行业正处在高速发展阶段,在“双碳”背景下,高速发展带来的减排压力也与日俱增。基于生命周期评价(Life Cycle Assessment,LCA)方法,将某半盖挖地铁车站的物化阶段进行单元分解,界定碳排放系统边界,构建出物化阶段的3个碳排放计算模型,定量分析了其物化阶段的碳排放特征及规律。研究发现:半盖挖地铁车站建筑材料生产阶段的碳排放占比为86.29%,建筑材料运输阶段占比为1.84%,施工阶段占比为11.87%。整个物化阶段,车站主体结构碳排放强度总额为3.51tCO2/m2,附属结构碳排放强度总额为1.83tCO2/m2。根据计算结果,从建筑材料生产、运输方式、施工机械和能源使用方面提出了针对性的节能减排措施。     

考虑铁路折扣的集装箱公路与多式联运博弈定价

针对考虑铁路运输规模折扣的集装箱公路直运与经陆港公铁联运的均衡定价问题,选用包含经济成本、时间成本和碳排放成本的集装箱公路直运与公-铁联运广义费用函数,构建上层以承运人利润最大化,下层以托运人广义费用最小化为目标的双层规划模型,结合算例采用基于灵敏度的启发式算法求解,并对托运人效用敏感权重系数进行敏感度分析,验证模型有效性。研究发现：公路和多式联运的价格博弈会促使双方运价下降;铁路运输规模折扣可以使多式联运通过降低运价提高货运分担率和利润,减少广义运输费用和碳排放;20%的铁路运输折扣可以使多式联运分担率从 29.44%增长至 45.37%,利润增加 14.20%,使所有集装箱运输广义费用下降 2.71%,碳排放减少16.70%;铁路直达海港可以使经陆港多式联运的货物分担率上升13.82%,利润上升33.27%,使所有集装箱运输广义费用下降4.24%,碳排放减少14.16%;托运人运输服务偏好会影响陆港的定价策略。     

工程车辆翻新轮胎接地力学特性分析

为进一步明确翻新轮胎的力学性能并提高其使用寿命,构建工程车辆翻新轮胎静态接地工况三维模型、轮胎与地面接触模型、静态接地工况有限元分析模型及承载-接地力学特性试验系统。分析结果表明:静态接地工况、接地压力及接地摩擦力在轮胎与地面接触区域内中心位置达到最小值,沿轮胎滚动方向及宽度方向呈现不同程度增大的"V"型分布规律;当载荷较小时,接地印痕形状近似为圆形,随着载荷不同程度地增大,其形状变化由近似圆形到近似椭圆形,再到近似矩形,最后到近似马鞍形的变化规律;当胎压一定时,随着载荷的增加,接地面积逐渐增大,增大趋势呈现非线性变化规律;工程翻新轮胎胎肩部位接地压力及接地摩擦力均最大,该部位较容易发生橡胶崩花掉块、撕裂脱层的失效损坏现象。     

低碳背景下快捷货物各运输方式间临界运距研究

快捷货物运输需求的增加带来碳排放的激增，运输结构调整和技术进步是交通运输领域碳减排的主要方式。为分析快捷货物各运输方式间的竞争关系及临界运距，基于Logit模型构建包含经济性、时效性、稳定性、安全性、便捷性及绿色性等服务属性的市场分担率模型，基于分担率模型构建各运输方式间临界运距-高铁时速关系模型，并通过实例分析验证模型。实例结果表明：250 km·h^-1时速下，高铁快运的绝对优势运距范围为700～1500 km，优势运输时间为2.8～6.0 h，考虑碳排放因素时，600 km及以上运距均为高铁快运的绝对优势运距区间，优势运输时间为2.4 h及以上；碳排放权重系数每增加0.1，高铁较公路的绝对优势运距区间左边界会扩大100 km;200,250,300,350 km·h^-1这4种时速下，250 km·h^-1的公路-高铁临界运距提升率最大，较200 km·h^-1提升50%；当航空快运碳排放因子降低1/2时，其优势运距范围左边界会扩展23%。     

电动汽车策略对碳排放的影响评估——以美国马里兰州一体化模型应用为例

整合土地利用、交通需求和污染排放建立一体化模型,对政策、措施实施力度进行碳排放评估有利于方案决策分析.基于美国马里兰州PRESTO一体化模型套件提出一种基于四阶段法嵌入电动汽车的交通需求模型,评估电动汽车的不同拥有和使用方案对碳排放的影响.由高、中、低三个电动汽车拥有率和两个电动汽车使用成本交叉组合成6个测试方案,利用多元回归分析确定CO2排放量变化率的影响因素.通过计算马里兰州各县CO2排放量的基尼系数,论证各测试方案碳排放量的均衡程度.结果表明:1)电动汽车高拥有方案可使全州碳排放量比2015年减少约16％;2)中低收入家庭和高收入家庭电动汽车拥有比例是CO2排放量变化率的影响因素,并呈负相关关系,鼓励这两类家庭使用电动汽车更有利于减少碳排放;3)各县单位面积碳排放量极不均衡,为了缩小差距促进均衡,对于高指标的地区应采取更加积极的减排策略和措施.     

基于6D BIM技术的双壁钢围堰碳足迹计算模型及应用研究

在我国的“双碳”政策背景下,6D BIM(Building Information Modeling,建筑信息模型)作为近年来的热门技术正处于飞速发展阶段。以某工程采用的双壁钢围堰为例,阐述了6D BIM技术在工程实际中的应用。通过Revit软件建立3D模型,进行碰撞分析,并利用C#语言实现了Revit 模型向Midas Civil模型的转换。 依托Fuzor软件和Navis-works软件,完成了4D BIM和5D BIM的建立,对各阶段资源消耗进行统计,使钢围堰施工进度与资源消耗智能化、可视化。采用全生命周期评价(life cycle assessment,LCA)对碳排放进行测算,建立碳足迹计算模型,并对QT Creator集成开发平台进行二次开发,开发碳足迹计算系统、建立碳足迹因子库,实现6D BIM技术,为绿色建筑、低碳建筑的探索和实现提供参考。     

中国交通运输业碳达峰时间预测研究

交通运输业碳排放尽早达峰对中国实现总体碳达峰具有十分重要的作用。本文测算 2000—2019 年中国交通运输业碳排放水平，分析碳排放主要影响因素，构建拓展的 STIRPAT (Stochastic Impacts by Regression on Population, Affluence, and Technology)模型。在设置各主要影响因素增长水平的基础上，利用岭回归构建碳排放预测模型，并基于情景分析预测5种发展情景下交通运输业碳达峰情况。结果显示：基准情景下，中国交通运输业碳排放将于2035年达到峰值12.35亿t；强化低碳情景、一般低碳情景、一般高碳情景及绝对高碳情景下，中国交通运输业将分别在2030年、2032 年、2040年及2043年达到峰值，峰值量分别为10.31亿，11.00亿，14.01亿，16.47亿t。中国应采取有效措施，努力达到一般低碳或强化低碳情景，使交通运输业碳排放尽早达峰。     

物流企业碳排放总量与效率测算方法

采用碳排放系数法测算物流企业运输环节移动源燃烧碳排放量，定义消耗电量转换法测算仓储环节固定源燃烧碳排放量；选取资本存量、劳动力、能源消耗作为碳排放效率评价的投入指标，产值作为期望产出，碳排放量作为非期望产出指标；采用Super-SBM模型(Super-efficiency Slack-based Measurement Model)得到技术效率、纯技术效率和规模效率这3个指标值，用以评价物流企业碳排放效率，以顺丰股份有限公司2013—2020年的营运数据为例进行实证分析。结果显示：2013—2016年、2020年的技术效率均大于1，表示资源分配达到最优状态；2017—2019年均小于1，主要是因为规模效率值偏低，2017年起顺丰提升运输业务量，逐渐调整规模效率，2020年的技术效率有了提升，找到了相对合理的平衡点。2013—2020年的纯技术效率值均大于1，近些年顺丰不断寻求技术提升以提高生产效率水平。结果表明，所提物流企业碳排放量测算方法可行，采用的Super-SBM模型能有效评价物流企业碳排放效率。最后提出物流企业需要从创新生产技术、节能减排技术等方面提升碳排放效率的改进措施。     

燃用生物柴油增压柴油机的性能和排放

为了在柴油发动机上优化生物柴油的应用,利用发动机台架试验,对比分析了不同掺混比生物柴油对增压直喷柴油机排放、燃料经济性和动力性的影响,在不同转速和负荷下,研究了发动机的碳烟、NOx、CO与HC排放及有效能量消耗率和功率。试验结果表明:与柴油相比,燃用B10、B20、B30、B50、B80和B100生物柴油的发动机碳烟排放平均降低了34.69%,NOx排放平均增加了25.01%,HC排放平均降低了33.05%,CO排放在满负荷下平均增加了11.13%;虽然有效燃料消耗率有所增大,但有效能量消耗率平均降低了2.18%;功率平均增加了5.34%;生物柴油碳烟排放降低的百分比较NOx排放增加的百分比分别提高了7.01%、15.37%、14.17%、10.45%、6.73%和4.39%,因此,B20掺混比最佳。     

中国货运结构优化的碳减排效应测度

管理部门和学界高度重视货运结构优化问题，因为过高的公路货运量导致货运碳排放居高不下，不利于早日实现“碳达峰、碳中和”目标。除货运结构外，货运碳排放受诸多因素影响，但研究者大多仅关注部分重点因素影响，对于货运结构优化的碳减排效应缺乏准确理解。为解决上述问题，本文利用“自上而下”法测算1999—2019年中国货运碳排放量，并构建综合考虑社会经济变量(如人均GDP)与货运特征变量(如货运分担率)的偏最小二乘回归模型，通过调整不同货运方式使用费用，模拟2030年不同政策刺激情景下货运结构优化的碳减排效应。结果表明：1999— 2019年，社会经济变量对货运碳排放增长的年均贡献度为73%，显著高于货运特征变量；公路、铁路和水路货运分担率变化对货运碳排放增长的年均贡献度分别为1.81%、-0.01%和-0.26%；2030 年公路货运量全部转为铁路或水路货运量的极端情景，难以实现单位GDP货运碳排放较2005年下降65%的标准；增加高碳货运方式使用费用的碳减排效应比降低低碳货运方式使用费用更显著。     

考虑财政补贴的电动公交车队置换优化模型

为解决公交车队置换问题,分析财政补贴政策对公交车队电动化的影响,本文考虑财政补贴、温室气体排放水平等因素,以公交车队生命周期成本最小为优化目标,建立公交车队置换的混合整数规划模型,使用CPLEX软件求解模型,获得最优精确解。以2017年北京市19路公交车队为算例进行计算,得出最优的车辆购置方案、充电桩购置方案、车辆淘汰方案,最优方案的生命周期成本为21289.7万元,温室气体排放量为2488.4 吨二氧化碳当量。针对财政补贴、最终电动公交比例、温室气体排放水平等参数进行敏感性分析。分析结果表明：财政补贴从成本及碳排放角度对公交电动化有正面促进作用,但延缓了公交电动化的进程;短期内混合动力公交成本优势明显,长期来看,电动公交具有可观的减排潜力。     

混合动力城市公交车节能环保效益分析与研究

通过对6类城市公交车(5种混合动力公交车和1种常规柴油公交车)污染物排放(HC,CO,NOx和PM)和能量消耗两个方面的性能进行测试,结合在北京市121公交线路中的实际运行成本分析,将混合动力城市公交车的排放、能耗以及运营过程中的成本与常规柴油车辆进行对比研究,分析混合动力公交车相对于同等级纯柴油公交车带来的节能环保效益.研究结果表明:混合动力城市公交车具有良好的节能环保效果,节能环保效益最好的车型在生命周期内能够收回较常规柴油车辆多出的全部成本增量;在车辆生命周期内,5辆不同类型混合动力城市公交车累计可节省燃油14.05万L,减少污染物的排放量达5.28 t;当节油率达到了26%,除了产生巨大环保效益外,在车辆生命周期内可以收回全部成本增量.     

基于碳排放量对城市道路车辆路径规划研究

为满足城市内多区域发展需求,提高车辆配送效率,降低碳排放量,实现低碳绿色出行.通过考虑碳排放环境下对多配送中心车辆路径规划问题(VRP)的影响研究,基于化学反应优化算法(CRO)对模型进行仿真求解,确定最优路径.首先,以碳排放量成本、惩罚成本等总成本最小为目标建立模型;其次,利用化学反应算法进行对比仿真求解,并对优化前后路径进行对比分析.以乌鲁木齐市社区蔬菜直销点的配送中心为例开展研究,结果表明:当原始路径距离为57.82 km时,优化后的路径可增加至60.3 km,优化后的路径距离虽然有所增加,但碳排放成本在一定程度上却有所减少,当碳排放成本为0.1万元/kg时,碳排放成本减少4.65万元,若碳排放成本增加至0.3元/kg,则碳排放成本的减少可达15.75万元,成本节约更加明显,具有一定的实用性与有效性.     

碳排放控制的国际比较及经验借鉴

碳排放的增长是影响人类生存环境的重要问题,控制碳排放已成为全球共识。本文基于国际比较的视角,选取已实现碳达峰的部分国家为研究对象,从不同发展阶段剖析碳排放的演变规律,从经济发展、能源结构及产业结构维度对比各国实现碳达峰前后的社会经济变化规律,分析各国碳达峰后的减排效果及路径。研究表明,通常情况下,碳排放强度达峰早于碳排放总量达峰,碳排放与经济发展的关系普遍存在由相互依赖到弱脱钩再到强脱钩的阶段性变化规律;碳达峰后,出现经济增长趋缓,化石能源占比下降及第三产业比重上升的趋势,年均减排速度在1.6%左右。目前,我国社会经济发展水平与碳达峰国家还有一定差距,碳达峰与碳中和时间间隔短,减排任务与难度更大,应借鉴已达峰国家经验,优化产业结构,促进燃料及能源结构变革,培育社会低碳意识,坚持走绿色可持续发展道路。     

考虑碳排放的区域港口群轴辐式运输网络优化

以绿色物流为理念,结合基于轴辐特征的区域港口运输系统和港口到腹地的集疏运系统,考虑网络成本与碳排放的影响因素,建立了包括运输成本和时间惩罚成本的最小物流成本模型及最小碳排放量模型,通过对区域港口群运输网络中运量和运力的合理配置来进行网络优化;引入模糊规划法,将双目标问题转化为单目标规划,运用CPLEX进行求解,结合算例,在模糊隶属度权重分别为0.1,0.3,0.5,0.7,0.9时,对模型进行应用分析;最后在绿色偏好下,针对不同船型、车型,分析了15种速度组合情形对结果带来的影响。研究结果表明:在综合考虑运输成本、时间成本、碳排放量时,不同隶属度下直达运输量均多于中转运输量,船舶、车辆偏向低油耗类型,随着绿色度提升,速度偏向低速行驶,不同隶属度下最佳的船速车速组合可以由模型计算得出。     

广东不同区域汽车新能源化的减碳潜力及成本预测

汽车新能源化被认为是减少交通运输行业碳排放的有效政策,实施不同政策的碳减排效果及减排成本值得关注。本文在分析广东省各区域发展现状基础上,基于各车型存活和淘汰规律,搭建自下而上的汽车碳排放预测模型,通过耦合汽车保有量预测模型以及碳减排技术成本核算模型,分区域和分阶段研究广东省不同力度汽车新能源化情景的减碳潜力及短期成本。结果表明：在现有政策情景下,广东省将在2060年前实现车队大规模新能源化,更激进的新能源化政策将有望使此进程提前10年;广东省在现有政策力度下,能够在2030年前实现汽车碳达峰目标,峰值约为1亿t;珠三角(不含广深)地区和非珠三角地区将是减碳重点区域,私家车、其他乘用车以及出租车将是减碳重点车型;短期成本分析显示,相较于基准情景,各情景均呈现短期累计减碳总成本以及单位减碳成本广州和深圳低,珠三角(不含广深)和非珠三角高的特点。     

中长距离通道客流结构及高速铁路运营策略研究

以经济性、快速性、便捷性、舒适性及安全性为衡量指标,建立乘客出行广义费用函数;结合非集计理论和方法,构建中长距离通道客流分担率模型.并以武汉-广州客运通道为例,分析不同时间价值下客流结构的变化情况,发现普通铁路更加符合旅客的出行偏好,其客运分担率高于45%.最后,以利润为指标,对高速铁路运营策略进行了分析.研究结果表明,由于普通铁路与高速铁路之间的竞争关系,高速铁路运营利润及铁路总利润难以同时达到最优;当以高速铁路运营利润最大为目标时,高速铁路票价和旅行速度分别为275 元和325km/h;当以铁路总利润最大为目标时,高速铁路票价和旅行速度分别为350元和300km/h.     

基于改进MD模型的区域交通方式划分预测方法

分析了MD模型的基本原理;综合考虑出行时间、费用、安全、方便和舒适等5个因素对出行方式选择的影响,完善了出行牺牲量的量化方法,加入了安全性、舒适性、方便性的量化指标及其量化方法;建立了基于改进的MD模型的区域交通方式分担率预测方法,并提出了预测流程及预测模型中关键变量的求解算法;以沪宁通道内客运方式分担率的预测为实例,对比分析了改进前后MD模型及Logit模型的预测结果。验证了改进后MD模型能较好地模拟区域交通方式选择过程,预测有效可行。