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交通運(yùn)輸部公路科學(xué)研究院推動綠色交通發(fā)展紀(jì)實(shí)
發(fā)布時(shí)間：2018-06-15 分類：行業(yè)資訊
用科技創(chuàng)新支撐綠色交通，用技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范綠色交通，用科技服務(wù)推廣綠色交通……交通運(yùn)輸部公路科學(xué)研究院（簡稱部公路院）作為公路科研領(lǐng)域的“國家隊(duì)”，推動交通綠色發(fā)展，成為其新時(shí)代的新目標(biāo)。從公路建設(shè)到運(yùn)營，從技術(shù)研發(fā)到制定標(biāo)準(zhǔn)，從能耗監(jiān)測到新能源推廣，部公路院把生態(tài)環(huán)保、綠色發(fā)展的理念貫穿于公路建管養(yǎng)運(yùn)全流程。
技術(shù)政策·建章立制
編制行業(yè)碳排放清單探索低碳交通發(fā)展路徑
交通運(yùn)輸排放的源頭有哪些，如何實(shí)現(xiàn)低碳發(fā)展？頂層設(shè)計(jì)對綠色交通發(fā)展至關(guān)重要。作為交通運(yùn)輸行業(yè)的高端智庫，2007年以來，部公路院承擔(dān)了“資源節(jié)約型、環(huán)境友好型交通發(fā)展模式研究”等一系列交通生態(tài)環(huán)保、綠色低碳發(fā)展專題研究，搭建起能源消耗與碳排放考核評價(jià)體系，編制了相關(guān)技術(shù)清單，提出了溫室氣體排放峰值與減排目標(biāo)、路徑，制定了應(yīng)對氣候變化的整體思路，為車輛碳排放與減排政策提供了一整套應(yīng)對方案，相關(guān)成果獲得中國公路學(xué)會特等獎(jiǎng)，目前正在對基于車輛排放水平的差異化通行費(fèi)率等問題開展深入研究。
其中，“基于移動互聯(lián)與大數(shù)據(jù)的車輛能耗及排放管理體系研究”通過對交通運(yùn)輸行業(yè)能耗統(tǒng)計(jì)監(jiān)測平臺、北汽集團(tuán)等近20余家單位的調(diào)研，獲得了交通運(yùn)輸行業(yè)管理部門、城市管理部門、車輛生產(chǎn)企業(yè)、運(yùn)輸服務(wù)企業(yè)和交通衍生服務(wù)企業(yè)等領(lǐng)域的行業(yè)數(shù)據(jù)基礎(chǔ)情況。在此基礎(chǔ)上，從統(tǒng)計(jì)監(jiān)測指標(biāo)、數(shù)據(jù)來源、數(shù)據(jù)應(yīng)用、組織架構(gòu)和實(shí)現(xiàn)路徑5個(gè)方面，系統(tǒng)提出了大數(shù)據(jù)技術(shù)在車輛能耗及排放管理體系中的應(yīng)用架構(gòu)、解決方案、實(shí)現(xiàn)路徑。
“根據(jù)最新的研究預(yù)測，公路運(yùn)輸碳排放總量將在2035年之前達(dá)到峰值，這比之前預(yù)計(jì)的2040年要早得多。”部公路院公路與綜合交通發(fā)展研究中心主任虞明遠(yuǎn)表示，研究公路與鐵路、水路等其他運(yùn)輸方式間的合理比價(jià)關(guān)系，將促進(jìn)運(yùn)輸結(jié)構(gòu)的調(diào)整，形成更高效節(jié)能的運(yùn)輸組織方式，進(jìn)一步降低公路運(yùn)輸?shù)呐欧趴偭俊?
不僅研究綠色交通政策，部公路院還把成果向行業(yè)推廣，為昆明、沈陽、株洲、常州、南通等多地綠色交通城市及浙江省綠色交通省的創(chuàng)建提供了有力支撐。在部公路院的技術(shù)支持下，浙江省在創(chuàng)建綠色交通省的基礎(chǔ)上，形成了“1+6+15”的整體推進(jìn)格局，打造杭州、寧波、嘉興、湖州、紹興、舟山6個(gè)綠色交通城市，并開展綠色公路、綠色港口、綠色航道和綠色公交等15個(gè)主題性項(xiàng)目。
掛靠在部公路院的中國節(jié)能協(xié)會交通節(jié)能專業(yè)委員會秘書處，負(fù)責(zé)交通運(yùn)輸行業(yè)節(jié)能減排示范項(xiàng)目的組織推選，截至目前，已經(jīng)協(xié)助交通運(yùn)輸部發(fā)布6批130個(gè)示范項(xiàng)目，以及《交通運(yùn)輸行業(yè)重點(diǎn)節(jié)能低碳技術(shù)推廣目錄》34項(xiàng)技術(shù)，及時(shí)將先進(jìn)節(jié)能低碳技術(shù)納入目錄，在公路運(yùn)輸、水路運(yùn)輸、交通基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)與運(yùn)營等各領(lǐng)域推廣應(yīng)用。
同時(shí)，隨著“互聯(lián)網(wǎng)+”和管理智能化發(fā)展，部公路院還牽頭開展了交通運(yùn)輸?shù)吞贾悄馨l(fā)展戰(zhàn)略研究，審視并分析我國低碳智能交通發(fā)展成效與問題，并對未來中長期我國低碳智能交通發(fā)展作出展望，設(shè)計(jì)提出我國交通運(yùn)輸?shù)吞贾悄馨l(fā)展的總體思路、實(shí)施路徑與重點(diǎn)工程。
基礎(chǔ)設(shè)施·資源循環(huán)
從全壽命周期定義綠色公路實(shí)現(xiàn)道路材料再利用
隨著綠色交通的提出，綠色公路的概念成為行業(yè)熱點(diǎn)。什么是綠色公路，如何建設(shè)一條綠色公路成為大家共同關(guān)注的話題。
部公路院在行業(yè)內(nèi)較早提出綠色公路的理念，并采用全壽命周期評價(jià)（LCA）方法開展綠色公路研究，將公路規(guī)劃、設(shè)計(jì)、施工、運(yùn)營、維護(hù)等各個(gè)階段全盤考慮，搭建起綠色公路體系框架：
在研究方面，依托國家科技支撐計(jì)劃“廢舊瀝青路面再生利用技術(shù)、裝備及示范”“瀝青路面低碳建造技術(shù)及工程示范”等國家級研究項(xiàng)目，部公路院組織開展了道路材料循環(huán)利用、道路節(jié)能降耗等領(lǐng)域的深入研究，開發(fā)了溫拌瀝青、瀝青路面再生、水泥路面就地再利用等多項(xiàng)綠色公路建設(shè)養(yǎng)護(hù)新技術(shù)，取得顯著環(huán)境效益。例如，溫拌瀝青技術(shù)可節(jié)省混合料生產(chǎn)燃油消耗超過20%，減少二氧化碳等溫室氣體排放50%以上，減少瀝青煙等有毒氣體排放80%以上；瀝青路面冷再生技術(shù)使廢舊路面材料再生比例可達(dá)到70%以上，節(jié)省加熱能源60%以上，減少二氧化碳排放80%以上……
在科學(xué)研究的基礎(chǔ)上，部公路院主持起草了《公路瀝青路面再生技術(shù)規(guī)范》等行業(yè)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范以及《山西省瀝青路面冷再生技術(shù)規(guī)范》等地方性標(biāo)準(zhǔn)，打造了“國家公路綠色建造與安全運(yùn)營示范型國際科技合作基地”等多個(gè)國家和省部級科研平臺，為京港澳高速河北段改擴(kuò)建工程、江西廬山西海高速公路、廣西壯族自治區(qū)樂百高速公路、江西廣吉高速公路等多個(gè)綠色公路創(chuàng)建項(xiàng)目提供了有力的技術(shù)支撐。以道路研究中心為主體的部公路院“綠色公路建造技術(shù)創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)”入選2016年度交通運(yùn)輸行業(yè)科技創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)計(jì)劃。
部公路院道路研究中心主任徐劍表示，未來公路工程傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)升級和技術(shù)革命的主攻方向之一就是資源節(jié)約和環(huán)境友好，綠色公路代表了未來公路基礎(chǔ)設(shè)施的主流發(fā)展方向，是推動我國由交通大國向交通強(qiáng)國邁進(jìn)的重要抓手。綠色公路建設(shè)是一個(gè)系統(tǒng)工程，需要發(fā)展理念的提升，需要制度安排的跟進(jìn)，需要財(cái)稅政策的配套，需要服務(wù)體系的健全，需要標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范的指導(dǎo)，更需要科技創(chuàng)新的支撐，部公路院將在綠色公路領(lǐng)域開展持續(xù)研究。
載運(yùn)工具·把關(guān)推新
嚴(yán)守燃料消耗準(zhǔn)入推廣新能源汽車
研究表明，汽車排放是霧霾的主要來源之一，而在部公路院，就有一支專門從事車輛應(yīng)用技術(shù)研究與檢測的專業(yè)技術(shù)團(tuán)隊(duì)，長期致力于營運(yùn)車輛節(jié)能減排技術(shù)與政策研究、清潔能源和新能源汽車運(yùn)用技術(shù)研究，以及相關(guān)領(lǐng)域技術(shù)審查服務(wù)及新技術(shù)宣傳推廣工作。
為了把好能源消耗這個(gè)關(guān)口，部公路院相繼開展了“交通運(yùn)輸行業(yè)能源消耗狀況分析及能源標(biāo)準(zhǔn)體系建設(shè)研究”“營業(yè)性運(yùn)輸車輛燃料消耗量限值研究”等，并參與部《道路運(yùn)輸車輛燃料消耗量檢測和監(jiān)督管理辦法》起草工作，承擔(dān)了營運(yùn)車輛燃料消耗量準(zhǔn)入管理的技術(shù)審查工作，如今已形成了一支15名專職人員為核心的審查隊(duì)伍。該項(xiàng)制度實(shí)施9年來，已經(jīng)成為道路運(yùn)輸裝備能耗源頭管理的有力抓手，為行業(yè)節(jié)油超過1000萬噸，減少二氧化碳排放超過4000萬噸，有效引領(lǐng)車輛制造技術(shù)優(yōu)化升級，促進(jìn)行業(yè)能源利用效率提高。
減少排放大的傳統(tǒng)能源消耗，同時(shí)還要推廣排放小的新能源，部公路院依托“新能源汽車應(yīng)用技術(shù)創(chuàng)新研究團(tuán)隊(duì)”，牽頭研究制定了《交通運(yùn)輸行業(yè)新能源汽車應(yīng)用標(biāo)準(zhǔn)體系》。目前，《電動營運(yùn)貨運(yùn)車輛選型技術(shù)要求》《純電動汽車維護(hù)、檢測、診斷技術(shù)規(guī)范》等相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范正在制定當(dāng)中。此外，部公路院還組織開展了多項(xiàng)綠色交通相關(guān)宣傳、培訓(xùn)和技術(shù)交流活動，先后編寫出版《汽車節(jié)能駕駛常識》《綠色低碳生活》等通俗讀本，提升社會節(jié)能駕駛的意識和技術(shù)水平。
生態(tài)環(huán)?！ぢ肪跋嗳?/strong>
雨天路面不積水防噪降噪守護(hù)民眾安寧
公路建設(shè)不可避免會對自然環(huán)境造成影響，部公路院則致力于把影響降到最低，讓路融入自然。2015年，部公路院承擔(dān)的“廬山西海高速公路安全綠色交通關(guān)鍵技術(shù)研究及工程示范”獲中國公路學(xué)會科學(xué)技術(shù)獎(jiǎng)一等獎(jiǎng)，把部公路院路景相融、天人合一的公路建設(shè)技術(shù)和理念詮釋得淋漓盡致。
據(jù)介紹，廬山西海高速公路采用部公路院研發(fā)的排水瀝青路面技術(shù)，讓雨水從路側(cè)自動排出，凈化后匯入當(dāng)?shù)厮?；邊坡用?dāng)?shù)刂参镒龀缮鷳B(tài)邊坡，既環(huán)保又減少了滑坡的危險(xiǎn)；研發(fā)的高速公路?；愤\(yùn)輸安全保障系統(tǒng)，可自動識別危化品車輛以及非正常的停車或翻車事故，并及時(shí)將信息傳回監(jiān)控中心。一旦發(fā)生?；沸孤妒鹿?，下方徑流收集系統(tǒng)將自動切換閥門，單獨(dú)儲存污水，避免直接向湖區(qū)排放。這套公路建設(shè)環(huán)保技術(shù)，不僅用在了廬山西海高速公路，還在廣東仁博高速公路、浙江千黃高速公路等多條綠色公路得到推廣，讓路更美、水更清。
在保護(hù)水體和邊坡的同時(shí)，部公路院還擁有治理公路噪聲的獨(dú)門技術(shù)。依托國家環(huán)境保護(hù)道路交通噪聲控制工程技術(shù)中心，部公路院通過監(jiān)測路面噪聲，可根據(jù)不同路齡的噪聲圖譜制成“噪聲地圖”，并研發(fā)了生態(tài)聲屏障、太陽能光伏聲屏障等防噪聲裝置。目前，部公路院編制《公路交通噪聲防治措施分類及技術(shù)要求》以及公路聲屏障系列標(biāo)準(zhǔn)，讓公路聲屏障工程還路域居民一片安寧。
運(yùn)營管理·降耗提效
推廣LED節(jié)能照明獨(dú)創(chuàng)隧道照明評價(jià)方法
眾所周知，隧道照明是用電大戶，如何在保證安全的前提下，盡量減少照明用電，一直困擾著高速公路管理部門。針對這一難題，部公路院從燈具選擇、照明評價(jià)方法和標(biāo)準(zhǔn)方面進(jìn)行了深入研究，厘清了行業(yè)對隧道照明的誤區(qū)，大幅提升了隧道照明的能效比。
2010年，國家發(fā)展和改革委員會、交通運(yùn)輸部及住房和城鄉(xiāng)建設(shè)部聯(lián)合在全國范圍組織開展了半導(dǎo)體照明產(chǎn)品應(yīng)用示范工程，其中包括15個(gè)公路隧道照明示范工程。部公路院作為技術(shù)支持單位進(jìn)行了深入調(diào)研，發(fā)現(xiàn)LED燈在隧道照明中具有全方位的優(yōu)勢。2014年，交通運(yùn)輸行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)《公路LED照明燈具》的發(fā)布，為公路LED燈具質(zhì)量提升和應(yīng)用推廣提供了技術(shù)依據(jù)，具備更高能效、更好動態(tài)響應(yīng)特性的LED照明燈具在公路照明改擴(kuò)建工程中被大量應(yīng)用，逐漸替代傳統(tǒng)的高壓鈉燈。
有了利器，還要會用。“燈越亮越安全，這種想法是比較片面的。”部公路院下屬中路高科交通檢測檢驗(yàn)認(rèn)證有限公司研發(fā)中心總工程師楊勇說，出于夜間行車安全和燈具光通量有效利用率等方面的考慮，簡單地提高燈具能效和安裝功率，以提高照明總光通量的方法在消耗大量電能的同時(shí)，未必能夠有效改善公路照明的安全性和使用者的視覺體驗(yàn)。為此，部公路院提出了針對公路隧道照明特點(diǎn)的燈具能效評定方法，不再用整燈光通量去評價(jià)燈具能效，而是強(qiáng)化燈具合理配光的要求，以有效照明區(qū)域的光通量作為能效計(jì)算數(shù)據(jù)，立足實(shí)際需求，實(shí)現(xiàn)對燈具光通量的科學(xué)高效利用，深入挖掘LED節(jié)能潛力。
近年來，LED照明燈具能效提升潛力越來越小，照明控制則對公路隧道照明節(jié)能的影響日益顯著?？紤]到公路隧道照明設(shè)計(jì)受到項(xiàng)目地點(diǎn)自然條件、交通流情況等影響，不同公路隧道照明系統(tǒng)節(jié)能水平的評價(jià)、對比始終缺乏統(tǒng)一的方法標(biāo)準(zhǔn)，部公路院提出了普適性較強(qiáng)的隧道照明系統(tǒng)能效評價(jià)方法，并寫入行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)《公路隧道照明能效等級及評定方法》。
照在路面的燈光，反射進(jìn)入人眼才能形成有效的亮度感知，以往的研究大多是針對隧道照明燈具和人眼視覺特性，而忽略了路面對照明影響的研究。在視認(rèn)亮度不變的情況下，路面亮度系數(shù)提升10%，就意味著燈具安裝功率和運(yùn)營用電量都可以下降10%，路面亮度系數(shù)提升將成為公路照明節(jié)能的一個(gè)新發(fā)展方向。
不同路面材料、不同磨損情況有著不同的亮度系數(shù)，能否通過路面材料的改變來提高亮度？未來，楊勇希望與路面專家合作，發(fā)揮交叉學(xué)科優(yōu)勢，研發(fā)高亮度系數(shù)的路面材料，為綠色公路建設(shè)注入新的活力。
智能供配電技術(shù)解決長距離供電難題
如果說隧道照明是“面”上工程，那么公路設(shè)施供配電系統(tǒng)則是公路節(jié)能運(yùn)營的“里子”工程。與市政供電不同，公路供電線長，大多是長距離供電，而長距離供電也意味著更多的電能損耗。
在2017年中國（小谷圍）“互聯(lián)網(wǎng)+交通運(yùn)輸”創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)大賽總決賽上，部公路院下屬北京中交國通智能交通系統(tǒng)技術(shù)有限公司參賽項(xiàng)目“基于能源互聯(lián)網(wǎng)的智慧供配電系統(tǒng)”，獲得創(chuàng)新大賽唯一的特等獎(jiǎng)。該項(xiàng)技術(shù)采用分布式大功率供電，減少電纜成本和電能損耗，同時(shí)通過物聯(lián)網(wǎng)和互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)優(yōu)化供電系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)對用電設(shè)備的智能供電，解決了長期困擾行業(yè)的交通長距離供電產(chǎn)生的建設(shè)成本高、能耗損耗高的難題。
依托該技術(shù)，部公路院承擔(dān)和參與了京港澳高速公路河北段、江西昌樟高速公路、吉林鶴大高速公路等示范工程的技術(shù)支持工作，在優(yōu)化線形、控制資源占用、減少施工期和運(yùn)營期能源消耗、科學(xué)應(yīng)用新能源、降低污染物排放等方面提出綠色公路的建設(shè)方案。
目前，部公路院的智慧供配電技術(shù)已在云南、貴州、江西等15個(gè)省份、900多公里高速公路的80余條隧道中進(jìn)行了應(yīng)用，每年節(jié)能量達(dá)萬余噸標(biāo)煤。智慧供配電系統(tǒng)是今后交通基礎(chǔ)設(shè)施網(wǎng)、交通信息網(wǎng)和交通能源供應(yīng)網(wǎng)“三網(wǎng)融合”的優(yōu)秀載體，可為大規(guī)模建設(shè)高速公路充電站、電動車移動充電等提供設(shè)施和技術(shù)保障。
此外，部公路院承擔(dān)了《公路工程節(jié)能規(guī)范》編制工作，為行業(yè)編制頂層標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范，在全面總結(jié)多年來我國公路工程節(jié)能工作的經(jīng)驗(yàn)基礎(chǔ)上，規(guī)范和引導(dǎo)公路工程節(jié)能工作，推進(jìn)公路行業(yè)的可持續(xù)發(fā)展，提高能源利用效率。目前，該規(guī)范已進(jìn)入報(bào)批稿階段。
