北京市交通行業(yè)節(jié)能減排中心副主任 劉瑩:很高興有這個機會和大家交流一下交通節(jié)能減排的問題,我今天演講的題目是信息化智能化技術在交通節(jié)能減排決策管理過程中的應用。
我分成三個部分,首先介紹一下我們中心,我們中心是成立于2012年的6月,是北京市交通委的直屬事業(yè)單位,從這個時間上就可以看到是北京馬上就要面臨霧霾問題的時候。我們工作的領域有三塊,主要是交通領域的三個內容,一個是資源節(jié)約,以能源為主,第二個是改善空氣質量,污染物排放為主,第三個是應對氣侯變化,也就是碳排放。
在我們中心的業(yè)務領域分成四塊,有戰(zhàn)略規(guī)劃、政策研究、統計監(jiān)測、檢測評估和節(jié)能減排實驗室,從我們的部門設置就可以看出,當時交通委是很重視數據建設的,實際上它主要是通過我們統計監(jiān)測來的數據,我們檢測的數據和我們實驗室的實驗數據,來綜合支持節(jié)能減排的政策研究和戰(zhàn)略規(guī)劃的編制,所以這個當時是在整個設計中就體現了信息化和職能化在節(jié)能減排中的一些考慮。
我們中心也做了一些工作,我就不再詳細描述了,這個是我們的一些成果。
第二個部分我想介紹一下交通節(jié)能減排在信息化方面面臨的一些挑戰(zhàn),先介紹一下我們交通行業(yè)的情況,我這個數據是北京的,交通領域包括航空、鐵路、交通運輸行業(yè)、社會交通所有的加在一起是交通領域,總的能耗是1921萬噸標煤,在北京占全市能耗的27%。“十一五”末我們的比重是25%,“十二五”末接近了27%,我們預計這個比重還會逐步的增長。大家可以看到,其實在這個1921萬噸標煤里面50%是航空和鐵路,社會交通占到30%,而我們的公交、貨運等等在一起只有15%。其中在我們的交通行業(yè)內部,我們北京的情況是前四個行業(yè)是貨運、公交、軌道和出租是四個能耗首位的行業(yè)。
污染物方面,北京的PM2.5大家也是比較清楚的,機動車是首要的污染源,比重占到31%,其中40%的排放是由貨運車輛排放的,所以說這個貨運也是我們節(jié)能減排的一個重要行業(yè)。在碳排放方面,我們一年交通領域的碳排放是3800萬噸,其中我們交通行業(yè)是580萬噸。
介紹完了這三個方面,我們的能耗、污染物、碳排放以后,大家感覺這個情況也是挺清楚的,數據也還挺清楚的列在這里,但是實際上并不是這樣的,其實這個數據我們雖然可以看到有一些很宏觀的數據,但是這些數據存在三個問題。第一個是準確性問題,這邊我說到的數據大部分都是運輸企業(yè)隨意填報的,它的準確性其實非常的低。第二個是它的時效性問題,我這邊的數據基本上是以年為單位來提供的,所以在我們做一些很精細化的決策,包括我們在APCE期間做節(jié)能減排預測的時候,我們大量的數據是得不到的,因為整個統計體系的時效性是以年為單位,無法支持很多交通的政策決策。最后是精細化的問題,比如說我知道貨運車輛是一個能耗大戶,但是我不知道哪類車是能耗最嚴重的,什么車排放的最厲害,我不知道對象在哪里,我只知道一個數據。所以這個都是我們準確性、時效性和精細化的問題是我們節(jié)能減排面臨的一個很大的問題,也是我們經常找不到節(jié)能減排抓手的一個重要的原因。所以實際上我們覺得這個挑戰(zhàn)是來自于信息,而它的解決也是要來自于信息,這也是為什么我們北京在節(jié)能減排方面非常重視智能化和信息化應用的問題。
我把這個挑戰(zhàn)分成三個部分,這個交通節(jié)能減排對信息化挑戰(zhàn)和交通信息化挑戰(zhàn)是一樣的,一個是獲得什么數據,如何把這些數據整合,以及我們要挖掘什么規(guī)律來支持我們的管理決策。
采集什么數據呢?我做了一張示意圖,這個圖上大家可以看到,以往我們的交通比較關心我們的車輛和運輸服務在這個過程中采集了什么樣的運輸效率和客運量等等,但是如果交通和節(jié)能減排相關聯的話我們必須要知道這輛車的車輛信息,它的排放標準是什么樣的,駕駛員是怎么使用這輛車的,以及他的使用工礦和強度,包括環(huán)保部件,包括它的環(huán)保部件是不是在正常的工作。此外,我還要知道我們交通的車輛排放了多少,包括氮氧化物、碳氫、一氧化碳、PM,我們要知道它的總量,還要知道它對濃度產生了什么樣的影響。我們下一步還要知道這些污染物之間在空氣中發(fā)射了什么樣的化學反映,產生了PM2.5之類的有害的污染物。再延伸就是要考慮對健康的影響了,所以如果從節(jié)能減排的角度來看我們交通運輸信息化的話,那么需要補充的信息就太多了,這個信息增加了很多的內容,也增加了很多的難度,但是這個也是我們交通信息化的發(fā)展機會。
第二個是如何實現數據的匹配和融合。前面我們說到要關心車輛的排放,那么環(huán)境部門在做能耗排放的時候并不關心車的運輸的行為,而我們交通節(jié)能減排就需要關心車輛的使用情況,這樣就要把我們的能耗監(jiān)測數據和排放數據等等和我們車輛本身掛鉤,這樣的話才能支持我們一些交通政策的決定,這個是我們整個的想法,我們北京還要和擁堵情況相掛鉤,這些數據單獨采集來就很難了,再進行一些匹配和融合,那么實際上它的難度就是在成倍的增長。
第三個是如何分析和挖掘數據內部的規(guī)律。比如說和擁堵的規(guī)律,我們北京要實時發(fā)布我們的交通指數,了解我們的交通擁堵情況,我們在決策過程中就要考慮到這些不同的擁堵情況產生了多少的排放情況,不同車輛的速度下,到底我們的能耗排放情況是什么樣的,我們以前在做交通決策的時候用的都是美國或者是日本的數據,但是實際上我們應該拿我們中國的或者是要拿到城市本地的排放規(guī)律性數據,才能很好的支持你的交通政策。這是我們覺得面臨的三個挑戰(zhàn)。
最后我介紹一下我們北京的應用情況,我提出了三個挑戰(zhàn),但是實際上北京也并不是做好了這個方面應對的準備,我今天把這個問題拋出來,也是希望能得到在座的各位,包括以后在工作中能夠更加關注我們交通節(jié)能減排信息化的問題。
我們北京有三個方面,第一個是我們建立了覆蓋全市交通領域節(jié)能減排的統計與監(jiān)測平臺,第二個是我們和環(huán)保部門合作,建立了交通污染物排放的宏觀、中觀、微觀的模型。第三個我們建立了移動源尾氣排放的實驗室,來掌握車輛排放引資數據。第四個我們配合交通部的在線環(huán)境監(jiān)測點的要求,我們在北京30幾個環(huán)境監(jiān)測點的基礎上又建了四個交通的環(huán)境監(jiān)測點,在同排放源附近建立了濃度監(jiān)測點。我們還在做劑量體系的建設,就是在車輛的終端家裝能耗劑量監(jiān)測設備,這個是北京市一直在積極推進的過程。最后我們也做了很多的科研項目,由于時間的關系,我重點介紹一下前兩塊我們實踐的情況。
我們的統計平臺是2012年底的時候北京市重點支持的項目,也獲得了交通部的支持,做了一個中心、四個平臺和八個系統,還有劑量設備的購置與安裝,我們在軌道交通、出租和旅游等行業(yè)家裝了一些基本的劑量采集設備。
這個技術路線大家也并不陌生,主要還是在它的CAN總線端加裝一些設備,采集它的運行軌跡和其他數據等等,這些數據經過分析會傳到我們的企業(yè)平臺和政府平臺,最終來幫助我們進行決策,我們的日均采集量是8億條左右。這個平臺也是在我們交通委TOCC的子系統當中。這個平臺的功能第一個我們是實現了部分交通行業(yè)的能耗指標的高精度核算與預測分析功能,解決的交通能耗數據分析的問題,這個我們在全國范圍內也是首創(chuàng)的,也就是我們把監(jiān)測數據用到了統計上面去。這個我們和北京市統計局和交通委聯合發(fā)布了這個統計工作的實施方案,以后他的交通行業(yè)的數據從我們這個平臺上就可以直接獲得了。我們在我們的平臺上調教了大量的交通運輸企業(yè)準確性比較差的能耗數據,這樣有效地提高了數據的準確性,所以這個實際上我們是建立了一套方法,就是基于車輛監(jiān)測的統計核算方法,這個是有一套模型,在我們樣本監(jiān)測的基礎上支持了這種統計核算,所以這個是一個比較主要的應用。
第二個就是解決了部分重點企業(yè)和車輛的能耗的動態(tài)在線監(jiān)測,解決了交通能耗的時效性問題,目前北京市可以做到交通行業(yè)的能耗情況可以每個月,下一步發(fā)改委要求我們每一天出交通行業(yè)的總體能耗情況,現在我們是每個月報一次,這樣就不用再等統計局每年報告一次的情況了,所以我們監(jiān)測的公交、出租、旅游等行業(yè)典型的能耗情況,基本上每個月我們就可以上報一次,供領導來決策這個方面能耗的變化趨勢,我們也有一些分析,可以以月、天、小時動態(tài)掌握行業(yè)和車輛包括重點用能單位的整體能耗情況。像一些短期突發(fā)性的事件,比如說APEC期間的能耗排放就在我們這個平臺上讀取的相關數據,做了快速評估,這種平臺有效地解決了我們數據的時效性的問題。
第三個是精細化,我們在這個平臺上面又開發(fā)了支持我們行業(yè)車型結構調整、能效標準的制定,節(jié)能減排產品的狀態(tài)監(jiān)控等等這個方面的評估模塊,我們直接支持了北京出租車八改六的問題,也就是八年改六年,當時我們在平臺上也進行了有效地評估八改六的實際效果。包括三源催化的更換,我們平臺上可以看到我們監(jiān)測的出租車三源催化的使用效果,三源催化的減排效果是非常明顯的,所以在這個方面都是支持了一些精細化管理的要求。
在平臺的基礎上,我們還有一個比較有意思的應用,也就是生態(tài)駕駛的效果評價,其實這個大家應該也并不陌生,我們通過平臺可以看到,我們監(jiān)測的一千多輛出租車最高的油耗是15個油,最低是6個油,也就是這個車輛車型是很接近的,在這個差距下就可以看到節(jié)能減排的效果。我們在這個平臺監(jiān)測的基礎上做了一些非常細致的工作,分析他到底是哪一個階段的油耗是非常明顯的,機遇這種分析,我們出臺了很多培訓的教材,對這個司機進行培訓,培訓以后一周的效果非常的明顯,他的油耗馬上就降下來了,但是一周以后又回去了,這個過程就是一個駕駛行為的問題,所以我們北京已經把這一套培訓教材納入了出租車司機的日常培訓考核的過程中,來推廣這部分的生態(tài)駕駛行為,下一部分這個工作我們將會向社會交通駕駛行為進行推廣,所以他也是從我們監(jiān)測的微觀數據到直接指導交通政策和你的駕駛行為的一個很有效的應用。
最后我們的數據也在共享,我們的數據是共享給交通部、發(fā)改委、環(huán)保局、統計局等等,實現了數據的有效整合和應用。下一步我們這個平臺因為一期建完以后就被列為了北京市一個重點建設平臺項目,所以我們要完成二期建設,我們的一期只有四個行業(yè),二期是要求我們覆蓋交通委的十二個行業(yè)和所有的重點車型,因為我們一期只覆蓋了40%的重點車型。第二個是要增加對污染物碳排放的核算,這個就是每個月我們都要了解我們交通行業(yè)增加了多少污染物和碳排放。此外我們還發(fā)布交通污染指數,最后我們還會在我們一期的基礎上增加特色的管理功能,包括生態(tài)駕駛,我們可以把它變成固化的功能放到我們這個平臺上,這個平臺預計在2017年會完成這方面相關的內容。這是我們北京節(jié)能減排的統計監(jiān)測平臺。
第二塊而我介紹一下我們的污染物排放模型,目前我們這個平臺一期的時候還考慮能耗,結果到了建成的時候領導覺得能耗不過癮,主要還是想知道污染物,到底我們PM2.5排了多少,所以我們在平臺的二期的準備過程中開發(fā)了交通的污染物的排放模型。
這個圖是我們大數據為支撐的模型的更新和維護,我們有很多的指標和大數據的支撐,它需要把我們很多統計平臺的數據介入到這個平臺當中去,他會支持污染物清單的編制等等,這些都是可以在模型上面進行應用和得到整個城市交通的情況了。
下一步我們現在正在做的就是把我們的排放量和濃度掛鉤,這個問題還沒有很有效地解決,所以我們現在正在拿我們實時監(jiān)測的濃度數據和總量數據進行分析,這個是單車排放的,以后可以在統計監(jiān)測平臺里,我了解單車實時的污染物排放情況,這樣有利于我們對它進行一些環(huán)保的治理工作。
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