国际集装箱内陆段铁路运输链碳排放量估算

忽略装卸作业、集卡短驳、空箱调运和能源生命周期排放会显著低估铁路运输链的CO₂排放量.本文聚焦国际集装箱内陆段运输,基于运输链视角和能源生命周期理念,研究铁路运输链(自空箱装车至港口重箱卸车)的CO₂排放.根据 ASIF(活动-结构-能耗强度-排放因子)方程,建立国际集装箱内陆段铁路运输链的CO₂排放估算模型,并以义乌经宁波港域出口集装箱铁路运输为例,估算不同情景下铁路运输链的CO₂排放量.结果表明,义乌-宁波铁路运输链的CO₂排放量最多被低估99.215%,新建铁路最多可减少CO₂排放量22.821%.研究成果可为评估多式联运的CO₂减排效果提供技术支撑.     

城市公共客运交通碳排放及其大气环境影响的实证研究

为促进交通运输结构优化调整，助力绿色低碳交通高质量发展，本文开展了城市公共客运交通CO₂排放及大气环境影响中长期预测的实证研究。针对全国范围公共客运交通不同运输方式CO₂排放及环境影响的中长期预测方法不清和数据积累不全的问题，构建公共客运交通CO₂排放微观测算模型；综合考虑旅客周转量中长期增长趋势与交通运输行为微观特征，提出基于动态线性增长模型的公共客运交通CO₂排放中长期预测方法；构建基于线性气候响应的大气环境模型交通CO₂排放环境影响预测模型，实现宏观层面全国客运交通CO₂排放大气环境影响的中长期预测。选取城市公共客运交通中的城市轨道交通、传统/新能源巡游出租车、传统/新能源公共汽电车，以及城际长途客运交通中的铁路和民航等几种主要公共客运交通运输方式，对本文所提方法进行实例验证。结果表明，未来10年我国公共客运交通CO₂排放量总体呈上升趋势，民航CO₂排放的体量最大，其排放占比将达到71.72%；公共客运交通...     

绿色港口建设中港区大气污染物排放研究综述

我国是世界上拥有集装箱吞吐量超百万标箱港口数量最多的国家,港口在获得良好经济效益同时,船舶运输活动和装卸设备作业造成的大气污染也日益严重.为贯彻港口可持续发展理念,绿色港口建设势在必行.通过分析研究了我国港口大气污染物来源、排放清单编制方法、大气污染物排放特征等现状.总结了港口施工期和运营期主要大气污染物来源;为阐述港口船舶大气污染物排放清单,简述了点式空气质量自动检测和PEMS两种主要大气污染物检测方法;并总结了港口运输船舶、港作机械及集疏运车辆的排放清单编制方法及现状;进而归纳了港口主要污染源大气污染物排放特征.为比较不同年份不同地区船舶大气污染物排放特征、评估船舶减排成效,提出了港口船舶大气污染因子的概念及表达式,分析了我国大气污染物排放研究现状,并指出目前排放清单研究中对于内河港口大气污染物排放问题重视程度不足、排放因子本土化程度低、港口大气污染源考虑不全面等问题.     

“双碳”目标下我国船舶减排技术创新知识图谱分析

为在“双碳”目标下全面系统提升我国船舶减排技术创新能力，基于知识图谱并综合运用 CiteSpace与SATI等计量可视化工具，以船舶减排技术创新中外文核心期刊文献为主要数据源， 对我国船舶减排技术创新研究进行系统分析。结果表明：我国船舶减排技术创新研究大致经历4 个阶段，分别是起步阶段(2001—2007年)、成长阶段(2008—2014年)、回稳阶段(2015—2018年)及繁荣阶段(2019—2021年)；研究热点主要集中在船舶节能减排技术及措施，绿色船舶及绿色航运， 船舶能源效率及能效管理这3方面；未来研究朝着碳中和、替代燃料、岸电、低硫燃油及绿色船舶设计等方向发展。通过系统梳理和深入分析现有核心文献，揭示我国船舶减排技术创新领域当前研究现状及未来方向，为应对“双碳”目标下我国船舶减排技术创新带来的广泛而深刻“经济社会系统性变革”提供参考借鉴。     

港口作业机械大气污染物排放研究

建立详细的大气污染物排放清单是港口企业实现精细化管理的基础,但目前有关大气污染物排放计算的研究还不充分。本文通过对大气污染物排放的计算方法分析,经过实地调研,选取本地化的污染物排放因子,采用燃料消耗法,对2013年龙潭集装箱港区主要大气污染物NOx,VOCs,CO,SOx和PM10的排放量进行计算,得出龙潭集装箱港口作业机械大气污染物排放清单,以此分析南京龙潭集装箱港节能减排潜力,并提出相应的改进措施。     

基于航行数据的北极地区船舶排放清单

基于自动识别系统分析了极地船舶航行数据, 考虑冰区船舶受力, 提出了主机功率估算模型; 选取劳氏船级社数据验证了主机功率模型的可行性与可信度; 结合3种不同的航行状态与排放因子、负荷因子建立了动态船舶废气排放模型; 选取中国远洋海运集团有限公司穿越北极地区的“永盛”轮等5艘船舶的航行数据, 使用燃油消耗法对船舶排放估算模型进行验证; 利用排放估算模型计算了北极地区船舶排放清单, 并在ArcGIS上显示排放的时空分布等特征。研究结果表明: 北极地区的各类船舶废气排放中, CO₂的排放量最多, 约为69.7%, NO_x和SO_x次之, 分别为13.3%和12.0%, CH₄最少, 为0.4%;各类船型的排放分担率最大的为集装箱船(29.3%), 其次为破冰船(28.8%), 其中集装箱船和散货船的废气排放量占比达到了50.4%;北极地区船舶废气CH₄、CO₂、CO、HC、NO_x、SO_x、PM的排放量分别为504.85、82 545.63、1 645.90、562.54、15 711.47、14 232.54、3 263.15 t, 与船舶交通流密度相符; 2016年9月散货船、集装箱船、油轮和渔船废气排放量最大, 10、11月逐渐减少, 这与该地区的冰封情况有较大关系; 一天内, 滚装船、渔船和破冰船的废气排放在11:00~18:00出现一段波峰, 这可能是由船舶的工作性质决定的。      

箱区长度对码头装卸效率影响的仿真分析

合理的堆场布局规划可以提高集装箱码头机械的作业效率,减少船舶等待时间,降低码头作业成本,提升码头综合竞争力。在对集装箱码头作业流程分析的基础上,采用专业的港口仿真软件FlexsimCT建立集装箱堆场不同箱区长度下不同装卸机械数量的仿真模型,探讨了集装箱堆场既定面积和既定容量下,不同的箱区长度对码头装卸效率的影响,得出不同箱区长度下的最佳装卸机械配比和岸桥最大效率下的箱区长度,对未来的集装箱港口实际布局规划具有指导意义。     

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。      

基于生产泊位资源共享的港航物流信息系统构建

为解决邻近地域的港口群泊位资源结构性过剩问题，以港口群内泊位资源共享为基础，构建面向船舶运输方、货主方和港口方的港航物流信息系统。引入排队论和随机过程等理论，建立包含港口群干/支航线网络搭建(时空分配模型)以及腹地货流分配和船舶挂靠港选择(双层规划模型)等模块的仿真模型。采用设计的时空网络分析方法和具有双门限值的双层迭代算法求解仿真模型，验证模型参数的灵敏度，并进行具体算例分析。仿真结果表明：观察周期、腹地货物到达频率及干/支线可通阈值等的变化将影响货物到达数量或干/支线开通条件，进而影响港口群内航线网络结构，船舶到达频率的变化将影响港口群运输能力，泊位共享的等泊时间和共享成本阈值的变化将决定是否能够实现共享；通过物流系统实现共享时，港口群4个观察周期的3类干线和1类支线的总等泊时间和物流成本比不共享时分别减少23%和16.4%。     

考虑航速优化的多港口泊位协同调度

集装箱运输在全球贸易体系中发挥着重要作用，同时也面临着全球化带来的各种挑战和机遇. 将经典的单港泊位调度问题(BAP)拓展到航运网络中的多个港口进行优化研究. 考虑航速直接影响船舶到港时间和能耗，将船舶航速作为决策变量，以所有船舶总的在港成本最小为目标，建立泊位协同调度模型. 依据模型特点，设计改进的遗传算法对模型求解. 通过数值实验验证模型的性能，结果表明：对不同规模的调度问题进行航速优化，有利于降低船舶总的在港成本；依据燃油价格的变化，适时采用不同的航速策略，能够获得更好的经济和环境效益.     

集装箱码头岸桥调度优化模型及算法

为弥补集装箱码头岸桥调度问题的传统优化方法仅适用单船舶情况的不足,以总费用(所有岸桥使用费用和船舶停靠费用)最小为优化目标,考虑岸桥不可穿越性和安全距离约束条件,建立了了面向多艘船舶的集装箱码头岸桥统一调度和卸船任务分配问题的混合整数规划优化模型.使用任务网络图方法,搜索影响卸船任务最终完成时间的关键任务及其相应的限制任务路径,设计了基于限制任务路径进行邻域搜索的双层模拟退火算法求解模型.12个不同规模的算例结果表明:与分支定界法和遗传算法相比,本文算法节省时间6.32%~18.36%,近似最优解的质量更高,而且最优解目标值之间的差距仅为0.38%~2.20%;考虑岸桥之间的安全距离约束导致系统运营成本增加3.41%~11.21%.      

基于泊位计划的集装箱码头岸桥动态调度优化

所谓基于泊位计划的集装箱码头岸桥动态调度问题,是指在计划周期内,在每艘船舶均已安排了靠泊时间和靠泊位置的前提下,将有限的岸桥资源在船舶上的装卸任务间进行动态分配与排序,以最大限度地减少计划期内所有船舶的滞港时间. 在充分考虑岸桥不能交叉作业、装卸任务有作业顺序要求等现实约束下,对此问题构建了非线性数学规划模型,基于问题自身的特点设计了基于任务排序的染色体结构,用遗传算法进行求解. 通过与文献中单船的调度结果的对比、单船岸桥调度与多船动态岸桥调度结果的对比,以及多船动态岸桥调度的仿真实验,证明了模型及算法的有效性.     

辽宁港口航运业节能减排现状及发展对策

港口航运业是交通运输行业的重要组成部分,是交通运输行业节能减排工作的重点之一。本文分析了辽宁省港航系统节能减排工作的发展现状及存在的主要问题,从加强技术性节能、结构性节能、管理性节能三方面对全省港航系统节能减排工作发展对策进行了探讨。     

基于能源链的纯电动公交车全生命周期CO2减排效果研究

为准确量化纯电动公交车CO₂减排效果,更好地推动纯电动公交车在城市公交领域的推广应用,本文从能源链角度对纯电动公交车全生命周期的CO₂减排效果进行了研究.基于能源消耗数据,构建了基于能源链的纯电动公交车全生命周期CO₂排放模型;采用单因素敏感性分析法对排放模型的主要影响因素进行了分析,并基于此采用情景分析法建立了CO₂ 减排效果分析方法;通过实际案例及情景设置分析了现阶段及不同场景下纯电动公交车的CO₂减排效果.结果表明：在相同运营环境下,相比柴油公交车,纯电动公交车能源链全生命周期每百公里可以实现CO₂减排61.20%;在设定的不同情景下,2025年,2035年,2050年纯电动公交车的使用将分别实现每天CO₂减排134 712.36 t,253 566.80 t,326 323.74 t.     

船舶气泡润滑技术简介

目前,燃油价格不断上涨、市场不确定性突显、竞争日益激烈、气候变化以及社会上对环境保护的压力越来越大,迫使全球航运业在2020年之前要做出变化,采用新技术新概念以适应航运市场需求。本文介绍了一种通过向船舶底部注入气泡从而减小船舶与海水之间摩擦力的新型船舶节能减排技术：船舶气泡润滑技术。     

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。      

远洋船舶垃圾处理技术的研究

船舶垃圾污染海洋环境是目前国际、国内亟待解决的问题．分析了远洋船舶在停泊港口时和航行时处理船舶垃圾的几种典型方式．对焚烧处理方式中燃烧不完全、燃烧不稳定、能量利用不高问题进行了研究,提出船用焚烧炉采用具有不确定性保性能鲁棒控制系统和富氧燃烧．建议利用船舶垃圾燃烧过程中所释放热量,为其他装置提供能量,从而达到节能减排效果,对船舶垃圾处理技术发展具有一定的指导意义．