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改善交通建设项目的碳排放是人类应对全球变暖和实现可持续发展的重要组成部分。随着我国公路建设事业的迅猛发展,探究公路养护工程中交通延误碳排放问题对我国日益增长的公路养护需求,实现低碳化公路养护至关重要。
在此背景下,本文以全寿命周期评价(Life Cycle Assessment, LCA)为切入点,分析了公路养护维修施工活动对车辆额外燃油消耗的影响,构建LCA视角下养护施工区交通延误“车速-油耗”关系模型。模型构建考虑了养护工程中各因素与所造成交通延误碳排放影响因素的关联性。在此基础上,总结了影响施工区道路交通延误碳排放的施工方式和背景交通运行两类别影响因素:限速值、施工路段长度及车道封闭形式等;车型比例、交通量、驾驶员对环境的熟悉程度等。最后基于碳排放因子法,提出了基于LCA的公路养护维修施工区交通延误碳排放量化评价方法,建立了养护施工区“车速-油耗-交通延误碳排放”预估模型。
运用VISSIM仿真软件,模拟实际养护施工场景建立交通仿真模型;采用基于LCA的交通延误碳排放测算方法,量化养护施工区交通延误的影响,并进行交通组织方案优化研究。其中VISSIM和LCA分别用于交通仿真和排放建模。量化分析不同影响因素取值下的交通组织方案对交通延误碳排放的影响,并对所有关键影响因素进行敏感性分析。结果表明:交通延误碳排放量随大车率、交通量、封闭施工段长度的变化呈现正相关关系,随限速值的变化则呈现负相关关系;相同交通量下,不同的限速值会严重影响两种封闭车道方式下总交通延误碳排放量的差值;敏感性分析表明,交通量的增加对交通延误碳排放的指数效应十分明显,交通量和大车率是影响交通延误碳排放的主要因素,封闭施工段长度和限速值为次要影响因素,减少交通延误碳排放的重点应放在控制养护施工区交通量及大车率等外部环境因素上。
之后,通过实际高速公路养护工程案例,分别对养护维修阶段施工碳排放和交通延误碳排放这两大碳排放来源进行计算,量化评价了原交通组织方案和两个对比方案的碳排放量级。结果显示,封闭半幅车道方式的交通组织对比方案减排效果最好,由于方案优化可减少养护工程7%的碳排放量;不同交通组织方案下的交通延误碳排放对养护维修阶段总碳排放的影响与养护施工碳排放量级相当。
本文拓展了公路LCA研究中有关养护维修施工导致交通延误碳排放部分的内容,对于优化公路养护工程实践中的全寿命周期碳排放具有积极意义。
在此背景下,本文以全寿命周期评价(Life Cycle Assessment, LCA)为切入点,分析了公路养护维修施工活动对车辆额外燃油消耗的影响,构建LCA视角下养护施工区交通延误“车速-油耗”关系模型。模型构建考虑了养护工程中各因素与所造成交通延误碳排放影响因素的关联性。在此基础上,总结了影响施工区道路交通延误碳排放的施工方式和背景交通运行两类别影响因素:限速值、施工路段长度及车道封闭形式等;车型比例、交通量、驾驶员对环境的熟悉程度等。最后基于碳排放因子法,提出了基于LCA的公路养护维修施工区交通延误碳排放量化评价方法,建立了养护施工区“车速-油耗-交通延误碳排放”预估模型。
运用VISSIM仿真软件,模拟实际养护施工场景建立交通仿真模型;采用基于LCA的交通延误碳排放测算方法,量化养护施工区交通延误的影响,并进行交通组织方案优化研究。其中VISSIM和LCA分别用于交通仿真和排放建模。量化分析不同影响因素取值下的交通组织方案对交通延误碳排放的影响,并对所有关键影响因素进行敏感性分析。结果表明:交通延误碳排放量随大车率、交通量、封闭施工段长度的变化呈现正相关关系,随限速值的变化则呈现负相关关系;相同交通量下,不同的限速值会严重影响两种封闭车道方式下总交通延误碳排放量的差值;敏感性分析表明,交通量的增加对交通延误碳排放的指数效应十分明显,交通量和大车率是影响交通延误碳排放的主要因素,封闭施工段长度和限速值为次要影响因素,减少交通延误碳排放的重点应放在控制养护施工区交通量及大车率等外部环境因素上。
之后,通过实际高速公路养护工程案例,分别对养护维修阶段施工碳排放和交通延误碳排放这两大碳排放来源进行计算,量化评价了原交通组织方案和两个对比方案的碳排放量级。结果显示,封闭半幅车道方式的交通组织对比方案减排效果最好,由于方案优化可减少养护工程7%的碳排放量;不同交通组织方案下的交通延误碳排放对养护维修阶段总碳排放的影响与养护施工碳排放量级相当。
本文拓展了公路LCA研究中有关养护维修施工导致交通延误碳排放部分的内容,对于优化公路养护工程实践中的全寿命周期碳排放具有积极意义。