（光学工程专业论文）道路运输企业节能减排系统研究.pdf

i ：j ， 、l 西华大学学位论文独创性声明 作者郑重声明：所呈交的学位论文，是本人在导师的指导下进行研究 工作所取得的成果。尽我所知，除文中已经注明引用内容和致谢的地方外， 本论文不包含其他个人或集体已经发表的研究成果，也不包含其他已申请 学位或其他用途使用过的成果。与我一同工作的同志对本研究所做的贡献 均已在论文中做了明确的说明并表示了谢意。 若有不实之处，本人愿意承担相关法律责任。 学位论文作者签名：力约 日期：劢厂p s 印 西华大学学位论文版权使用授权书 本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，在校 攻读学位期间论文工作的知识产权属于西华大学，同意学校保留并向国家 有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅，西 华大学可以将本论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采 用影印、缩印或扫描等复印手段保存和汇编本学位论文。( 保密的论文在解 密后遵守此规定) 学位论文作者签名：压宿 日期：为几岁7 指导教师签名： 日期：小户f z 拶 西华大学硕士学位论文 摘要 随着全球气候变暖问题的加重，从2 0 0 9 年的哥本哈根全球气候会议到今年“两会 ， 提出大力发展“低碳经济 ，国内外学术界和政府部门对这一领域给予了高度的关注和 重视。交通，作为社会发展的重要载体和工具，是温室气体的重要排放源，“节能”和 “减排都是交通运输低碳化的重要途径。道路运输行业是能源消耗和尾气排放的重点 行业，加强道路运输行业的节能减排管理工作对提高能源的利用效率，保护环境，促进 社会的可持续发展有重大的现实意义。道路运输企业的节能减排工作主要通过道路运输 企业的管理和控制来提高营运车辆的燃油使用效率、降低燃油消耗和减少尾气排放。本 文以建设节约型社会，发展“低碳经济 的理念为指导，以道路运输企业为研究对象， 在充分调研和收集资料的基础上，研究适应道路运输企业的节能减排管理方式，并提出 构建道路运输企业节能减排系统，提高企业节能减排管理效率。 首先，分析道路运输企业节能减排的现状及主要的影响因素，根据车辆的技术状态、 使用条件等实际情况建立燃油消耗的统计模型，并以此为基础确定企业的燃油消耗定 额；其次，对道路运输节能减排的预警管理进行研究，尝试性的构建出道路运输节能减 排预警管理的指标体系，采用系统化方法确定预警指标的预警界限，并利用熵值法确定 预警指标的权重，通过统计计算综合预警信号确定企业节能减排管理的运行状态，作为 企业节能减排管理的重要参考依据：最后，运用面向对象的方法，通过实际调研对系统 需求进行分析，采用a s p n e t + s q ls e r v e r2 0 0 0 建立车辆节能减排管理信息系统，提高 企业节能管理信息化水平。 综上，本文的研究将为我国进一步推进道路运输企业的节能减排管理，提高企业的 节能减排管理信息化水平提供重要参考和依据，对推行企业的节能减排管理有着重要的 意义。 关键词：道路运输；节能减排；燃油定额；预警 a b s t r a c t w i mt h ei n c r e a s i n gp r o b l e mo fg l o b a lw a n n i n gf r o m2 0 0 9g l o b a lc l i m a t ec o n f e r e n c ei n c o p e n h a g e nt ot h e ”t w os e s s i o n s ”，p r o p o s e dt od e v e l o p ”l o w c a r b o ne c o n o m y ”d o m e s t i ca n d i n t e r n a t i o n a la c a d e m i ca n dg o v e r n m e n td e p a r t m e n t sg i v et h i sa r e aa h i g hd e g r e eo fc o n c e m a n da t t e n t i o n t r a n s p o r t , a l sa ni m p o r t a n tm e d i u ma n dt o o lo f s o c i a ld e v e l o p m e n t i sa l m o s ta l l i m p o r t a n ts o u r c eo fe m i s s i o n so fg r e e n h o u s eg a s e s ”e n e r g yc o n s e r v a t i o n ”a n d e m i s s i o n s r e d u c t i o n ”a r ei m p o r t a n tw a y st ob r i n ga b o u tl o w c a r b o nt r a n s p o r t r o a dt r a n s p o r ti n d u s t r yi s t h ek e yi n d u s t r i e so fe n e r g y c o n s u m p t i o na n de x h a u s te m i s s i o n s s o ，t h es t r e n g t h e n m a n a g e r n e n to fr o a dt r a n s p o r ti n d u s t r yw h i c hw o u l di m p r o v et h em a n a g e m e n to fe n e r g y s a v i n ge t t i c i e n c y , p r o t e c tt h ee n v i r o n m e n t , a n dp r o m o t es u s t a i n a b l ed e v e l o p m e n to fs o c i e t y h a sg r e a tp r a c t i c a ls i g n i f i c a n c e r o a d t r a n s p o r te n t e r p r i s e sp r i m a r i l yi m p r o v eo p e r a t i o n a l m a n a g e m e n ta n dc o n t r o lo fv e h i c l ef u e le f f i c i e n c yt h r o u g he n e r g yc o n s e r v a t i o n ，i no r d e rt o r e d u c ef u e l c o n s u m p t i o n a n dr e d u c ee m i s s i o n s i nt h i s p a p e r , i tj u s t u s e st h e c o n s e r v a t i o n o r i e n t e ds o c i e t ya n d ”l o w c a r b o ne c o n o m y ”c o n c e p ta st h eg u i d e , a n dr o a d t r a n s p o r te n t e r p r i s e s 勰t h eo b j e c tf o rt h es t u d y i tp r o p o s e dc o n s t r u c t i o no fr o a dt r a n s p o r t e 1 1 t e r p n s e se n e r g ys a v i n gs y s t e m s ， a n di m p r o v e d m a n a g e m e n te f f i c i e n c yo fe n e r g y c o n s e r v a t i o n ，b a s e do nt h ef u l l yi n v e s t i g a t e d f i r s t l y , t h ep a p e ra n a l y z e dt h ec u r r e n ts i t u a t i o na n dt h em a j o ri n f l u e n c i n gf a c t o r so f e n e r g yc o n s e r v a t i o na n dp o l l u t i o nr e d u c t i o ni nr o a dt r a n s p o r t e n t e r p r i s e s c o n s t r u c t e d s t a t i s t i c a lm o d e l so ff u e lc o n s u m p t i o nb a s e do nt e c h n i c a lc o n d i t i o n s ，w o r k i n gc o n d i t i o n sa n d s o m eo t h e ra c t u a ls i t u a t i o n so fv e h i c l e s ，u p o nw h i c h ，n o r mq u o t ao ff u e lc o n s u m p t i o ni n e n t e r p r i s e si sf i x e d ；t h e n ，i nr o a dt r a n s p o r t , i ts t u d i e dt h ef o r e w a r n i n ga d m i n i s t r a t i o no f e n e r g yc o n s e r v a t i o na n dp o l l u t i o nr e d u c t i o n ，o fw h i c h ，t h ei n d i c a t o rs y s t e mi sc o n s t r u c t e di n t r i a l 1 1 1 ew a r n i n gl i m i to f f o r e w a r n i n gi n d e x e sa r ec o n f i r m e db ys y s t e m a t i cm e t h o d sa n dt h e w e i g h to ff o r e w a r n i n gi n d e x e sa r ec o n f i r m e db ye n t r o p y a sa ni m p o r t a n tr e f e r e n c e ，t h e r u n m n gs t a t eo fe n e r g yc o n s e r v a t i o na n dp o l l u t i o nr e d u c t i o ni ne n t e r p r i s e sb yc a l c u l a t i n g c o m p r e h e n s i v ee a r l yw a r n i n gs i g n a li se n s u r e da f t e rb e i n gs t a t i s t i c s ；a tl a s t , t h r o u g ha c t u a l s u r v e y , s y s t e mr c q u n e m e n ti sa n a l y z e db yo b j e c t - o r i e n t e dm e t h o d e n e r g yc o n s e r v a t i o na n d p o l l u t i o nr e d u c t i o no fv e h i c l em a n a g e m e n ti n f o r m a t i o ns y s t e mi sc o n s t r u c t e du s i n g a s p n e t + s q ls e r v e r2 0 0 0 ，w h i c hi m p r o v e dt h ei n f o r m a t i o nd e g r e e so fa d m i n i s t r a t i o no f e n e r g yc o n s e r v a t i o ni ne n t e r p r i s e s i ns u m m a r y , t h i ss t u d yw i l lf u r t h e rp r o m o t ee n e r g yc o n s e r v a t i o nm a n a g e m e n to fr o a d t r a n s p o r te n t e r p r i s e s ，a n di m p r o v et h el e v e lo fe n e r g ys a v i n gm a n a g e m e n ti n f o r m a t i o nt o i i m 2 1道路运输企业节能减排现状7 2 2 道路运输企业节能减排影响因素分析8 2 2 1 车辆的技术因素8 2 2 2 环境因素9 2 2 3 管理因素。1 0 2 3 车辆燃油消耗的计算方法1 1 3 节能减排燃油消耗定额模型的建立与改进措施1 3 3 1 燃油消耗数学模型的建立1 3 3 1 1 高速路段燃油消耗的计算1 4 3 1 2 城市道路燃油消耗量的计算。1 5 3 1 3 汽车附件燃油消耗的计算1 5 3 1 4 环境因素修正系数- 1 6 3 1 5 车辆的燃油消耗定额模型1 7 3 2 燃油消耗定额标准的确定1 8 3 3道路运输企业节能减排改进措施19 3 3 1 车辆技术性能提高。1 9 3 3 2 加强道路运输企业节能减排管理，2 1 4 预警理论在节能减排中的应用：2 4 i v 西华大学硕士学位论文 4 1 预警与预警管理2 4 4 1 1 预警理论及预警管理的基本思想2 4 4 1 2 节能减排预警管理的内容2 5 4 2 节能减排预警指标体系的建立2 6 4 2 1 节能减排预警指标体系的构建原则2 6 4 2 2 预警指标体系的构建2 7 4 3 预警界限的确定一2 8 4 3 1预警界限的确定方法2 9 4 3 2 预警信号的设置3 1 4 3 4 预警指标权重的确定3 2 4 3 5 综合预警信号的确定3 4 4 4 预控对策选择3 4 4 4 1预警指标处于准危机( 黄灯) 状态时的预控对策3 4 4 4 2 预警指标处于危机( 红灯) 状态时的应急管理对策。3 5 5 车辆节能减排信息系统的构建3 7 5 1 系统需求分析3 7 5 1 1 系统开发的意义和目标3 7 5 1 2 系统的功能性需求3 7 5 1 3 业务流程3 8 5 2 系统主要实现技术4 0 5 2 1系统体系结构的选择4 0 5 2 2 系统数据库技术的选择4 l 5 2 3系统软硬件选择4 1 5 3 系统详细设计4 2 5 3 1系统总体架构设计4 2 5 3 2 系统基本信息管理子系统4 2 5 3 3车务管理子系统4 3 5 3 4 燃油管理子系统4 3 5 3 5 车辆维护子系统4 3 5 3 6 预警管理4 4 5 3 7 系统维护4 4 5 4 系统实现及主要功能模块4 4 v 道路运输节能减排系统研究 5 4 1 系统初始及登陆主页面4 4 5 4 2 系统基本信息管理模块4 6 5 4 3 燃油管理4 8 5 4 4 车务管理5 0 5 4 5 预警管理一5 2 5 4 6 系统维护5 3 5 5 网站的编译与发布一5 4 5 5 1网站的编译5 4 5 5 2 网站的发布5 5 结论5 6 参考文献5 7 攻读硕士学位期间学术论文及科研情况6 0 致谢。- 6 l 输业的迅速发展，石油 进口石油资源，与此同 哥本哈根气候变化会议 的召开，以低能耗、低污染、低排放为基础的经济模式一“低碳经济”呈现在世界人民 面前，发展“低碳经济 已成为世界各国的共识，倡导低碳消费也已成为世界人民新的 生活方式，节能减排必将是未来产业发展的主要方向和新的利润增长点。2 0 0 9 年1 1 月 2 5 日，温家宝总理主持召开国务院常务会议，研究部署应对气候变化工作，决定到2 0 2 0 年我国控制温室气体排放的行动目标为：单位国内生产总值二氧化碳排放比2 0 0 5 年下 降4 0 - - 4 5 ，并提出相应的政策措施和行动【1 1 。 节能减排作为宏观调控的重要措施，也是调整经济结构、转变经济增长方式的突破 口。道路运输行业是国家能源消耗大户，汽油、柴油消费占工业能源汽、柴油总消费量 的4 0 和3 8 【2 】，推进道路运输节能减排对整个交通运输行业和国民经济都具有重要的 意义。作为道路运输企业，资源的消耗就意味着成本的不断增加，建设资源节约型车辆 管理体系，转变车辆管理和使用方式，推进企业的节能减排工作，不断提升车辆使用者 和管理者的节能减排意识，建立完善的车辆节能减排信息管理系统，加强企业的燃油管 理，可以有效降低企业的成本，增加企业收益，同时控制和减少作为大气污染的主要污 染源的汽车尾气排放量，也可以在一定程度上缓解给生态环境带来的负面效应，意义十 分重大。 1 2 国内外研究现状 1 2 1 国外研究现状 自从七十年代国际市场上发生两次“石油危机以后，八十年代欧洲运输部长会议， 由欧洲、北美、日本、澳大利亚等2 3 个国家组织对运输节能问题进行了探讨，会议将 工作分为初期、中短期及长期加以研究和改进，以期逐步实现【3 1 。随着燃油价格的不断 上涨，各个国家逐步加强了对道路运输的节能减排管理。 美国是世界上最早提出车辆耗能管理制度的国家，将提高燃油效率作为节能减排的 重要手段。在能源政策和节约法中采取“燃油资讯标签及公布车辆油耗指南”、“整 厂加权平均油耗( c a f e ，c o r p o r a t ea v e r a g ef u e le c o n o m y ) 以及“汽油过耗税 等 道路运输企业节能减排系统研究 方式管理车辆能源消耗【4 】；通过技术创新发展新能源汽车，研制的氢燃料电池技术是全 球业界公认的、实现交通可持续发展的最终解决方案；提出5 项汽车节能技术：提高轻 型车的效率、采用节油型替代轮胎、节油型润滑油、提高新重型卡车燃油经济性及减少 重型卡车怠速运转时间；此外，通过设立免税，使制造厂改造现有设备，采用先进技术， 生产节油车辆，以及不断制定政策，鼓励消费者购买节油车辆等，推动节油车辆生产垆j 。 1 9 9 8 年1 2 月欧盟正式批准了有关欧盟委员会所提出的公布轻型车辆燃油资讯给消 费者的法案( 1 9 9 9 9 4 e c ) ，要求所有出厂新车( 小客车) 在档风玻璃明显处粘贴燃 油资讯标签 6 1 。随后，欧盟国家针对运输节能采取了大量的措施，主要从三个方面入手： 一是汽车发动机改造。由于柴油发动机比汽油发动机能耗降低3 5 ，到2 0 0 5 年，德国 全国汽车已有5 0 为柴油发动机，1 9 9 0 - 2 0 0 4 年，全国汽车发动机效率提高了一倍， 汽车燃料消耗减少了4 0 ；二是税收。合理的税收政策可以促使节能减排的效果，德国 针对高速公路货车按c 0 2 的排量进行收费，使用天然气的汽车到2 0 2 0 年前享受免税优 惠；三是不断推广新型燃料【6 j 。 日本政府针对1 9 8 5 年以后出厂的汽油小客车设定燃油消耗的目标值，以达到京都 议定书对于世界各国二氧化碳减排目标，国土交通省于1 9 9 8 年7 月召开运输技术审议 会，对于车辆燃油消耗提出更严格的管制标准；在车辆运行组织方面采用能源自动管理 系统，选择最佳的行车路线，消除车辆在交叉地点排队和长时间等待，把运行路线正规 化，提高车辆装载率，大量减少车辆里程空驶率：实行“无车星期日”、“无车工作日 在周末或星期日停止汽车在某些地区或路线上通行，在一周中运输任务分布比较均匀， 一日停运，其它6 日并不增加旅行次数的情况下，运输节油可达1 7 ；当货物运输历程 达到5 0 0 0 公里，在有合适的铁路衔接点时，将公路运输转为铁路运输【3 】。 此外，国外发达国家不仅重视驾驶员的安全驾驶训练，而且还重视驾驶员全面驾驶 技能的培训，美国、德国等运输企业对驾驶员培训中加入了节能驾驶操作的培训；英国 从2 0 0 8 年开始在驾照考试中增加一项测试燃油使用效率，以减少汽车尾气污染、降低 油耗开支，同时提高驾驶安全性。驾驶学员要学习节油的窍门，如缓慢加速和刹车、尽 早换档等；日本环保驾驶联络会在2 0 0 6 年6 月推出一项环保节能驾驶普及推进活动计 划，并推出了l o 项节能驾驶的建议。要求驾驶员驾车时不要作无用的怠速和高速空转， 行驶过程中不要紧急加、减速和快速起动，尽快变换高速档位及合理控制空调使用等【5 】。 1 2 2 国内研究现状 面对道路运输燃消耗量的不断增长，交通行业一直对道路运输节能工作长抓不懈。 自上世纪8 0 年代以来，根据国家提出的“开发与节约并重，把节约放在优先地位 的 能源战略方针，有计划、有组织地先后制定、实施的有关政策如下： 2 西华大学硕士学位论文 交通行业节能管理实施条例( 1 9 8 6 年) 车船节能产品( 技术) 公布规则( 1 9 9 5 年) 交通行业基本建设和技术改造项目增列节能篇的规定( 1 9 9 6 年) 交通行业节能技术政策大纲( 2 0 0 6 年) 交通行业实施节约能源法细则( 交体法发 2 0 0 0 1 3 0 6 号) 建设节约型交通指导意见( 交规划发 2 0 0 6 1 4 0 号) 关于交通行业全面贯彻落实国务院关于加强节能工作的决定的指导意见( 交体 法发 2 0 0 6 】5 9 2 号) 交通部关于进一步加强交通行业节能减排工作的意见( 交体法发 2 0 0 7 1 2 4 2 号) 。 关于交通运输行业深入开展节能减排工作的意见( 交体法发 2 0 0 8 1 3 3 3 号) 。 公路水路交通节能中长期规划纲要( 交规划发 2 0 0 8 1 3 3 1 号) 等【7 1 。 为配合上述管理规章的有效执行，道路运输行业在长期的节能工作中组织制订一系 列道路运输节能标准，根据标准的使用可分为运输管理标准、车辆技术性能标准及汽车 使用性能改进方面的标准，见表1 1 。 表1 1 道路运输节能标准拍9 3 t a b 1 1 e n e r g ye f f i c i e n c ys t a n d a r d sf o rr o a di r a n s p o r t 其中汽车运行燃料消耗量在计划经济时代作为考核驾驶员节油标准得到广泛使用， 目前仍作为车辆承包经营成本核算的一个主要依据。机油换油指标标准也是大型运输车 队机务管理的依据。能源利用评价方法作为对车辆燃料经济性方面的评定依据，是目前 车辆维修行业、车辆技术管理执行的重要标准。汽车使用性能改进标准，是对在用汽车 节能产品节能效果评定及国家推广汽车节能产品的唯一依据，目前得到广泛应用【1 0 , 1 1 】。 上述标准的制定并配合交通部有关管理规章的实施，促进了道路运输节能工作逐步 走上了科学化、法制化、规范化的轨道。交通部已于2 0 0 8 年4 月、6 月公布了营运客 3 之有效的节能管理方法【1 2 】。 广州交通集团发动车队开展节能减排工作。在更新车辆上，坚持以技术先进、低排 放的车型作为首选标准，按照国家汽车报废规定，对车况差、污染严重的车辆强制报废， 对使用年限较长、尾气排放不达标的车辆实行强制淘汰。加强车辆维修管理，每次车辆 修理完工后都要进行尾气排放检测，严格控制排放超标车辆出站经营，节能减排工作取 得了良好成效，2 0 0 6 年节能超过2 0 0 0 万元，所在市区5 个出站车辆的尾气排放达标率 为1 0 0 t 1 2 1 。 山西汽运集团晋城公司驾校对2 0 辆c c 5 0 2 1 j l 型教练车全部进行了油改气技术改 造，2 0 辆车全年可节约成本1 5 万元左右，除去1 0 万元的改装费用，当年直接受益5 万元【1 3 1 。 江苏金陵交运集团有限公司优化危险品运输车型结构，大力发展柴油车和大吨位车 辆运力，2 0 0 5 年和2 0 0 6 年相继投入1 4 辆载重量为3 0 吨的斯太尔重型集装箱半挂列车， 单车每百吨公里平均燃油消耗大大下降，燃料成本支出占整个成本支出的2 5 到3 0 之 间。在2 0 0 6 年油价上扬、过路过桥费用和保险费用增支情况下，油耗却比以往小吨位 普通车辆和汽油车辆下降近1 0 ，降低了运输成本、提升了企业的经济效益【1 3 1 。 4 西华大学硕士学位论文 1 3 研究内容及研究方法 1 3 1本论文的研究内容 通过调查道路运输企业车辆的使用及运行状况，对企业的节能减排现状及影响因素 进行分析，针对道路运输企业的特点建立燃油消耗统计模型，考虑到实际的运行状况确 定道路运输企业车辆的燃油消耗定额，根据企业存在的问题，提出节能减排的改进措施。 其次，以科学性、系统性和可比性等原则为指导，建立能全面反映节能减排状况的预警 指标体系，探讨指标数据的处理方法、预警警限、权重及综合预警信号的确定，并针对 不同的预警信号确定相应的预警控制对策。最后，根据企业实际需求进行分析，采用 b s 模式，运用a s p n e t + s q ls e r v e r 建立节能减排管理信息系统，提高企业信息化能 力，主要包括六大模块：系统基础信息管理、车务管理、车辆维护、燃油管理、预警管 理及系统维护，并对主要功能进行分析。 1 3 2 研究方法 ： 节能减排管理系统研究从燃油管理的角度入手，结合管理科学、系统科学、汽车理 论及计算机科学等相关理论进行研究，研究方法主要遵循以下几点： ( 1 ) 定性分析和定量分析相结合。从行业内部出发，采用定性分析与定量分析相结 合的方法，在对道路运输企业节能减排的影响因素进行定性分析的基础上，抽象出可以 确定警情和警度的量化指标，并结合企业的实际情况，分析和辨识危机形成因素。 ( 2 ) 采用一万法结合系统化方法，确定预警指标的警限，并用熵值法计算预警指 标权重，对企业节能减排的情况进行综合预警信号判断，根据预警信号给出相应的预控 对策。 ( 3 ) 采用面向对象的方法对软件进行开发，分析企业需求，确定系统的主要实现 技术，对系统进行详细设计。 1 3 3 技术路线 本论文研究的技术路线如下图： 5 道路运输企业节能减排系统研究 燃油消耗模型的建立 图1 1 技术路线 f i g 1 - 1 t e c h n i c a lr o u t e 6 西华大学硕士学位论文 2道路运输企业节能减排影响因素分析 2 1道路运输企业节能减排现状 尽管目前道路运输管理部门出台了一系列节能减排的政策措施，道路运输企业也在 节能减排的方面展开了多种多样的尝试，但是，目前道路运输行业节能减排工作仍存在 一些问题，表现如下： ( 1 ) 节能减排管理制度不完善 道路运输企业节能减排相关制度还不完善，没有建立油耗统计制度，缺乏足够的统 计数据，油耗和污染排放的监测体系还没有建立，无法掌握车辆的燃油消耗状况和排放 状况，缺乏相应的节能减排考核制度【7 】。 ( 2 ) 缺乏节能减排意识 由于长期以来国内柴油、汽油价格偏低，供应充足，没有真实反应燃油的稀缺程度； 道路运输企业以追求经济效益、追求市场份额为企业首要任务，没有从思想上认识到节 能能源和控制排放的重要性。营运人员整体素质参差不齐及节能减排意识的缺乏，使得 道路运输企业没有采取有意识的、自觉的、系统的节能减排行动【_ 7 1 。 ( 3 ) 车辆技术水平较低 在运输车辆技术性能方面，从事道路运输的车辆大多数为国产，有部分少量的国外 进口车辆。客运车辆以郑州宇通、厦门金龙、沃尔沃为主，货运车辆主要以国内江淮汽 车、东风、解放、陕汽重卡等代表。从整体上来看，客货车辆的技术经济性较差，车速、 安全性、舒适性均难以适应市场的需求。燃油经济性较差，有很大一部分车辆的尾气排 放和噪声影响达不到环境控制标准，大、中、小和柴、汽油车等构成比例不合理【1 3 】。 ( 4 ) 经营管理和装备技术水平落后 目前，道路运输的生产组织和装备效率仍处于较低层次，企业规模较小，运营基本 处于单车状态，缺乏整体调度和管理，运输效率较低。企业车吨年产量仅在1 0 - - 1 5 万 吨公里左右，欧美发达国家能达到3 0 - 5 0 万吨公里。我国1 0 - 1 5 吨的主力货运车型， 在功率比国外低的情况下( 我国为2 6 0 - - 3 5 0 马力，国外为4 0 0 - 6 0 0 马力) ，燃油消耗 反高( 我国为3 0 5 0 公升百车公里，国外为3 0 公升百车公里) 。根据抽样调查，目 前我国客车实载率在5 0 以下的线路占4 5 8 ，实载率在6 0 以上的线路仅占1 6 7 ， 平均实载率只有5 1 4 1 3 】。车辆实载率低，缺乏足够有效的运输组织手段全面提高车辆 实载率和里程利用率。 ( 5 ) 节能减排指标体系不完善，没有建立相应的考核制度及节能减排的管理系统 道路运输企业节能减排系统研究 节能减排指标体系是考核体系的基础，目前，对车辆燃油消耗水平和燃油降低水平、 辆排放水平和排放降低水平都没有明确的考核指标，也没有建设节能减排的实时管理 统，信息化程度较低。 ( 6 ) 节能减排技术的推广应用不够成熟 虽然在节能减排技术的研发方面，如混合动力客车、轿车的开发已经有一定的成效， 是，企业没有形成节能减排的自觉意识，缺乏配套的基础设施、应用技术和环境，节 减排技术的推广力度不足、应用比例不高。 2 道路运输企业节能减排影响因素分析 道路运输行业节能减排工作关键在于对汽车燃油消耗进行管理。汽车的燃油消耗常 一定运行工况下汽车行驶百公里燃油消耗量或一定燃油量能使汽车行驶的里程来衡 。燃油经济性好，可以降低汽车的使用费用、减少企业的燃油消耗，同时也降低发动 产生的c 0 2 的排放量。燃油消耗的影响因素有很多，包括人、车、企业管理等多个方 ，其中一些影响因素之间也存在一定的关联性。下面主要从车辆的技术因素、环境因 和管理等几个方面加以阐述。 2 1车辆的技术因素 车辆的技术因素是影响企业的节能减排的重要环节，主要包括发动机及车身结构两 主要方面。 ( 1 ) 发动机对燃油消耗的影响 发动机的种类。柴油机由于压缩比比汽油机要高得多，因此柴油机比汽油机的油 耗要低得多，一般装备柴油发动机的轿车比装备汽油发动机的轿车节油1 8 左右，柴油 发动机载货汽车比汽油发动机载货汽车节油3 0 左右【l 引。 发动机结构。发动机的比油耗即单位有效功的耗油量，通常以每千瓦小时所消耗 的燃料重量来表示，对汽车的油耗有决定性的影响，而发动机的比油耗决定于发动机的 结构，发动机的压缩比高、有完善的供油系统及合理的燃烧室形状、采用高能电子点火 系统等都能降低发动机的比油耗。 发动机负荷率。发动机负荷率通常是指发动机阻力矩大小。发动机克服阻力必须 消耗燃油，增加负荷率就意味着增加发动机每工作循环的供油量。发动机的比油耗随发 动机负荷的变化而变化，在负荷率约为8 0 - - 9 0 时比油耗最低，低负荷和全负荷时比 油耗都将增加【1 4 1 。而汽车在平路上以常用速度行驶时的发动机的负荷率约为2 0 左右， 发动机在比油耗较高的范围内工作，因此为了达到节能减排的目的，在行驶条件许可的 情况下，不装备大功率的发动机。 西华大学硕士学位论文 ( 2 ) 车身结构对燃油消耗的影响 汽车总质量 汽车总质量影响到汽车的滚动阻力、坡道阻力和加速阻力，对汽车的燃油经济性影 响很大【1 5 】。目前汽车上广泛采用轻质材料，大大减轻汽车自重，有利于提高燃油经济性。 根据美国1 9 7 8 年进行的统计表明，整各质量为1 3 6 0 k g 的汽车，当汽车总质量减少1 0 时，油耗降低约8 8 t 16 1 。 汽车的外形 为克服空气阻力而消耗的发动机功率与汽车行驶速度的3 次方成正比。如果汽车速 度不高时，空气阻力对汽车的燃料消耗影响不大，但当车速超过9 0 k m h ，空气阻力对 汽车燃料经济性的影响逐步明显【1 5 】。 传动系 汽车传动系效率越高，传递动力的过程中能量损失就越小，汽车的油耗也就越低。 目前机械齿轮变速器要比液力自动变速器的传动效率高，因此自动变速器的汽车虽然驾 驶方便，但汽车油耗较高。汽车一般用高档位行驶比低档位行驶省油。 轮胎 轮胎结构对滚动阻力系数影响很大，改善轮胎的结构，可以减少汽车的油耗。目前 降低滚动阻力系数的最好办法是使用子午线轮胎。子午线轮胎与普通斜交轮胎相比，滚 动阻力系数一般要下降2 0 - 3 0 【1 5 1 。 2 2 2 环境因素 ( 1 ) 道路等级 道路的几何条件和特性，如纵坡，路面平整度等对汽车能耗有很大影响，一般对于 纵坡大、路面平整度差的道路，以相同的汽车完成同样的运量要比坡度小、平整度好的 道路消耗更多燃料，从这个意义上说，高等级公路运输比低等级公路运输节能，即能源 利用率会因公路等级的提高而提高。道路设施建设的水平对汽车能耗起着非常重要的作 用。 ( 2 ) 行车温度【1 6 】 汽车行车温度直接影响着燃料的消耗。行车温度包括发动机水温、机油温度、发动 机罩内空气温度以及变速器和驱动桥主减速器油温等。行车温度对油耗的影响与汽车行 驶速度和载荷以及发动机本身性能有关，温度过低和过高都会使发动机的特性发生变 化，最低燃油消耗率偏移正常使用位置，从而使油耗增大。由于我国东西南北气温差别 较大采暖设备和制冷设备的使用也会增大油耗。 ( 3 ) 行车气压 9 道路运输企业节能减排系统研究 汽车行车气压度直接影响着燃料的消耗。随着海拔升高大气压力下降，空气变得稀 ，发动机充气系数下降。从而导致混合气混合不均，加上含氧量低，燃料燃烧不完全 燃烧速度慢，发动机的热效率下降。单位燃料发出的有效功率下降，发动机的燃料消 量必然增加。发动机的结构参数不作调整时海拔高度每增加1 0 0 0 m 发动机的动力性将 降1 2 ，燃料消耗增加6 - - 1 1 。对高原山区来说，由于坡陡弯急发动机在低档位 使用比例高，其油耗增加幅度更大。 2 3 管理因素 ( 1 ) 车辆维护与检测管理 车辆维护，是指道路运输车辆运行到国家有关标准规定的行驶里程或间隔时间，必 须按期执行的维护作业。在汽车使用过程中，由于多种因素的作用和影响，各种机件、 零件随着行驶里程的增加而产生不同程度的松动、变形、磨损及机械损伤，若不及时进 行必要的技术维护，汽车的动力性、可靠性和经济性就会降低，甚至可能出现意外事故 【l 7 1 。因此需要经常进行保养和维护来保证运输车辆的良好技术状况。 由于汽车运行条件和各机件磨损规律不同，需要进行的维护作业的范围、深度和周 期也有区别。汽车维护按汽车运行间隔期、维护作业内容或运行条件等不同情况划分为： 强制维护、季节性维护及走合维护。车辆强制维护是按照技术文件规定的运行间隔实施 的，分为日常维护、一级维护、二级维护等级别【1 引。其中车辆二级维护是车辆维护的核 心内容，是车辆运行到规定的行驶里程或间隔时间必须按期执行的维护作业，车辆二级 维护的执行率是影响车辆的技术状况的重要因素。季节性维护是为了使汽车适应季节变 化而实行的，一般可以结合二级维护进行【1 9 】。车辆的技术状况受到车辆是否严格执行维 护计划，按期维护、全面维护的直接影响，现役的营运车辆如果没有严格执行车辆维护 制度，造成车辆带病运行，其安全性能相对较差，油耗较正常技术状况的车辆增高，排 放水平也较差。 车辆检测，是为了确定车辆技术状况和工作能力进行的检查和测量。它是指对车辆 的整车、总成和各部件的各项参数与性能进行检验、测量和诊断。它适用于对新车装配 后检测和对在用车的技术状况进行诊断，对修理后汽车的质量进行检验，以及车辆监理 部门对车辆进行监督检验。车辆的检测也是影响节能减排水平的重要影响因素。 ( 2 ) 驾驶员管理 同一车型在基本相同的使用条件下，由不同的驾驶员操作汽车油耗可能相差2 0 以 上。就通常所使用的国产汽车来说，其燃料燃烧所发出的能量真正用于汽车行驶的只占 6 0 左右，有一部分不能完全燃烧随着废气排出，还有的是因为发动机的温度过高或过 低，不定期按标准更换各部润滑油，使油电路不能达到最佳状况而产生的浪费。驾驶技 1 0 西华大学硕士学位论文 术对汽车油耗的影响，贯穿在整个汽车运行过程中，不正当的操作导致耗油增加，比如： 油门、离合器和起动手柄配合不当使车辆不能迅速平稳起步；习惯用低档位，高转速， 小油门行驶，耗油量大，或者在驾驶过程中换档不及时，导致用较低档位行驶；采用高 档位低转速也容易导致油耗量增加；由于滑行不当，特别是公共汽车，到站前的开始滑 行点与当时的车速配合不当，使到站前必需制动时的车速过高，或车速过低以至熄火又 需重新启动加油行进均导致油耗增加等，这些情况都是由于驾驶员操作技术问题产生了 不必要的燃油消耗【2 0 啦】。 另外，车辆在运行过程中，遇到的情况是千变万化的，公路上的车、人流动情况道 路情况、气候情况都是在不断地改变。车辆运输是通过驾驶员操纵汽车使乘客或者货物 在不同的道路上运往目的地。汽车本身的结构及其技术状况是决定其使用效果的基本因 素；而运行条件和环境如道路、地形、气候交通状况又是经常变化的，是直接影响车辆 性能发挥和驾驶方法的外在因素。驾驶员是这三大因素中的主体。驾驶员要能随时随地 依据情况变化，做出正确的判断和处理，利用有利条件，减少不利因素，使汽车消耗更， 少的燃油，行驶更多的里程。 ( 3 ) 道路运输组织管理 运输组织是运输企业的生产和经营实践中发展起来的关于运输资源合理配置和利 用的理论和技术。运输组织属于企业生产组织和管理的范畴，是从系统整体优化的目标 出发，以生产过程的组织管理的最优化，实现资源投入的最小化和产品利润的最大化。 运输组织是影响行业节能减排工作的重要内容【2 3 1 。具体包括站点布局、线路规划、运输 企业的规模化、车辆大型化、车辆的运输组织调度等。包括区域内的站点数量、规模和 选址、与其他运输方式的衔接等内容，这些都会影响客货运输的实载率；往返的均衡性、 中转次数，合理的站点布局对于有效提高车辆的运输节能效率，减少换乘，减少车辆空 驶率也是重要影响因素；线路规划也会直接影响客运车辆的能耗水平，如不同线路行驶 路径、起止点的规划，是否符合不同线路客流的分布特征以及未来客流的变化趋势，也 会影响到车辆的燃油消耗。 2 3 车辆燃油消耗的计算方法 九十年代，经济合作与发展组织统计其成员国的能源消耗时，发现3 0 的能源消耗 和c 0 2 排放来自于交通运输，而其中的8 0 来自于道路运输【2 4 1 。交通运输的快速发展， 活跃了经济，促进社会的发展也加强各地之间的密切往来，与此同时也给我们生存的环 境造成了重大污染。亚里斯多德大学机械工程系应用热力学实验