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交通運輸部公路科學研究院推動綠色交通發展紀實
發布時間：2018-06-15 分類：行業資訊
用科技創新支撐綠色交通，用技術標準規范綠色交通，用科技服務推廣綠色交通……交通運輸部公路科學研究院（簡稱部公路院）作為公路科研領域的“國家隊”，推動交通綠色發展，成為其新時代的新目標。從公路建設到運營，從技術研發到制定標準，從能耗監測到新能源推廣，部公路院把生態環保、綠色發展的理念貫穿于公路建管養運全流程。
技術政策·建章立制
編制行業碳排放清單探索低碳交通發展路徑
交通運輸排放的源頭有哪些，如何實現低碳發展？頂層設計對綠色交通發展至關重要。作為交通運輸行業的高端智庫，2007年以來，部公路院承擔了“資源節約型、環境友好型交通發展模式研究”等一系列交通生態環保、綠色低碳發展專題研究，搭建起能源消耗與碳排放考核評價體系，編制了相關技術清單，提出了溫室氣體排放峰值與減排目標、路徑，制定了應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對方案，相關成果獲得中國公路學會特等獎，目前正在對基于車輛排放水平的差異化通行費率等問題開展深入研究。
其中，“基于移動互聯與大數據的車輛能耗及排放管理體系研究”通過對交通運輸行業能耗統計監測平臺、北汽集團等近20余家單位的調研，獲得了交通運輸行業管理部門、城市管理部門、車輛生產企業、運輸服務企業和交通衍生服務企業等領域的行業數據基礎情況。在此基礎上，從統計監測指標、數據來源、數據應用、組織架構和實現路徑5個方面，系統提出了大數據技術在車輛能耗及排放管理體系中的應用架構、解決方案、實現路徑。
“根據最新的研究預測，公路運輸碳排放總量將在2035年之前達到峰值，這比之前預計的2040年要早得多?！辈抗吩汗放c綜合交通發展研究中心主任虞明遠表示，研究公路與鐵路、水路等其他運輸方式間的合理比價關系，將促進運輸結構的調整，形成更高效節能的運輸組織方式，進一步降低公路運輸的排放總量。
不僅研究綠色交通政策，部公路院還把成果向行業推廣，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建提供了有力支撐。在部公路院的技術支持下，浙江省在創建綠色交通省的基礎上，形成了“1+6+15”的整體推進格局，打造杭州、寧波、嘉興、湖州、紹興、舟山6個綠色交通城市，并開展綠色公路、綠色港口、綠色航道和綠色公交等15個主題性項目。
掛靠在部公路院的中國節能協會交通節能專業委員會秘書處，負責交通運輸行業節能減排示范項目的組織推選，截至目前，已經協助交通運輸部發布6批130個示范項目，以及《交通運輸行業重點節能低碳技術推廣目錄》34項技術，及時將先進節能低碳技術納入目錄，在公路運輸、水路運輸、交通基礎設施建設與運營等各領域推廣應用。
同時，隨著“互聯網+”和管理智能化發展，部公路院還牽頭開展了交通運輸低碳智能發展戰略研究，審視并分析我國低碳智能交通發展成效與問題，并對未來中長期我國低碳智能交通發展作出展望，設計提出我國交通運輸低碳智能發展的總體思路、實施路徑與重點工程。
基礎設施·資源循環
從全壽命周期定義綠色公路實現道路材料再利用
隨著綠色交通的提出，綠色公路的概念成為行業熱點。什么是綠色公路，如何建設一條綠色公路成為大家共同關注的話題。
部公路院在行業內較早提出綠色公路的理念，并采用全壽命周期評價（LCA）方法開展綠色公路研究，將公路規劃、設計、施工、運營、維護等各個階段全盤考慮，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劃“廢舊瀝青路面再生利用技術、裝備及示范”“瀝青路面低碳建造技術及工程示范”等國家級研究項目，部公路院組織開展了道路材料循環利用、道路節能降耗等領域的深入研究，開發了溫拌瀝青、瀝青路面再生、水泥路面就地再利用等多項綠色公路建設養護新技術，取得顯著環境效益。例如，溫拌瀝青技術可節省混合料生產燃油消耗超過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使廢舊路面材料再生比例可達到70%以上，節省加熱能源60%以上，減少二氧化碳排放80%以上……
在科學研究的基礎上，部公路院主持起草了《公路瀝青路面再生技術規范》等行業技術標準規范以及《山西省瀝青路面冷再生技術規范》等地方性標準，打造了“國家公路綠色建造與安全運營示范型國際科技合作基地”等多個國家和省部級科研平臺，為京港澳高速河北段改擴建工程、江西廬山西海高速公路、廣西壯族自治區樂百高速公路、江西廣吉高速公路等多個綠色公路創建項目提供了有力的技術支撐。以道路研究中心為主體的部公路院“綠色公路建造技術創新團隊”入選2016年度交通運輸行業科技創新團隊計劃。
部公路院道路研究中心主任徐劍表示，未來公路工程傳統產業結構升級和技術革命的主攻方向之一就是資源節約和環境友好，綠色公路代表了未來公路基礎設施的主流發展方向，是推動我國由交通大國向交通強國邁進的重要抓手。綠色公路建設是一個系統工程，需要發展理念的提升，需要制度安排的跟進，需要財稅政策的配套，需要服務體系的健全，需要標準規范的指導，更需要科技創新的支撐，部公路院將在綠色公路領域開展持續研究。
載運工具·把關推新
嚴守燃料消耗準入推廣新能源汽車
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用技術研究與檢測的專業技術團隊，長期致力于營運車輛節能減排技術與政策研究、清潔能源和新能源汽車運用技術研究，以及相關領域技術審查服務及新技術宣傳推廣工作。
為了把好能源消耗這個關口，部公路院相繼開展了“交通運輸行業能源消耗狀況分析及能源標準體系建設研究”“營業性運輸車輛燃料消耗量限值研究”等，并參與部《道路運輸車輛燃料消耗量檢測和監督管理辦法》起草工作，承擔了營運車輛燃料消耗量準入管理的技術審查工作，如今已形成了一支15名專職人員為核心的審查隊伍。該項制度實施9年來，已經成為道路運輸裝備能耗源頭管理的有力抓手，為行業節油超過1000萬噸，減少二氧化碳排放超過4000萬噸，有效引領車輛制造技術優化升級，促進行業能源利用效率提高。
減少排放大的傳統能源消耗，同時還要推廣排放小的新能源，部公路院依托“新能源汽車應用技術創新研究團隊”，牽頭研究制定了《交通運輸行業新能源汽車應用標準體系》。目前，《電動營運貨運車輛選型技術要求》《純電動汽車維護、檢測、診斷技術規范》等相關標準規范正在制定當中。此外，部公路院還組織開展了多項綠色交通相關宣傳、培訓和技術交流活動，先后編寫出版《汽車節能駕駛常識》《綠色低碳生活》等通俗讀本，提升社會節能駕駛的意識和技術水平。
生態環?！ぢ肪跋嗳?/strong>
雨天路面不積水防噪降噪守護民眾安寧
公路建設不可避免會對自然環境造成影響，部公路院則致力于把影響降到最低，讓路融入自然。2015年，部公路院承擔的“廬山西海高速公路安全綠色交通關鍵技術研究及工程示范”獲中國公路學會科學技術獎一等獎，把部公路院路景相融、天人合一的公路建設技術和理念詮釋得淋漓盡致。
據介紹，廬山西海高速公路采用部公路院研發的排水瀝青路面技術，讓雨水從路側自動排出，凈化后匯入當地水系；邊坡用當地植物做成生態邊坡，既環保又減少了滑坡的危險；研發的高速公路?；愤\輸安全保障系統，可自動識別?；奋囕v以及非正常的停車或翻車事故，并及時將信息傳回監控中心。一旦發生?；沸孤妒鹿?，下方徑流收集系統將自動切換閥門，單獨儲存污水，避免直接向湖區排放。這套公路建設環保技術，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。
在保護水體和邊坡的同時，部公路院還擁有治理公路噪聲的獨門技術。依托國家環境保護道路交通噪聲控制工程技術中心，部公路院通過監測路面噪聲，可根據不同路齡的噪聲圖譜制成“噪聲地圖”，并研發了生態聲屏障、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要求》以及公路聲屏障系列標準，讓公路聲屏障工程還路域居民一片安寧。
運營管理·降耗提效
推廣LED節能照明獨創隧道照明評價方法
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、照明評價方法和標準方面進行了深入研究，厘清了行業對隧道照明的誤區，大幅提升了隧道照明的能效比。
2010年，國家發展和改革委員會、交通運輸部及住房和城鄉建設部聯合在全國范圍組織開展了半導體照明產品應用示范工程，其中包括15個公路隧道照明示范工程。部公路院作為技術支持單位進行了深入調研，發現LED燈在隧道照明中具有全方位的優勢。2014年，交通運輸行業標準《公路LED照明燈具》的發布，為公路LED燈具質量提升和應用推廣提供了技術依據，具備更高能效、更好動態響應特性的LED照明燈具在公路照明改擴建工程中被大量應用，逐漸替代傳統的高壓鈉燈。
有了利器，還要會用?！盁粼搅猎桨踩?，這種想法是比較片面的?！辈抗吩合聦僦新犯呖平煌z測檢驗認證有限公司研發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，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。為此，部公路院提出了針對公路隧道照明特點的燈具能效評定方法，不再用整燈光通量去評價燈具能效，而是強化燈具合理配光的要求，以有效照明區域的光通量作為能效計算數據，立足實際需求，實現對燈具光通量的科學高效利用，深入挖掘LED節能潛力。
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能的影響日益顯著?？紤]到公路隧道照明設計受到項目地點自然條件、交通流情況等影響，不同公路隧道照明系統節能水平的評價、對比始終缺乏統一的方法標準，部公路院提出了普適性較強的隧道照明系統能效評價方法，并寫入行業標準《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。在視認亮度不變的情況下，路面亮度系數提升10%，就意味著燈具安裝功率和運營用電量都可以下降10%，路面亮度系數提升將成為公路照明節能的一個新發展方向。
不同路面材料、不同磨損情況有著不同的亮度系數，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，發揮交叉學科優勢，研發高亮度系數的路面材料，為綠色公路建設注入新的活力。
智能供配電技術解決長距離供電難題
如果說隧道照明是“面”上工程，那么公路設施供配電系統則是公路節能運營的“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）“互聯網+交通運輸”創新創業大賽總決賽上，部公路院下屬北京中交國通智能交通系統技術有限公司參賽項目“基于能源互聯網的智慧供配電系統”，獲得創新大賽唯一的特等獎。該項技術采用分布式大功率供電，減少電纜成本和電能損耗，同時通過物聯網和互聯網技術優化供電系統，實現對用電設備的智能供電，解決了長期困擾行業的交通長距離供電產生的建設成本高、能耗損耗高的難題。
依托該技術，部公路院承擔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支持工作，在優化線形、控制資源占用、減少施工期和運營期能源消耗、科學應用新能源、降低污染物排放等方面提出綠色公路的建設方案。
目前，部公路院的智慧供配電技術已在云南、貴州、江西等15個省份、900多公里高速公路的80余條隧道中進行了應用，每年節能量達萬余噸標煤。智慧供配電系統是今后交通基礎設施網、交通信息網和交通能源供應網“三網融合”的優秀載體，可為大規模建設高速公路充電站、電動車移動充電等提供設施和技術保障。
此外，部公路院承擔了《公路工程節能規范》編制工作，為行業編制頂層標準規范，在全面總結多年來我國公路工程節能工作的經驗基礎上，規范和引導公路工程節能工作，推進公路行業的可持續發展，提高能源利用效率。目前，該規范已進入報批稿階段。
