绿色集装箱港口节能减排策略综述

综述了绿色集装箱港口节能减排策略，总结了国内外针对在港船舶、场桥、集卡与岸桥节能减排的措施与减排效果量化方面的研究成果，提出了未来的研究方向。研究结果表明:船用替代燃料(包括液化天然气、生物燃料、新能源)减排效果明显，针对替代燃料动力船应用困难问题，未来可重点研究替代燃料配套设施建设时序、补贴政策确定等问题；船舶采用岸电技术依据各地区碳排放系数不同可减少48.0%~70.0%的船舶在泊CO₂排放，考虑岸电设施使用率低等问题，港口岸电定价、船舶与码头配套设施改造时序等问题成为未来研究重点；降低船速可减少8.0%~20.0%的船舶在港CO₂排放；降低船舶非生产等待时间及辅助作业时间，并不能显著降低船舶在港CO₂排放，后续还可进一步研究如何通过港口资源合理调度等方式减少船舶在港等待时间；设立硫排放控制区可减少33.0%~34.6%的SO₂排放，还可继续研究排放控制区对船舶运营与港口运营的影响；场桥、集卡与岸桥节能减排措施主要为设备改造及优化调度，未来可继续研究既有设施设备节能改造时序，并分析在港船舶与装卸设备各减排措施集成下的综合减排效果；新能源供电系统在港口中的应用尚处于起步阶段，未来可研究港口新能源电力系统设计方法，构建清洁低碳的港口能源体系。      

水路交通技术发展趋势

对水路交通技术趋势相关文献开展文献计量分析，从主要研究国家、作者与关键词等方面梳理了研究脉络；综合国内外水路交通发展指导政策、前瞻报告与典型案例，分析并总结了水路交通技术发展现状，研判了未来水路交通技术发展趋势。研究结果表明: 水路交通技术将朝着以下5个方向发展。在水路运载工具方面，运输船舶逐步少人化，内河、近海、深远海船舶发展趋于谱系化；在航运基础设施方面，航道设施、能源供给、信息网络发展趋于一体化，并且船岸协同能力增强，船舶远程操控可实现，岸基船舶控制中心建设成为水运基础设施重要组成部分；在船舶动力方面，日趋严格的减排目标推动船用清洁能源发展，船舶动力系统将呈现多能源化和电动化；在船舶航行方面，多船协同运输可提高运输效率，内河、近海船舶编队航行成为运输新模式；在海事监管与安全方面，智能系统的应用使船舶人因事故逐步降低，智能无人系统救援成为现实。研究成果可以有效指导水路交通系统的未来规划、设计、建设与应用，为培育和发展水运新业态，逐步实现未来新一代航运系统提供有力支撑。      

低碳视角下绿色交通发展路径与政策研究

为给我国绿色交通规划目标和管理政策的制定提供决策支撑，在低碳视角下，设置面向2030 年和2050 年的基准情景、强化减排及2℃近零排放三种情景，分析不同情景下交通运输碳排放的变化趋势。研究结果表明：（1）交通运输CO2排放总量呈快速增长趋势，只有采取强有力的政策和手段，才有可能在2030 年前后使碳排放达到峰值；（2）推动交通能源系统的清洁化和低碳化，加快运输结构调整，提高运输组织效率应是行业绿色低碳发展的重点关注方向；（3）技术进步是推动减排的核心手段之一；（4）要转变消费观，推动绿色低碳交通的生产生活方式。     

政府环境规制下港航系统减排演化博弈研究

针对碳达峰目标下我国港航系统的减排问题，通过构建地方政府、港口和航运公司三方主体参与的港航系统环境规制演化博弈模型，系统分析三方主体的策略选择过程与整体演化稳定性，阐明港航系统内各主体演化趋势的驱动机理。并通过数值仿真分析，讨论三方主体初始策略和地方政府不同奖惩监管机制下港航系统的策略选择。研究结果表明，地方政府主动监管策略的选择与港口和航运公司的低积极减排意愿有关；港口和航运公司积极减排策略的演化速率与彼此的意愿成正比；地方政府在静态奖惩监管机制下，对惩罚强度的调整不影响港口和航运公司的积极减排策略，但低补贴强度会导致两者的消极减排；静态监管机制下，地方政府仅有(高补贴，无惩罚)的单一策略可以使港口和航运公司达成(积极减排、积极减排)的演化均衡；动态监管机制下，地方政府采取(低动态补贴，高静态惩罚)的混合监管策略能够以低成本实现港航系统积极减排策略的演化均衡。     

公路工程绿色低碳施工方案评价——基于“碳中和”与造价双目标

公路工程绿色低碳施工能够有效减少环境污染,但是建设工程中某一单位工程的施工方案无法实现“碳中和”,只能面向“碳中和”的低碳排放形成施工方案,同时也必须坚持合理造价控制下的绿色低碳施工方案。笔者从碳中和理念以及施工方案的造价成本双目标研究公路工程施工方案,将公路工程施工系统类比为耗散系统,根据“碳中和”理念,引入正负熵值模型,根据对施工系统的影响类型,将碳排放和造价成本解释为施工系统正熵值,将碳吸收解释为施工系统负熵值;根据模型公式运用PSR模型建立了基于“碳中和”理念的公路工程绿色低碳施工评价指标体系,得到正负熵值模型所需权重,从而计算施工系统总熵值,对比不同施工方案的施工系统熵值大小,综合分析比较施工方案的造价成本以及绿色低碳两方面的影响,设立3个情景对施工方案进行评价进而选出总体占优的施工方案。研究结果表明：使用生态砌块预制件的施工方案的施工总熵值小于使用传统预制件的施工总熵值,前者施工方案更加契合“碳中和”与造价双目标。     

“双碳”目标下高铁与民航高质量发展策略——“交通7+1论坛”第五十九次会议

双碳战略背景下，交通运输作为国民经济的基础设施部门，在有效支撑国民经济运行与发展，满足居民高质量出行的前提下，有效发挥民航与高铁两种运输方式的作用，促进高铁与民航间的合理分工，对双碳战略的实现以及交通运输系统结构优化具有重要意义。本次论坛以“‘双碳’目标下高铁与民航高质量发展策略”为主题，对比分析高铁与民航的服务水平，并提出改善对策；分析民航节能减排面临的挑战和压力，提出民航低碳发展路径；介绍典型发达国家/地区铁路运输低碳发展历程，提出我国铁路行业低碳发展路径和重点任务；分析因公出差群体和因私出行群体的出行距离特征、出行时耗特征及方式选择影响因素，分类分析空转铁不同转化意愿群体的转化影响因素、转化累积效果以及转化潜力。     

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。     

碳中和背景下的城市交通发展思路——中国城市交通发展论坛第27次研讨会

为寻找碳中和目标下符合国情的绿色低碳之路,中国城市交通发展论坛2021年第2次(总第27次)研讨会于2021年7月22日在厦门市召开.本次论坛由中国城市交通发展论坛组委会主办、厦门市国土空间和交通研究中心、北京晶众智慧交通科技股份有限公司联合承办,论坛主题为碳中和背景下的城市交通发展思路.会议围绕碳中和背景下北京、上海、深圳、厦门等城市交通发展策略与实践、公共交通系统能耗排放测算、绿色低碳视野下城市交通未来的发展思路与方向等热点问题进行了深入探讨.     

航运管理研究综述

为系统分析和总结航运管理的研究现状与发展趋势, 针对WOS数据库和CNKI数据库收录的628篇文献, 用知识图谱分析软件VOSviewer进行航运管理共词聚类分析, 得到航运管理的3个研究热点, 即航运市场分析、航运运营管理和绿色航运; 综述了航运管理研究的范围、对象与方法, 分析了航运管理未来的主要研究方向。研究结果表明: 目前主要采用时间序列模型分析航运市场, 围绕运价研究货运市场与船舶市场的供需关系; 航运运营管理的研究多集中在以成本最小化或利润最大化为目标建立数学优化模型, 并设计启发式算法求解战略、战术和运作3个层面上的决策问题; 绿色航运研究侧重于解决实际的减排问题, 对技术性措施、营运性措施和基于市场的措施进行成本效益、减排效果的比较和分析。未来有关航运管理的研究方向主要包括: 建立多目标、多阶段数学优化模型, 满足多元化的航运管理目标, 实现不同范围和级别航运管理的协同优化; 从海运供应链的角度拓展航运管理研究, 一体化考虑内陆运输和海上运输以及各利益相关者之间的复杂关系; 研究不确定条件下的航运管理问题; 基于人工智能算法和航运大数据, 设计更准确高效的市场分析方法和模型求解算法; 研究智能航运新业态下的航运管理问题。      

绿色出行规划研究——以中新天津生态城为例

绿色出行是缓解现状城市交通问题，实现“碳中和、碳达峰”目标，保障城市可持续发展的重要途径。绿色出行规划不仅仅是规划交通基础设施的建设，而是集公交、慢行、智慧、能源、管控、宣传等多系统于一体，以绿色出行目标为导向，绿色出行总体战略规划指引各系统子战略，进而指导各系统规划方案的过程。绿色出行规划旨在以人为本，通过对绿色出行各系统的精细化设计，以较小的投入使得人民产生较大的获得感。中新天津生态城从设立之初就确立了作为全球生态城市建设典范的目标，对其绿色出行规划过程的研究对于在国内推广绿色出行具有较好的借鉴意义。     

城市轨道交通碳排放效率与影响因素研究

从静态和动态两方面综合分析我国城市轨道交通的碳排放效率,以探索高效、绿色的城市轨道交通发展路径。首先,利用“自上而下”的方法测算城市轨道交通系统的碳排放量,构建涵盖车辆、人力、能源、环境、运输效益的要素体系;然后,运用考虑非期望产出的超效率SBM(Slack Based Model)模型测度我国23个省会城市轨道交通碳排放效率,利用方向性距离函数构建GML (Global Malmquist-Luenberger)指数分析碳排放效率的动态变化特性;最后,采用面板模型厘清碳排放效率的影响因素。模型计算结果表明：城市轨道交通碳排放效率总体呈现与网络规模正相关的差异化态势,不同类型城市轨道交通碳排放效率GML及其分解指数的变化特征有所差异; 规模效率、技术进步对城市轨道交通碳排放效率具有提升作用,规模效率、技术进步指数每上升 1%,碳排放效率GML指数分别提高1.906%、2.338%,火力发电比例对碳排放效率的提升有一定的抑制作用;随着城市轨道交通网络的发展,碳排放效率的提升仍需要技术进步的推动。最后,针对不同类型城市轨道交通提出了提升碳排放效率的策略要点。     

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。     

碳中和目标下氢能源在我国运输业中的发展路径

氢能是未来能源系统清洁转型的重要二次能源。本文首先调研分析了美国、欧盟、日本既 有的氢能研发总体战略及其实施情况;结合氢能源的优势和未来全球碳减排的任务,分析了氢能 关键技术研发、产业化发展、交通运输行业推广应用情况;从技术角度比较了美国、欧盟、日本的 氢能技术推广策略,指出我国氢能研发技术的国际差距。结合实际统计数据,分析了我国铁路、 公路、水运和民航等运输方式的碳排放水平。在氢能既有特性参数基础上,测算了氢能在道路、铁 路等不同领域应用的碳减排效果。结果发现：氢能替代公路货运10%,可减碳7000万t;1000万t 氢用于替代道路货运可获得近1亿t的碳减排量。本文研究提出了氢能研发与应用策略,建立可 再生能源与氢能综合互补调节机制,如近期利用西部地区可再生发电的弃电降低电解水制氢成 本,利用灰氢替代燃油,中远期推广扩大氢燃料电池市场等。本文还研究了交通运输业适合氢能 发展的重点领域,分析表明：2060年氢能在道路交通中的应用如能达到4000万t,可望实现交通运 输业减碳约4亿t。本文结合我国国情提出了碳中和目标下将氢能技术与产品推广到大功率、长 距离以及冬季低温地区客货运输领域,与既有电动汽车发展战略一道打造绿色交通体系的对策 与建议。     

浅议基于节能减排战略的绿色造船技术

节能减排是世界各国关注的焦点.结合MARPOL公约的要求,解释了绿色造船的定义,阐述了发展绿色造船技术的意义,阐明了绿色造船技术的发展趋势,提出了发展绿色造船技术应采取的措施.     

我国船舶工业现状及科技研发重点分析

我国船舶工业正处于战略发展机遇期,但造船技术和管理水平落后、船舶配套不发达、船舶业科研及生产高级人才不足严重制约着我国船舶工业的发展．应重点促进海洋工程与高附加值船舶、船舶配套及其加工设备、船舶设计与制造先进方法与工艺、数字化修造船与绿色修造船的科技发展．鉴于我校的传统优势,应在船舶科研与人才培养上有所作为．     

环境约束下的中国航空企业环境效率研究

航空运输企业发展带来的环境问题成为人们关注的焦点.本文从环境约束治理视角,运用SBM-DEA非期望产出模型研究中国航空企业2012—2014年环境效率,并借助Tobit模型分析了影响环境效率的主要因素.结果表明,2012—2014年期间,整体上中国航空企业环境效率呈现出递减的趋势,并且航空企业之间的环境效率差距在逐年拉大.另外,Tobit回归分析结果得出当期环境规制与航空企业环境效率显著负相关,而研发投入、航班客座率、货邮运载率、净利润率、滞后1期环境规制与航空企业环境效率显著正相关.最后,我们从挖掘航空企业自身节能减排潜力、研发投入角度给出了中国航空企业环境效率改进的政策建议.     

船舶航速优化综述

从航速优化模型、油耗预测模型、航速优化模型求解方法与船舶能效管理系统方面, 分析了国内外航速优化研究现状, 探讨了航速优化存在的问题, 并针对这些问题提出了建议。研究结果表明: 在航运市场持续萎靡的情况下, 经济航行将被更广泛应用, 针对航速优化的研究仍然具有重要的意义; 在航速优化模型方面, 目前多集中在以碳排放政策、不确定因素的影响、排放控制区政策、船队调度等为单一优化目标建立航速优化模型, 优化目标主要为成本最小化和利润最大化, 未来应将航速与航线、纵倾、船队部署联合优化, 考虑多种不确定因素、多种优化目标建立航速优化模型; 在油耗预测模型方面, 预测模型主要分为白盒模型、黑盒模型和灰盒模型, 白盒模型具有更好的可解释性, 黑盒模型的预测性能更好, 灰盒模型弥补了白盒模型和黑盒模型的缺点, 将成为未来的研究重点, 未来应基于精确的船舶数据和先进的人工智能算法进行数据学习, 提升油耗预测模型预测准确性; 在优化算法方面, 由于航速优化模型的复杂性, 大多采用启发式算法进行优化求解, 这种算法可以减少优化求解时间和提高求解质量, 未来需要探索更加精确高效的求解算法; 在优化策略方面, 采用大数据分析可以识别天气对航行的影响, 动态优化策略可以补偿环境因素引起的扰动, 能够进一步提升船舶能效水平; 在船舶能效管理系统方面, 船舶能效管理系统主要包括航行数据采集、数据传输、数据储存、数据分析与智能决策等功能, 由于其成本高昂, 目前尚未在船舶上大规模运用。      

碳达峰目标下中国民航CO2与NOx减排协同效益分析

民用航空作为交通运输的重要组成部分，对落实国家碳达峰和碳中和战略具有重大意义。本文构建了一套符合民航特征的大气污染物与CO2排放综合预测模型，针对民航飞机未来增 长情况和2019—2050年民航CO2和NOx排放量开展预测分析，并利用协同控制坐标系和协同减 排弹性系数评价产生的减排协同效益。结果表明，未来民航飞机年增量呈现出不断增长的趋势， 与GDP、潜在产出及劳动效率的发展关联密切。燃油效率的提高并不能改变民航CO2和NOx排放量持续增长的现状，可持续航空燃料的发展使民航CO2排放量于2045年达峰，约为3.18×108 t，并会促进NOx排放量持续增长。通过技术改进与新动力飞机的进入可消除此影响，使民航CO2排放量达峰时间提前到2040年，排放量约为2.65×108 t，在此基础上，推进可持续航空燃料的应用可使民航CO2排放量在2037年达峰，约为2.47×108 t，可见民航业无法实现2030碳达峰愿景，且研究表明，适当引进可持续航空燃料，加快对民航技术的改进和新动力飞机的应用是强化民航CO2与 NOx协同减排的最佳选择。因此短期内着力提高飞机燃油经济性；中期加速推进可持续航空燃料 的应用比例；长期依靠新型动力飞机实现零碳飞行，是民航业实现双碳的最佳路径。