内河船舶 EEDI 测试影响因素研究

为了帮助船检人员获取相对准确的内河船舶EEDI测试结果,指导内河船舶EEDI测试,从而提高内河船舶的能效水平,对内河船舶主机转速和通航环境偏差等因素对 EEDI测试结果的影响进行了研究.以1艘西江千吨级散货船为研究对象,结合船舶静水阻力计算公式、EEDI计算公式和船-机-桨匹配原理建立了船舶EEDI仿真计算模型;利用实测数据对EEDI仿真计算模型的准确性进行了验证.利用EEDI仿真计算模型研究了对象船舶主机转速、测试时风速和水深对内河船舶EEDI测试结果的影响程度.研究结果表明,①与实测值相比,所建立的EEDI模型油耗仿真结果与实船测试结果比较相近,平均误差约为2 .77% ;②主机转速偏差率大于3 .5% ,水深小于8 m或风速大于5级时,EEDI测试结果的偏差将超过5% .      

基于经济技术环境的海洋工程船综合性能评估

在全社会提倡节能环保的大背景下,确定涵盖技术、经济及环境的船舶综合性能是一个亟待解决的问题。海洋工程船有其独到的特性,为了有效地评估海洋工程船的综合性能,文中在分析了一般运输船舶的经济性指标后,结合海洋工程船的特点和能效设计指数EEDI,总结了经济、技术、环境性指标及各项指标计算方法,提出了一套海洋工程船的综合性评价体系,同时进行了实例验算。     

基于LCA的沥青路面设计参数对碳排放的影响

公路设计与施工一般都以结构性能与经济指标作为主要标准。而公路建设过程中将产生大量的气体碳排放,这一影响环境的指标却没有考虑。因此,对公路建设中的碳排放进行量化与分析并以此作为一个设计指标考虑是很有必要的,符合可持续发展战略的要求。本研究以国内高速公路的典型沥青路面结构为基础,通过对3种沥青路面结构类型的全寿命周期评价(LCA)的碳排放评估,分析不同沥青结构层设计参数对碳排放特征化结果的影响程度。研究内容包括:LCA的技术内容介绍,沥青路面设计参数与LCA的碳排放评估参数的选定,不同沥青路面结构的LCA碳排放评估,不同沥青层设计参数对LCA的碳排放的特征化结果影响分析等。研究结果表明,在沥青面层建设期中对温室效应的影响最为严重,其占比达到了95%以上,其中生产阶段的碳排放对温室效应影响的比重最大。改变沥青层的类型对碳排放的影响表现为大幅度地提高了沥青面层生产阶段的碳排放。而改变沥青层厚度对于碳排放的影响是对于各阶段的碳排放都有大致相同比例的影响。在目前的时代背景下,建设绿色、低碳公路成为公路行业必然前进的方向,建议在沥青路面建设中应将其全寿命周期内的碳排放考虑其中,建议沥青路面建设应该大力推广使用新型能源以降低沥青路面的碳排放。     

水泥稳定钢渣碎石混合料环境影响和经济效益分析

在水泥钢渣混凝土路面上应用生命周期评价(Life Cycle Assessment),并使用公路路面设计程序系统HPDS分析钢渣掺量对路面强度的影响，以长200 m、宽3.5 m×2的双向单车道水泥混凝土路面为功能单位，从材料生产运输、施工建设2个阶段对4种钢渣掺量的路面设计方案进行计算分析。研究表明材料生产阶段中，碳排放的主要影响因素是钢渣掺量和钢渣加工工艺排放；掺钢渣的路面结构方案在建设期碳排放中，在未稳层掺60%钢渣的方案二碳排放最优；整个生产周期，材料生产阶段碳排放值增幅大于运输和施工阶段增幅；所有方案碳排放情况与能耗分析相似，综合考虑最具减排潜力的方案为水稳层和未稳定层均掺60%钢渣的方案三。对钢渣路面中钢渣运距进行敏感性分析表明，含钢渣与无钢渣方案碳排放与能耗相等时，钢渣运距与天然集料运距强相关，两者差值随运距增加而逐渐增加。敏感性分析确定出路面结构方案中钢渣的最佳掺量为40%,符合经济效益与环境效益需求。     

基于WOA-DELM的成都地铁建设阶段温室气体预测

为解决成都地铁设计和修建过程中碳排放计量问题，以成都地铁18号线6车站7区间为研究对象，采用机器学习算法对成都地铁建设阶段碳排放进行预测研究。基于生命周期评价（life cycle assessment, LCA）框架对地铁车站和盾构区间建筑材料生产阶段、建筑材料运输阶段和现场施工阶段温室气体排放量进行计算，建立基于鲸鱼优化算法（whale optimization algorithm, WOA)的深度极限学习机（deep extreme learning machine, DELM）地铁碳排放预测模型，并与基于风驱动优化（wind driven optimizer, WDO）、灰狼优化(grey wolf optimizer, GWO）、粒子群优化(particle swarm optimizer, PSO)、人工蜂群优化（artificial bee colony, ABC）、多元宇宙优化（multi-verse optimizer, MVO）、原子搜索优化（atom search optimizer，ASO）的深度极限学习机（DELM）和未优化的BP（back propagation neural network）、KELM(kernel extreme learning machine)、DELM算法预测结果进行对比分析。研究得到： 1)WOA-DELM算法预测结果相关一致性为0.757，略高于其他算法； 2）根据WOA-DELM算法对地铁碳排放主要输入指标进行敏感性分析，得到地铁车站碳排放预测的关键影响因素为车站长度和轨面埋深，对应指标碳排放相对变化率分别为30.1%和23.1%。     

营运阶段公路碳排放量的影响因素及计算方法研究

公路路线设计中关于碳排放因素的考虑越来越受到重视。分析了营运阶段公路碳排放量的主要影响因素，并指出公路路线设计的相关参数是影响碳排放量的最关键的因素之一。从公路路线设计的角度出发，揭示了典型车型下车速、曲线纵坡坡度以及两者综合作用下碳排放的变化规律，提出了对应的碳排放关键参数的计算方法。     

OGFC 生产过程碳排放计算和碳减排技术研究

针对降低道路沥青混凝土路面设计、生产、施工、管养过程的碳排放问题,开展对排水性沥青面层OGFC沥青混合料包括原材料准备、原材料运输到生产基地、混合料生产拌和阶段在内的生产过程碳排放计算方法进行研究。将排水性沥青面层OGFC沥青混合料的生产过程划分为材料准备和混合料生产拌和两个阶段,根据混合料的配合比设计、材料准备方案、生产工艺等,按排放因子法计算系统边界内各阶段的碳排放,分析各分项碳排放占比,提出合适的碳减排措施。以上海市浦东新区高等级道路金海路改建工程为例,对研究提出的碳排放计算方法和碳减排技术进行实际应用分析,结果显示碳减排效果比较显著。     

路基排水沟机械化施工的碳排放计算及方案比选

国家“双碳”目标下,路基排水沟机械化施工不仅需要考虑施工功效和经济性问题,也应考虑碳排放问题。该文以勐绿高速公路为工程依托,从建材生产、建材运输及建造3个阶段建立路基排水沟碳排放量与投资成本计算方法。引入碳交易的概念平衡碳排放量与投资成本,基于等效碳排放量实现路基排水沟传统支模法与液压动力式滑模法两种施工方案的综合比选。以路基排水沟上边长、浇筑厚度、建材运距与建造长度4个关键因素设计正交试验,比较两种方案的等效碳排放量,并分析因素的影响敏感性。研究表明：浇筑厚度与建造长度对两种施工方案的等效碳排放量影响均较大。建材生产阶段等效碳排放量对传统支模法的贡献率最大,建材生产与建造阶段等效碳排放量对液压动力式滑模法的贡献率较大。液压动力式滑模法的等效碳排放量优于传统支模法,其施工全阶段的减碳率为85.58%,且3个阶段的等效碳排放量均少于传统支模法,其中建材生产阶段与建材运输阶段的减碳率较高,分别为91.92%和85.06%,因此路基排水沟施工推荐选择液压动力式滑模法。     

桥区水域船舶临界失控水动力干扰区研究

基于细长体理论,将桥墩视为绝对静止船舶,针对会遇(船舶顺流驶经桥墩)及追越(船舶顶流驶经桥墩)2种状态,利用船间水动力干扰通用模型计算船-桥干扰水动力,MMG模型计算船舶操纵性能,验证了桥区水域船舶临界失控水动力干扰区域的客观存在,将桥区安全通航由桥墩被动防撞转化为船舶主动防撞.通过船-桥间间距等相关参数的变化,系统分析了桥区水域船舶临界失控水动力干扰的变化规律.     

基于BIM的物化阶段碳排放简化计算方法

“十四五”时期是我国持续推进节能减排、持续向双碳目标迈进的重要时期，建筑业作为我国碳排放的重要来源，必须在设计阶段就进行碳排放的计算，实现以减少碳排放为目标的设计。为了在结构设计中实现物化阶段碳排放量的快速统计和优化设计，提出综合碳排放因子的概念以简化碳排放计算。与此同时，为了达到碳排放量自动统计及便捷优化设计的目的，尝试将综合碳排放因子同BIM软件结合起来，利用BIM中明细表功能，实现基于构件类别的碳排放自动统计，以达到节能减排的目标。     

沥青路面结构类型对建设期碳排放影响分析

为研究沥青路面结构类型对建设期碳排放的影响,该文基于碳排放因子法,结合路面工程相关定额,建立沥青路面碳排放二级评价模型,选定3种典型路面结构方案,分析各路面结构中原材料生产、原材料运输、路面施工3个阶段建设期整体的碳排放情况。结果表明:沥青路面结构对各阶段建设期整体碳排放有显著影响,其中原材料生产阶段是建设期碳排放主体,原材料生产与运输碳排放与路面结构层厚度呈正相关,沥青层厚度是路面施工阶段碳排放的主要影响因素。建设期3个阶段中,主要碳排放过程分别为水泥生产、集料运输、混合料拌和。     

生命周期天然气与汽油乘用车碳排放对比研究

通过生命周期内对天然气乘用车和汽油乘用车在原材料获取、生产阶段及使用阶段的碳排放对比分析计算,得到天然气车与汽油车在各阶段的碳排放增加或减少变化量,从而确认天然气乘用车碳排放的比较优势。对两款同平台的汽油车和CNG车对比计算分析,CNG车比汽油车在车辆使用阶段的碳排放量有较大幅度的减少,而在原材料获得阶段和整车生产阶段的碳排放量有所增加。生命周期CNG车比汽油车碳排放量减少3655 kgCO₂e,单位行驶里程减少碳排放24.37 g CO₂e/km,从而达到了对CNG车减少碳排放量进行定量分析。     

冷拌再生沥青混合料能耗与碳排放量分析

为了掌握冷拌再生混合料能源消耗与碳排放规律,将其建设周期划分为原材料生产、拌和、运输、摊铺及碾压5个阶段,依据IPCC定义了碳排放评价量化指标(当量CO₂),建立了基于碳排放因子的冷拌再生沥青混合料碳排放模型。以热拌沥青混合料和冷拌沥青混合料作对比,全面计算分析了冷再生沥青混合料施工过程中各环节能源消耗与碳排放情况。研究结果表明:冷再生沥青混合料总能耗与碳排放较热拌沥青混合料分别降低了56%和50%。其中冷拌再生沥青混合料在原材料生产阶段能耗与排放最大,占整个过程的62.1%和67.2%;施工阶段次之,占15.8%和13.2%。研究成果对于冷拌再生沥青路面建设中各阶段的能源消耗与碳排放控制具有指导意义。     

船舶碰撞荷载计算

近十多年来．随着交通量的迅速发展．船舶碰撞桥墩的事故日益增多，桥墩的防撞设计越显重要。文中介绍了桥梁船舶碰撞荷载的一些计算方法，并举例作了应用说明。     

基于LCA的温拌再生沥青路面建设期节能减排效果研究

为了研究温拌再生沥青路面建设期节能减排效果,基于生命周期方法,建立能耗和碳排放评价体系,分析了原路面铣刨运输、原材料生产运输、混合料生产、混合料施工四个阶段的能耗及碳排放,并对温拌再生技术能耗及碳排放影响因素进行敏感性分析。结果表明:温拌再生沥青路面建设期间,原材料生产运输及混合料生产的能耗及碳排放量占主要部分;与热拌技术相比,机械发泡类型温拌技术节能减排效果最为突出,节能率11.1%,减排率10.5%;新集料含水率提高2%,能耗值增加11.42 MJ,碳排放当量增加0.89kg;旧料掺量提高10%,能耗值减少40.97MJ,碳排放当量减少2.27kg;无论从能耗角度还是从碳排放当量角度,四种影响因素敏感度排序为:能源类型旧料掺量温拌剂类型新集料含水率。     

沥青混合料建设过程碳排放计算模型研究

通过对沥青混合料建设过程碳排放源的调查分析,采用清单分析法,构建沥青混合料建设过程碳排放评价体系,以此为基础建立碳排放量数学计算模型,以每延米高速公路碳排放量为计量单位,计算典型高速公路的碳排放量并确立碳排放关键环节。结果显示,碳排放关键环节是混合料生产阶段和原材料生产阶段,分别占总碳排放量的67.88%、28.58%。     

市政道路碳排放计算及分析

首先,基于城市道路全生命周期的评价方法,提出了市政道路及配套设施的碳排放计算原则和思路,构建了市政道路及配套工程“建造阶段、运行阶段和拆除阶段”3个阶段的碳排放计算模型;然后,通过分类统计不同阶段的能耗和碳排放因子,定量分析了市政道路全生命周期的碳排放量以及碳汇量;最后,通过实际案例,论述了所提出的碳排放计算模型在碳达峰、碳中和分析中的基本步骤以及所需要收集的资料,以期为后续市政道路及其他市政基础设施建设项目参与碳排放交易、碳足迹等工作提供技术参考。     

基于DQN算法的支线集装箱船航线规划与配载协同优化方法

针对支线集装箱船运输中喂给港数和靠泊条件不一,以及集装箱船队船型多样的特点,考虑航线规划与配载环节在实际运输过程中的紧密联系,研究支线集装箱船航线规划与配载协同优化方法。采用两阶段分层方法研究航线规划与集装箱配载问题,设置多个港口、不同船型及其贝位和堆栈组合、不同尺寸集装箱的集合,并确定其间基本关系,实现两阶段优化过程的完整性和连续性。第一阶段以航线总运营成本最小为目标建立船舶航线规划模型,第二阶段从主贝计划角度出发进行配载优化,确认集装箱与堆栈的对应关系,以船舶混装堆栈数最小为目标建立船舶配载模型,保证船舶稳性在航线任意时段均满足要求,并减少堆栈混装数量,提高到港作业效率。为实现模型高效求解,基于深度强化学习的Deep Q-learning Network(DQN)算法架构,设计了航线规划与配载决策对应的马尔可夫过程,结合问题自身特征分别完成强化学习智能体状态空间、动作空间以及奖励函数设计,构建了两阶段分层求解的DQN算法。实验结果表明：随着船舶数量和船舶装载率的增加,模型精确求解的时间大幅增加,部分算例无法在600 s内完成求解,而DQN算法可实现快速求解;与模型及粒子群优化（Pa...     

沥青混凝土路面预防性养护技术碳排放量化分析

为研究养护期沥青混凝土路面不同养护技术在应用过程中产生的碳排放,基于生命周期评价方法,将沥青混凝土路面养护工程划分为材料生产、运输及施工3个阶段。将产品清单与碳排放系数相乘,以定额法为主,理论法为辅,建立各阶段碳排放计算模型。计算了铣刨摊铺、就地热再生、厂拌热再生、薄层罩面以及微表处等5种技术碳排放强度,量化分析不同技术优势特征以及不同旧料掺量下的碳排放。研究结果表明:就地热再生技术机械施工阶段碳排放量最多,达到77%;而其他养护技术材料生产阶段碳排放量最多,达到70%以上;与铣刨重铺技术相比,就地热再生、微表处、超薄罩面和厂拌热再生碳排放降幅分别为37.6%、26.9%、19.8%和12.5%;对于厂拌热再生技术,RAP掺量对厂拌热再生减排效果显著,旧料掺量提高10%,碳排放强度下降0.6kg/(m~3·年)。     

中部六省交通运输业全要素碳排放效率测度及分析

交通运输业是CO_2排放的重要来源。为测度中部六省交通运输业碳排放效率情况,基于全要素生产率的视角,将换算周转量作为期望产出、碳排放作为非期望产出,构建Super-SBM-ML指数模型,测度全要素碳排放效率值,并对其演变特征及空间自相关性进行分析。结果表明,中部六省2007—2016年交通运输业的全要素碳排放效率平均值为0.97,处于无效率状态,各省差距较大;ML指数上升4.99%,纯技术效率和规模效率处于下降趋势,技术进步率处于上升趋势,交通运输业技术进步明显,各省有所差异;各省交通运输业发展缺乏联动性,尚未形成全局性的"高效率省带动周边省高效发展"的良性互动;未来应加强区域联动,重点关注以技术进步驱动交通运输业低碳发展。