我国高速铁路与民航客运碳排放因子及其影响因素研究

针对高铁与民航碳排放测算可比性较低的问题,首先建立考虑发电与炼油过程的高铁与民航两种客运方式碳排放因子的测算框架与数学模型.其次采用我国目前高速铁路与民航的实际参数,计算两种方式的碳排放因子,并与西方部分发达国家的测算结果进行对比分析.最后基于两种方式碳排放因子值的影响因素分析,提出降低我国高铁与民航碳排放的主要方向.研究结果表明:考虑发电与炼油过程时,民航的碳排放因子约为高铁的3.6~3.9倍.我国高铁碳排放因子由于发电结构原因高于法国、日本与德国;轨道、桥梁、路基、隧道、电气化、车站及动车组等设施设备的更新维护使高速铁路碳排放因子增长约16%;我国民航碳排放因子因客座率高、平均运距大而低于美国、英国与日本;炼油过程与机场碳排放分别约占民航总碳排放的9.4%与4.6%.未来我国高铁的降碳方向为发电结构改善,而民航的降碳方向主要为航空燃料技术的革新.

跨线条件下城市轨道交通列车交路计划优化方法

跨线运营是城市轨道交通重点发展方向。针对跨线条件下列车交路计划编制问题,通过构造乘客出行时空网络图准确刻画复杂交路下的客流行为,建立以最小化列车走行公里与乘客出行时间成本为目标的混合整数规划模型。模型以列车交路方案、开行比例与频率为决策变量,并针对跨线交路与本线交路的行车冲突,考虑非等间隔发车,确定列车发车时刻。设计基于交路及开行频率搜索与运行间隔协调的定制分解算法。案例结果表明,列车跨线方向与乘客换乘主方向一致时,跨线交路可同时提升企业运营与乘客出行效益。换乘出行导致的断面客流量差异是跨线交路开行方案设置的主要依据。研究结论可为运营企业制定列车交路计划提供依据,有助于提高网络运输效率。

中国电网全生命周期碳排放及发电结构转型路径规划研究

为评估中国电网全生命周期碳排放强度并研究其转型达峰路径,首先提出全国和各地区电网全生命周期碳排放因子测算模型,测算历年全网全生命周期碳排放强度并分析其影响因素;其次利用情景分析法,分析不同电力转型情景下2022—2060年我国电网全生命周期碳排放量及其达峰情况。研究表明:(1)2011—2021年我国发电结构转型取得一定成效,全网全生命周期碳排放因子由763.94 g/(kW·h)降至557.73 g/(kW·h);但清洁能源发电减少的碳排放量无法平衡火电增加的碳排放量,全网全生命周期碳排放量仍以年均2.6%的速度增长,由36.1亿t增至46.8亿t。(2)发电结构清洁化和煤电减碳技术进步是降低全网全生命周期碳排放强度的重要举措。(3)快转型情景、基准情景、慢转型情景下我国电网全生命周期碳排放量可分别于2025、2027、2030年达峰,基准情景的碳排放量峰值为52.05亿t,2060年碳排放量为15.78亿t。

城市客运交通方式碳排放强度比较

为比较不同城市客运交通方式的碳排放水平,提出城市客运交通碳排放强度评价指标,构建城市客运交通碳排放强度测算模型,结合Kruskal-Wallis检验和Bonferroni校正方法,分析不同城市客运交通方式碳排放强度的显著差异性,并采用k-means聚类方法,研究不同运营里程轨道交通的碳排放强度.研究表明:(1)定员人公里碳排放因子(RPCF)和实际人公里碳排放因子(APCF)指标均能有效评估城市客运方式的碳排放强度,但2个指标之间具有明显、不可忽略的差异.(2)从RPCF和APCF的平均水平来看,城市公共交通相较私人交通均具有明显的低碳优势.RPCF均值由大到小排序为:汽油小汽车、纯电动小汽车、柴油公交车、天然气公交车、城市轨道交通、纯电动公交车,取值分别为40.69,21.26,14.86,11.63,8.81,5.28gCO_(2)/(人·km);APCF均值由大到小排序为:汽油小汽车、纯电动小汽车、城市轨道交通、柴油公交车、天然气公交车、纯电动公交车,取值分别为113.02,59.06,43.14,42.47,33.24,15.07gCO_(2)/(人·km).相较于RPCF,城市轨道交通APCF的低碳优势减弱.(3)总体水平来看,城市轨道交通、柴油公交车相较于纯电动小汽车不具有低碳优势,天然气公交车和纯电动公交车相较城市轨道交通具有明显低碳优势,纯电动公交车是最低碳的客运方式,汽油小汽车是最不低碳的客运方式.(4)相较于低运营里程轨道交通,目前高运营里程轨道交通发挥出了更大的低碳优势.运营里程为0~70,70~200,200~400,400~600,600~800km的轨道交通对应的APCF分别为86.03,57.43,51.71,34.11,33.41gCO_(2)/(人·km).

北上广深蓉与东京轨道交通覆盖人口的比较分析

为探究不同城市轨道交通服务与人口分布和城市功能布局之间的关系,以北京、上海、广州、深圳、成都以及日本东京为对象,以距离和时间作为圈层划分依据对比分析了6个城市轨道交通覆盖人口的空间特征,研究了其与城市功能布局的耦合关系。进一步从输送能力的角度定量分析6个城市轨道交通运营组织与覆盖人口的关系。研究结果表明:轨道交通覆盖人口呈径向递减趋势;15 km圈层之外,中国5个城市轨道交通覆盖人口占区域内全部人口的比值已经低于10%,而东京仍旧高于20%;中国5个城市的主要功能区集中在城市中心区,东京的主要功能区分布较为分散但依旧拥有较高的轨道交通覆盖率,其对城市空间结构的支撑作用更加显著。6个城市轨道交通的输送能力与覆盖人口从整体上看均呈现正相关性,东京轨道交通的相关性体现为通过更加灵活的交路组织和运力分配实现供给与需求的匹配。

我国民航客运碳排放因子及影响因素研究

针对民航碳排放问题,对民航客运碳排放影响因素进行研究,构建飞机碳排放因子模型,选取保有量较高的典型机型进行实证研究,分析机型大小、航程、客座率、经停次数对碳排放因子的影响.研究结果表明:飞行器技术提升、客座率、平均运距、大型飞机的比例上升,我国民航客运碳排放因子呈下降趋势;仅改变航程时,碳排放因子随航程增加而下降,2 000 km航程下典型机型A330、B787、A321、B737满载且以额定巡航速度飞行的碳排放因子较800 km下降13%~22%;仅改变经停次数时,碳排放因子随经停次数增加而增大,且大型飞机经停的碳排放因子增幅更大,1 000 km航程下,A330、A321满载时经停1次碳排放因子较直达时分别增加约31%、19%;经停导致的碳排放因子上升可由经停带来的客座率提升抵消,为保持碳排放因子保持不变,大型飞机所需客座率上升的比例更高,1 500 km航程下,直达航班客座率为50%时,A330、A321机型经停1次的客座率需要分别达到62.1%、57.7%,才能使经停航班的碳排放因子与直达航班保持一致;从碳排放角度考虑,中型客机比大型客机更适合开行经停航班.

城市轨道交通网络化运营组织技术研究评述

本文阐述了城市轨道交通网络化运营的概念,分析了网络化运营的物理环境及其客流基本特征,提出了城市轨道交通公益性的3个重要标志.通过对国内外城市轨道交通网络化运营理论与实践的评述,提出了城市轨道交通网络化运营的主要目标;指出了网络化运营管理面临的三大主要问题,即断面负荷均衡、车站负荷均衡及换乘衔接改善.基于既有的多交路、多编组、快慢车及过轨运营等主要网络化运营技术,分析不同方法的技术特点及其对出行者的影响,提出了不同方法的适用性.最后,从不同角度分析了不同网络化运营技术实施过程对乘客与企业的具体效果,提出了促进我国城市轨道交通网络化技术应用的建议.

通用列车运行模拟软件系统研究

列车运行控制是运输系统设计与列车工作组织的重要内容。本文探讨了通用型铁路列车运行牵引过程模拟问题，开发了一套可用于不同机车类型、不同闭塞制式、不同列车参数条件的通用模拟软件。系统重点探讨了给定时分条件下列车操纵策略优化的模型及其启发式解法，初步实现了不同条件下列车运行的优化。此外，文章对电力机车进行了实例分析，所建立的系统对于分析给定区段条件下提高列车运行速度的可行性有重要实际意义。

北京城市交通发展的历史思考

首先分析了北京市经济与交通发展的现状，结合统计数据分析总结了交通发展的基本特点．其次，从历史角度分析了不同时期交通发展的特征，根据不同时期的特点，提出将2006年前的北京交通分为四个阶段，即水平较低的非机动化交通主导阶段（1949～1977年）、出行水平增长的公交主导发展阶段（1978～1985年）、出租车主导发展的机动化前期（1985～1995年）以及私家车迅速增长的快速机动化阶段（1996～2006年）．本文以2004年编制的“北京交通发展纲要”提出的交通发展目标和新一轮“城市发展总体规划”为依据，重点分析了2006年以后北京交通面临的新形势和新背景，指出北京目前处于“交通结构优化的战略调整阶段”．最后，作者从当前北京的城市文化环境特点和历史发展经验出发研究了北京市下一步交通政策的基础及基本看法．

大型活动期间城市交通组织方法研究

分析了大型活动交通特性,并在对1970年日本大阪世博会、2005年日本爱知世博会、2004年希腊雅典奥运会等大型活动会场内外的交通组织方法进行分析的基础上,探讨了大型活动组织的相关理论与方法.论文结合作者近年开展的对部分交通枢纽地区旅客集散过程的调查及客流特性的研究,分析了我国国情条件下大型活动交通组织的策略及关键问题,提出了需要研究的一些重要议题.

我国铁路列车运行计划集成编制方法研究

根据我国建国以来铁路列车运行计划编制的特点,将编制方法分为4个阶段,分析归纳了4个阶段编制方法的基本特征、主要成果、与发达国家的差异及存在问题.接着,论文根据列车运行计划编制涉及的主要方法与技术,从列车运行图、人员与设备周转计划、车站作业计划、方案计算验证4个方面分析了列车运行计划编制的主要方法和技术关键.通过对列车运行计划集成编制的研究,提出了新一代列车运行综合计划编制的系统框架、需要突破的关键科学问题以及技术实现的要点.最后,结合作者在该领域已经取得的研究进展,阐述了新一代列车运行综合计划系统编制的功能及其应用案例.

城市公共交通服务水平研究回顾和展望

系统梳理交通系统服务水平概念的发展,指出服务水平的内涵已从道路设计层面拓展到多方式、运营领域,提出公共交通服务水平构成要素分为效率、舒适度两大部分,两者分别主要关联于运输产品设计和出行者主观感受。回顾和评述了公共交通系统服务水平的评价与分级研究,这些评价方法与服务水平构成要素相对应,分为以运输效率为主的客观评价和以感受调查与分析为主的主观评价;指出了由于国情差异,既有的以美国运输研究委员会发布的相关服务水平分级未必具有普适性。之后,回顾了我国公共交通服务水平的研究与实践,指出当前我国既有规范中未明确公共交通服务水平的内涵、缺乏适用于我国的系统分级。从公共交通服务水平的形成具有全局性、评估因素的复杂性、涉及乘客出行环节多、需要政府支持投资等角度剖析了服务水平改善的难点。指出了未来值得深入研究的3个领域:基于全出行链的公共交通服务水平内涵及评估;考虑服务质量不均衡分布的公共交通系统服务水平测算方法;关注乘客感知差异化的满意度调查和基于现代信息技术的服务水平评估方法。最后,提出了以服务水平为抓手推进公共交通运行质量与效率建设战略的建议。

道路交通仿真技术与系统研究

总结回顾了仿真技术在交通运输领域内的应用进展 ,简要介绍了国外几类不同的交通仿真系统的功能特点 ,分析了这些模型在我国应用的障碍 ,指出了不同层次交通仿真模型研究的技术要点以及构建微观交通仿真模型的一般思路 .论文从我国城市交通的实际出发 ,探讨了在我国城市交通领域内开展交通仿真研究的建模重点与相关技术关键 ,提出了目前我国交通仿真系统研制应采取的技术路线和对策 .

磁悬浮技术在中国的应用前景分析

从科学技术研究、工程项目论证实践与经济性三方面分析了不同类型磁悬浮技术在不同国家的应用论证状况.首先综述了世界磁悬浮技术的科学研究与技术开发的进展,从应用角度分析了不同类型磁悬浮系统的技术经济特点与当前的技术成熟度.其次,调研了德国、日本、美国、荷兰、英国等国家论证过的部分磁悬浮技术应用项目,分析了这些项目的论证过程、采用的主要技术参数及相关结论,重点剖析了这些磁悬浮技术论证项目没有上马的主要原因.第三,分析了我国城市与城市间交通项目的建设环境及其特点,研究了磁悬浮技术在我国交通领域推广应用的技术经济优势及可能存在的风险.结合中国部分城市对之间的交通通道建设情况,从经济可持续发展、需求增长及其管理等不同角度分析了磁悬浮技术在这些城市对之间应用的可能性,初步测算了采用磁悬浮技术的经济性.最后,结合我国目前磁悬浮技术的研究现状,分析提出了我国研究与发展磁悬浮技术的相关对策建议.

2008年中国综合交通结构分析

以2008年我国综合交通的统计数据为基础,分析了交通体系发展的基本趋势;结合对美国、英国、日本、俄罗斯和印度等典型国家经济与土地资源条件和客货运输结构等指标的比较分析,研究了我国综合交通体系结构的合理性;探讨了合理优化我国客货运输结构的基本手段和对策.研究认为:经过20世纪后期道路与民航系统的建设,中国的综合交通体系21世纪以来已进入第二次结构调整时期;作为一个人均资源不足的大国,在不断提高各种不同类型交通基础设施发展水平的同时,应发挥不同客货运方式的技术经济特点和政策杠杆的引导作用,积极致力于优化客货运交通结构;重视城市化、机动化背景下的一体化城乡综合交通体系建设,特别是城市与枢纽地区的信息服务与接续运输组织,真正建立高效、可持续的国家城市间综合交通体系.

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。

城市轨道交通网络运营资源共享方法与技术进展

网络条件下的城市轨道交通运营资源共享是一项复杂的工作.本文首先提出了城市轨道交通网络运营资源管理研究的三大主要领域,即前期建设与运营一体化方法与技术、网络环境下的负荷均衡方法与技术,以及基于资源共享的运营组织方法与技术.其次,结合案例分析评述了三大领域中既有的成果与伦敦、东京等典型城市的运营实践案例和经验.第三,针对当前亟需深化研究的资源共享方法与技术领域,以车辆基地为案例,从实践角度调研了部分城市车辆基地共用的案例,提出了其对提高网络运营效率的贡献.最后,研究指出了我国城市轨道交通网络化运行环境下资源共享领域值得深化研究的主要方向.

2009年中国综合交通体系发展趋势研究

结合我国综合交通体系2009年发展情况,分析了金融危机下基础设施发展策略的效果.通过几个典型国家客货运输量与经济、人口规模和土地等数据间的关系的分析与比较,指出了交通与社会经济等特征间的关联关系及其影响因素,从历史角度提出了交通建设与经济增长关系阶段的划分方法,指出我国交通增长仍存在较大空间.考虑到我国不同区域间的特征差异性,本文分析了我国东、中、西三大区域6个省区交通与社会和经济指标间的比例关系;结合不同运输方式的技术经济属性,提出了如何充分发挥我国社会主义体制优势来编制不同区域综合交通发展规划的基本思路.