（环境科学专业论文）成都市机动车碳排放量计算探析.pdf

西南交通大学硕士研究生学位论文第1 1 页 a b s t r a c t w h a tt h ec a r b o ne m i s s i o n s ( c a r b o ne m i s s i o n ) m a i n l yr e f e r st oi st h ec a r b o nd i o x i d ea n d o t h e rg r e e n h o u s eg a se m i s s i o n s ，i sa b o u tag r e e n h o u s eg a so m i s s i o n sg e n e r a ln a l l l eo rt h e a b b r e v i a t i o n i nt h eg r e e n h o u s eg a st h em o s tm a i ng a si sac a r b o nd i o x i d e ，t h e r e f o r e ( c a r b o n ) aw o r dt a k e sr e p r e s e n t a t i v ew i 也t h ec a r b o n i nc o n s u m e sa n di nt h eu s ei n c l u d i n gt h ec a r b o n e n e r g y , i t sc a r b o ni n g r e d i e n tb yt h ec 0 2f o r mo m i s s i o n s ，t h ef u e li t s e l fw i l lb et h eo r g a n i c h y d r o c a r b o n ，i ft h e r e f o r ec a n n o th a v et h ec o m b u s t i o nc h e m i c a lr e a c t i o n 、) i r i t l l t h ea i ri n o x y g e nt ot u r nt ot h eh u m a nb o d ya n de n v i r o n m e n tb a s i ch a r m l e s ss h u ih et h ec a r b o n d i o x i d e ，( b u tc a r b o nd i o x i d ew a sb e i n gc o n s i d e r e dt h a tw i l lb e h a sh a r mg r e e n h o u s eg a st o w h o l ew o r l da t m o s p h e r i ce n v i r o n m e n t ) ，w i l lh a v et h ep o s s i b i l i t yt ob e c o m ed i s c h a r g e s i n c l u d i n gt h ec a r b o nd e l e t e r i o u ss u b s t a n c e p r e s e n t , t h et r a n s p o r t a t i o ni s o n eo fg r e e n h o u s eg a so m i s s i o n sm a i nd o m a i n s ，t h e g a s o l i n ea n dd i e s e lo i li st h et r a n s p o r t a t i o ns h i p p i n gi n d u s t r ym a i nf u e l ，i nt h ea u t o m o b i l e e x h a u s to f t e ni n c l u d e ss o m ed e l e t e r i o u ss u b s t a n c e s ，i sc a u s e st h ea i rp o l l u t i o nt h ei m p o r t a n t a t t r i b u t e a n d ，t h ec a r b o nd i o x i d ec r e a t e st h ep r i m a r yc a u s ew h i c ht h ee a r t hw a r m su p o u r c o u n t r yr e c e n ty e a r sp r o p o s e dt h a tm u s td e v e l o pt h el o w c a r b o ne c o n o m y , c h e n g d ua l s o p r o p o s e dm a k i n g z e c a r b o nc h c n g d u t h ei d e a t h ep a p e ri nt h er e a d i n gm a s s i v ed o m e s t i ca n df 0 r e i 印l i t e r a t u r e sf o u n d a t i o n , h a s c a l c u l a t e d2 0 0 6 2 010y e a rc h c n g d uv e h i c l ec a r b o nw i t h d r a w a l ，h a sa n a l y z e dc h c n g d u v e h i c l ec a r b o no m i s s i o n sc h a r a c t e r i s t i c ，u s e st w ot i m ei n d e xs m o o t h i n gp r o c e d u r e sf r o m 2 011t o2 015t h ev e h i c l ec a r b o nw i t h d r a w a lt oc m r yo nt h ef o r e c a s tt oc h c n g d u ，t h e f o r e c a s t i n gr e s u l tr e s p e c t i v e l yi s ，i n2 0 11c h c n g d uv e h i c l ec a r b o nw i t h d r a w a lw i l la c h i e v e t h e8 3 6 6 4 7 6 6 k g a , i n2 0 1 2t oa c h i e v et h e9 6 2 0 3 0 7 5 k g a , i n 2 0 13 t oa c h i e v et h e 1 1 3 7 5 6 8 3 4 k g a , i n2 0 1 4t oa c h i e v et h e1 3 8 3 3 2 0 8 1 k g a , i n2 0 1 5t oa c h i e v e1 7 2 7 3 7 4 2 7 k g a , t or e d u c ec h e n g d uv e h i c l ec a r b o nw i t h d r a w a lt op r o v i d et h eb a s i s t h ep a p e rd i s c u s s e dw i t h o m p h a s i sh a sa f f e c t e dt h ec h c n g d uv e h i c l ec a r b o no m i s s i o n ss u s t a i n e dg r o w t hc o r r e l a t i o n f a c t o r , b a s e do nt h i sa n dp r o p o s e dt h er e l a t e dv e h i c l ec a r b o ne m i s s i o n sr e d u c e dar o wo f m e a s u r e ，d e v e l o p e dt h em a s st r a n s i tt r a n s p o r t a t i o ns y s t e m ，t h eo r b i t a lt r a n s p o r t a t i o n ，t h e p r o m o t e dc l e a ns u b s t i t u t i o nf u e lv i g o r o u s l y , r e d u c e da u t o m o b i l e se x h a u s to m i s s i o n s ，i nt h e w h o l ec o n s u m m a t e st h eb i gm u n i c i p a lt r a n s p o r t a t i o ne n v i r o n m e n tt h es p e c i a lo p e r a t i o n a l p o l i c ym e a s u r e s u n i f i e sc h c n g d u sn a t u r ea n dt h es o c i a lr e a l i t yc o n d i t i o n ，w i l lo b t a i n 西南交通大学硕士研究生学位论文第t i i 页 c h e n g d ut or e d u c et h et r a n s p o r t a t i o nv e h i c l ec a r b o nt od i s c h a r g et h em o s ts u i t a b l es o l u t i o n m e a s u r ei nt h ef u t u r e ，m o s tc a nr e a l i z e “z e r oc a r b o nc h e n g d u ”i d e a t k sa r t i c l et or e d u c ec h e n g d ut r a n s p o r t a t i o nv e h i c l ec a r b o nw i t h d r a w a lt op r o p o s et h e s c i e n c eb a s i s ，a l s or e d u c e dt h et r a n s p o r t a t i o nv e h i c l ec a r b o nw i t h d r a w a lf o ro u rc o u n t r y o t h e rc i t i e s ，a c h i e v e dt h ee n e r g yc o n s e r v a t i o nt or e d u c ear o wo fg o a lt op r o v i d et h et h e o r y r e f e r e n c ea n dt h eg u i d i n gs e n s e k e yw o r d ：v e h i c l e ；c a r b o nd i o x i d e ；c a r b o ne m i s s i o n s ；c h e n g d u 西南交通大学硕士研究生学位论文第1 页 1 1研究背景 1 1 1 气候变化的影响 第1 章绪论 近年来世界气候突显出越来越严重的问题，二氧化碳排放量持续增长，地球臭氧 层将面临史无前例的危机，全球灾难性气候变化频频出现，其严重程度已经到危害人 类赖以生存的环境和身体健康安全。这都是由于长期以来，世界工业经济的发展、人 口的激增，以及不合理的生产生活方式所导致，人类一度引以为豪的高速增长和膨胀 的g d p 也由于环境污染、气候变化而“大打折扣 【1 1 。科学家预测，如果温室效应按 照目前这个状况不断加剧，到本世纪末，全球升温范围可达到1 1 6 4 之间。最新的 监测报告显示，温室气体排放增加速度已经开始朝着6 7 急速升温发展，远远超出2 的地球生态警戒线，生态系统的平衡危在旦夕，世界已经处于毁灭性的气候混乱状况 边缘。 工业文明的持续发展，使得人类渐渐拥有了影响气候、加速地球升温的人为破坏 力。为了避免最可怕的气候暖化灾难变为现实，目前唯一的途径是全人类联合起来， 采取刻不容缓、最坚决的行动。 全球升温一旦超过2 ，全球性气候变暖就会变得无法控制、势在必行，那时候即 使想采取补救措施也无计可施了【l 】。因此，必须要把全球升温控制在2 c 以内，甚至更 低，为了实现这个目标，全球温室气体排放总量急剧上升的趋势必须在2 0 1 5 年前得到 控制和扭转。 同一时刻，那些最可能遭受风暴、热浪、洪水侵袭以及农作物歉收等气候灾害的 贫困国家和地区应尽可能的得到支持和援助。其他地区则应该在气候灾难到来前提前 做好预防工作。因此，如何降低城市发展中的碳排放量，解除这一危及全人类生存与 发展的环境问题，成为了困扰人类的重要时代课题。 从世界范围看，交通运输是温室气体排放的主要领域之一，而且发达国家道路运 输业排放的二氧化碳所占比重高于世界平均水平【i 】。目前汽柴油是交通运输业的主要燃 料，其正常燃烧时不仅生成二氧化碳、水蒸气和过量的氧等物质，而且由于燃料中含 有其他杂质和添加剂，且燃料常常不能完全燃烧，致使汽车尾气中常含有一些有害物 质，其中二氧化碳是造成地球变暖的主要因素，汽车尾气则是导致空气污染的重要因 素。 西南交通大学硕士研究生学位论文第2 页 1 1 2 汽车尾气成份及其危害 科学研究表明，汽车尾气中含有上百种不同的化合物，主要污染物包括：固体悬 浮微粒、一氧化碳、二氧化碳、碳氢化合物、氮氧化合物等。以轿车为例，一辆轿车 年排放有害废气的总重量是自身重量的3 倍左右。 固体悬浮颗粒：固体悬浮颗粒的成分非常复杂，而且具有比较强的吸附力，容易 吸附各种各样的金属粉尘、强致癌物以及病原微生物等微小颗粒f 2 】。固体悬浮颗粒经 呼吸道进入人体的肺部，通过碰撞、扩散、沉积等形式滞留在呼吸道内，引发呼吸系 统疾病。当悬浮颗粒浓度累积到临界状态时，就可能受激发而形成恶性肿瘤。除此之 外，悬浮颗粒物还能直接附着于皮肤和眼睛表面，堵塞毛囊和汗腺，引发皮肤炎和眼 结膜炎，甚至在眨眼的过程造成角膜磨损，导致角膜损伤。 一氧化碳c o ：与氧气相比，一氧化碳与血液中血红蛋白的结合速度要快2 5 0 倍， 因此，一旦一氧化碳经呼吸道进入血液循环后，将迅速与血红蛋结合生成碳氧血红蛋 白，这一结合将使血液向各组织输送氧的功能降低，从而危害中枢神经系统，使人的 感官、反应、理解力以及记忆力等机能产生障碍，严重者将危害整个血液循环系统， 发生生命危险。所以，哪怕是吸入微量的一氧化碳，也可能给成人体的缺氧性伤害【3 】。 氮氧化物n o x ：氮氧化物主要是指对人体有害的一氧化氮、二氧化氮，这两种气 体都会对呼吸系统造成危害。当二氧化氮在空气中浓度达到9 4 m g m 3 ，人在这样的环 境内待1 0 分钟，人的呼吸系统功能将会失调。 碳氢化合物h c ：碳氢化合物对人体健康的直接危害目前尚不清楚。但当氮氧化物 与其在太阳光紫外线的照射作用下，会产生一种含有臭氧、醛类、硝酸脂类等多种复 杂化合物的，具有刺激性的浅蓝色烟雾。这种光化学烟雾会严重的刺激眼睛和上呼吸 道黏膜，引发眼睛红肿和喉炎。上个世纪五十年代，伦敦发生的光化学烟雾时间，短 短4 天内死亡人数相较于常年同期多了4 0 0 0 多人，4 5 岁以上的中年人死亡人数最多， 大约为平时的3 倍左右，1 岁以下婴儿的死亡人数，大约为平时的2 倍。 汽车尾气除了直接危害人体健康，同时还会对人类的生活环境产生深远的影响。 尾气中具有强烈刺激性气味的二氧化硫，当浓度达到一定程度时容易形成酸雨，酸雨 会使土壤和水源酸化，影响农作物和森林的生长。近一百年来，气候变暖引发一系列 威胁人类生存的严峻挑战：冰川融化、水位上升、厄尔尼诺现象、拉尼娜现象等，温 室效应已成为人类的一大灾难，而地球变暖的罪魁祸首当属二氧化碳。 成都市作为西南地区重要的商贸、金融、科技中心及交通、通信枢纽，随着经济 的发展，城市化进程在不断推进，成都市城区面积和城市人口也不断增加，机动车碳 排放量的产生量也呈现逐年增加的态势。面对每天产生的大量汽车尾气排放问题也日 趋突出，作为国家环境保护模范城市，城市大气、生态建设尤为重要，随着成都市私 家车的日益增加，碳排放量居高不下，这将影响成都市经济社会的和谐发展。 西南交通大学硕士研究生学位论文第3 页 因此，成都市机动车碳排放量控制及其资源化综合利用【6 】，是直接关系到成都市整 体发展，乃至国计民生、环境保护的重大课题，是实现国民经济可持续发展的重要途 径。 。 1 1 3 课题研究的意义 城市社会经济的发展必然带来交通量的增加，而交通量的增加必然会导致交通与 环境问题。城市交通是温室气体排放的主要领域之一。根据2 0 0 7 年欧洲运输部长会议 减少运输二氧化碳排放报告，2 0 0 3 年，经济合作组织国家来自燃油消费排放的二氧 化碳中，交通运输占到3 4 。全世界范围，交通占到2 8 。虽然发达国家道路运输业 排放的二氧化碳所占比重高于世界平均水平，但由于中国近些年的高速发展，交通工 具碳排放对于气候变化的影响已经不容置疑。 近年来，伴随着城市经济的高速发展的步伐，城市对交通需求也以急剧不可挡的 势头增加，但是目前交通的供给能力却远远不能满足于社会需求。城市交通目前还存 在一系列的问题，例如：交通拥堵、效率偏低、大气污染严重等。突出表现在以下几 点：1 近年来，城市以小汽车为主的机动化发展迅速，造成城市交通拥堵状况越发严重， 由此引发中心城区的经济效率日益下降：2 伴随经济发展的脚步，私家车大量的进入家 庭，私人交通在道路、能源等交通资源方面占据了大量的比例，导致城市交通的社会 公平性受到一定程度的影响，城市公共交通陷入停滞状态，步行、自行车等交通个体 的出行状况令人担忧；3 道路交通基础设施建设致使不可再生资源( 土地、能源等) 日 益减少，迫切需要协调二者之间的矛盾，使城市交通与历史文化、生态环境保护协调 发展m 。就目前严峻的形势而言，通过对机动车碳排放进行有效的研究，从而提出优化 的交通出行方式是势在必行的。 1 2 国内外研究现状 1 2 1国际社会为二氧化碳减排作出的努力 l 、政府间气候变化专门委员会 联合国政府间气候变化专门委员会( i n t e r g o v e r n m c n t a lp a n e lo nc l i m a t ec h a n g e ， i p c c ) 于1 9 8 8 年成立。该委员会是由世界气象组织( w m o ) 与联合国环境规划署( u n e p ) 联合建立的一个专门评估全球气候变化相关的科学知识，气候变化对人类社会、经济 发展可能产生的影响，以及如何应对和减缓气候变化的对策措施的政府间机构。 ( 1 ) 政府间气候变化专门委员会的建立及作用 近年来，人类大规模的社会生产活动已经开始影响全球的气候变化。一次一次的 环境灾难已经开始给人类敲响了警钟，气候变化已经对人类的生存环境造成严重的破 西南交通大学硕士研究生学位论文第4 页 坏，在不久的将来甚至会造成不可逆转的破坏风险，因此应对措施的执行刻不容缓， 不应该再以任何理由成为推迟采取行动的借e l s 。 应对措施的制定需要对气候变化的成因、以及其潜在的环境和社会经济影响有充 分的了解。因此，政府间气候变化专业委员会的设立十分有必要，它的基本职能是在 全面、客观、公正、公开的原则上，对世界最前沿的有关全球气候变化的科学、技术 和社会经济信息进行综合评估。这些评估汇集了数百位分布全球各地的精锐专家的科 研成果。政府间气候变化专门委员会的报告旨在保证全面平衡地反映现存在的各种观 点，具有一定的政策相关性，但并不具有政策指示性。该委员会已经编写了一系列的 出版物，这些出版物已经被决策者、科学家、其他专家和学者在研究工作中普遍的使 用。 ( 2 ) 政府间气候变化专门委员会的组成 政府间气候变化专门委员会是一个向世界气象组织与联合国环境规划署所有成员 国开放的政府间机构。在每年一次的委员会全会上都会选举出主席和主席团，并针对 它的结构、原则、程序和工作计划做出新一年的决定，整个会议使用六种不同的联合 国官方语言进行。 该委员会设定了三个工作组g 第一工作组专门担任评估与气候系统和气候变化相 关的科学问题；第二工作组主要负责评估气候变化所带来的正负两方面后果、社会经 济和自然系统在气候变化下所受到的影响，以及相应的应对方案；第三工作组则用于 评估限制温室气体的排放和减缓全球气候变化的方案。除了这三个工作组以外，还设 立了一个国家温室气体排放的清单专题组。每个工作组设立两名联合主席，分别来自 发展中国家和发达国家，再在其下设立一个专业技术支持组。 ( 3 ) 政府间气候变化专门委员会的贡献 该委员会的主要贡献包括四项报告，即评估报告、特别报告、方法报告和技术报 告【l 】。每份评估报告都包括决策者的摘要。评估报告提供有关气候变化、已经导致气候 变化的主要因素、气候变化对人类社会生产和生活可能产生的影响及应对气候变化所 提出的相应对策的全面的科学、技术和社会经济信息。 1 9 9 0 年政府间气候变化专门委员会发表了第一次评估报告，该报告确认了与 气候变化问题相关的科学基础。促使联合国大会于1 9 9 4 年3 月制定了联合国气候变化 框架公约。 第二次评估报告主题为“气候变化1 9 9 5 ，提交给了联合国气候变化框架 公约第二次缔约方大会，并为京都议定书会议谈判做出了杰出的贡献。 第三次评估报告主题为“气候变化2 0 0 1 ，是一份涵盖了三个工作组的有关 “科学基础 、“影响、适应性和脆弱性 和“减缓”等关键词的报告，并且同时提 出了各种与政策有关的科学与技术问题的综合性报告。 西南交通大学硕士研究生学位论文第5 页 一| i i | l i 按照政府间气候变化专门委员会的决定，第四次评估报告于2 0 0 7 年完成。 2 、 联合国气候变化框架公约 联合国气候变化框架公约( u n i t e dn a t i o n sf r a m e w o r kc o n v e n t i o no nc l i m a t e c h a n g e ) ，英文缩写为( u n f c c c ) ，简称框架公约【1 】。该项关于气候变化问题所 达成的公约于1 9 9 2 年6 月4 日在巴西里约热内卢举行的联合国环发大会上通过。 框架 公约是世界上第一个用以应对全球性气候变暖，由此给人类经济和社会发展带来不 利影响的，全面控n - 氧化碳等温室气体排放的国际公约，同时也是国际社会联合应 对全球气候变化这一时代课题，如何进行国际间合力协作的基本框架。 目前联合国气候变化框架公约的缔约方已经包括了1 9 2 个国家，这些国家被已 经批准了该项公约。除此以外，欧盟以一个整体的形式也成为了联合国气候变化框 架公约的一个缔约方。 联合国气候变化框架公约缔约方做出了多项意在解决和应对全球气候变化问 题的承诺【1 1 。缔约方都必须固定期限提交关于这个问题的专项报告，报告内容必须得包 含该缔约方国家的温室气体排放信息，并且说明实施框架公约所需要执行的具体 计划及相关措施。 联合国气候变化框架公约于1 9 9 4 年3 月开始生效，该公约奠定了解决全球性气 候变化国际社会间合作的法律基础，是一个具有权威性、普遍性、以及全面性的国际 框架。 联合国气候变化框架公约是由序言以及2 6 条正文所组成。公约内容指出，一 直以来全球温室气体排放的最大源头来自发达国家，相较而言发展中国家的人均温室 气体排放量仍然相对较低，因此，在执行该项公约时，应对气候变化的措施应当遵循 “共同但有区别的责任 原则。依据这一原则，针对限制温室气体排放的问题上，发 达国家应率先采取行动，并向发展中国家提供资金援助和有关的技术支持；而发展中 国家在得到发达国家在技术和资金方面的支持下，采取相应措施来减缓或者适应气候 变化。 3 、京都议定书 京都议定书，全称为联合国气候变化框架公约的京都议定书，是人类历 史上关于气候变化，限制全球各国温室气体( 主要指二氧化碳) 排放的第一部国际法 案f l 】。该法案于1 9 9 7 年1 2 y j 在日本京都召开的联合国气候大会上通过，故称为京都议 定书。为联合国气候变化框架公约( u n i t e dn a t i o n sf r a m e w o r kc o n v e n t i o no nc l i m a t e c h a n g e ，u n f c c c ) 的补充条款。是1 9 9 7 年1 2 月在日本京都由联合国气候变化框架公 约参加国三次会议制定的。其目标是“将大气中的温室气体含量稳定在一个适当的水 平，进而防止剧烈的气候改变对人类造成伤害 。 、 京都议定书中规定，截止至i j 2 0 1 0 年，所有发达国家的温室气体( 二氧化碳等6 西南交通大学硕士研究生学位论文第6 页 种) 排放量，与1 9 9 0 年的排放量相比，要减少5 2 。具体而言，各发达国家从2 0 0 8 年至u 2 0 1 2 年四年之间，必须完成的排放量削减目标为：与1 9 9 0 年温室气体排放量相比， 欧盟削减量达8 、美国削减量达7 、日本削减量达6 、加拿大削减量达6 、东欧各 国削减量达5 至8 。新西兰、俄罗斯和乌克兰三个国家温室气体排放量很少，因此排 放量可以稳定在1 9 9 0 年的水平上。针对那些温室气体排放量极少的国家，如爱尔兰、 澳大利亚和挪威，议定书允许其排放量与1 9 9 0 年相比，分别增加1 0 、8 以及1 。 京都议定书需要在温室气体排放量上占全球总排放量的5 5 以上的至少5 5 个 国家同时批准，才能成为一项具有法律约束力的国际公约。中国于1 9 9 8 年5 月签署了该 议定书，并于2 0 0 2 年8 月进行了核准。2 0 0 2 年5 月3 1 日，欧盟及其成员国正式批准了该 议定书。俄罗斯总统普京于2 0 0 4 年1 1 月5 日，签署了京都议定书，使议定书正式成 为了俄罗斯关于气候变化的法律文本。截至至u 2 0 0 5 年8 月1 3 日，已经有1 4 2 个国家和地 区签署了该议定书，其中包括了3 0 个工业化国家，经统计，批准该议定书国家的人口 数量总和占全球总人口的8 0 。 京都议定书于2 0 0 5 年2 月1 6 日正式生效。这是人类社会历史上第一次通过法律 法规的形式来限制温室气体排放。为了实现和促进各国完成温室气体的减排目标，议 定书允许各国采取以下四种减排方式联合实施： ( 1 ) 两个发达国家之间可以进行“排放权交易 ，即难以完成削减任务的一方， 可以花钱从超额完成任务的国家买进自己超出的那部分排放额度。 ( 2 ) 以“净排放量 原则计算温室气体的排放量，即从本国实际温室气体排放量 中扣除掉被森林所吸收的二氧化碳数量。 ( 3 ) 可以采用绿色开发机制，该机制旨在促使发达国家和发展中国家共同完成温 室气体减排任务。 ( 4 ) 可以采用“集团方式 ，该方式即将欧盟内部的许多国家视为一个整体，而 不是单一的个体，采取有的国家削减、有的国家增加的灵活方法，使发展和减排任务 相结合，在总体上完成减排任务。 4 、哥本哈根世界气候大会 参照2 0 0 7 年在印尼巴厘岛举行的缔约方第1 3 次会议上通过的巴厘路线图相关 规定，哥本哈根世界气候大会的召开将通过一份新的哥本哈根议定书，取代2 0 1 2 年即将到期的京都议定书。 哥本哈根世界气候大会，被喻为“拯救人类的最后一次机会”的会议【2 l ，全称为联 合国气候变化框架公约缔约方第1 5 次会议，于2 0 0 9 年1 2 月7 日一1 8 日在丹麦首都哥本 哈根召开。该会议将在b d l a 中心举行，为期两周。届时，1 9 2 个国家的环境部长和其他 官员在会议中，商讨了京都议定书从一期承诺到后续方案，针对未来如何应对气 候变化的全球联合行动签署了新的协议。该协议的达成，毫无疑问将对全球今后的气 西南交通大学硕士研究生学位论文第7 页 候变化走向产生决定性的作用和影响，是继京都议定书之后又一具有划时代意义 的全球性气候协议书。 从世界范围看，交通运输是温室气体排放的主要领域之一，而且发达国家道路运 输业的二氧化碳排放量所占比例远远高于世界的平均水平。2 0 0 7 年欧洲运输部长会议 中减少运输二氧化碳排放报告显示，经济合作组织( o e c d ) 国家在2 0 0 3 年燃油消 费排放的二氧化碳中，交通运输二氧化碳排放量所占比例达到3 4 ，其中公路所占比 例为2 3 ，水路所占比例为2 ，航空所占比例为6 ，其他为3 ；在全世界范围来看， 交通运输二氧化碳排放量所占比例占2 8 ，其中公路所占比例为1 8 ，水路所占比例为 2 ，航空所占比例为5 ，其他为3 。 由美国2 0 0 5 年运输部发布的 2 0 0 5 年运输统计报告中显示，2 0 0 5 年美国运输部 门温室气体排放总量为1 8 6 4 亿吨二氧化碳当量，占本国全部温室气体排放量的2 7 。 在所有交通运输方式所产生的温室气体排放量中，道路运输所产生的排放量占8 2 ， 其中小汽车占了4 3 、轻型卡车占了3 3 ，公共汽车占了1 ，其余2 3 为中型和重型 卡车。 2 0 0 6 年，根据日本交通运输部门统计，交通运输部门二氧化碳的总排放量为2 5 4 1 0 7 k g ，其中，道路运输部门的排放量高达2 2 3 1 0 7 k g ，占交通运输部门总排放量的 8 8 ，占全国整体二氧化碳排放总量的1 8 。 统计表明，中国温室气体排放总量从1 9 9 4 年到2 0 0 4 年的年平均增长率约为4 ，二 氧化碳排放量在温室气体排放总量中所占的比重由7 6 上升到8 3 。据国际能源组织统 计可知，2 0 0 4 年中国石油消费所产生的二氧化碳排放总量为8 1 5 6 亿吨，2 0 0 5 年我国石 油消耗量为3 2 5 亿吨，比2 0 0 4 年增长2 6 ，由此推算2 0 0 5 年中国石油消费二氧化碳排 放总量为8 3 7 1 亿吨，照此推算2 0 0 5 年我国营业性道路运输二氧化碳排放量占全部石油 消费二氧化碳排放量的2 1 ，营业性车辆二氧化碳排放量已经超过全社会车辆二氧化 碳排放量1 8 的世界平均水平。 因此，在节能减排这个大议题下，有效实现交通领域的碳减排显得尤为重要，目 前国内城市交通碳排放的形势不容乐观，减排措施的提出迫在眉睫。针对这一问题， 国内各大城市，也相应提出不同的应对措施。 2 0 1 0 年9 月1 9 日，北京市首次面向公众发放“少开一天车绿色出行低碳交通卡。 低碳交通卡将普通的市政公交一卡通卡和低碳环保相结合，购买一张交通卡，就等于 同时认购了1 吨的二氧化碳排放量。 上海建立节能减排管理体制机制，“十二五 期间，上海将把节能减排和产业结 构调整作为转型发展的重要着力点，努力完成国家下达的各项节能减排目标任务。积 极落实党中央、国务院的一系列部署，在实践中，上海正在逐步形成节能减排管理体 制，工作机制也在不断完善。 西南交通大学硕士研究生学位论文第8 页 广东深圳市加快推进低碳交通运输体系建设，深圳市作为交通运输部选定的首批 建设低碳交通运输体系1 0 个试点城市之一，深圳市交通运输委以“绿色大运”理念为 指导，积极探索交通运输低碳发展新思路、新方法、新模式，努力建设以高效能、低 消耗、低污染、低排放为特征的综合交通运输体系。 宁波交通实施今后5 年“低碳 行，出租车要用清洁能源。全市交通运输行业今年 和“十二五”节能减排工作的指标已经制定。市交通运输委员会与各县( 市) 区交通局等 1 5 家单位已经签订2 0 1 1 年节能减排目标责任书。宁波港集团开展l n g 集装箱专用牵引 车在宁波港的应用研究，建成省内第一个l n g j 口气站，有2 0 辆l n g 集卡车投入运行。 据测算，每辆l n g 集卡车与传统的柴油集卡车相比，节约成本2 0 ，减少二氧化碳排 放3 0 。全市在跑的集卡如采用l n g 清洁能源技术，总体节能效果将提高1 5 。 国际上，国际油价起伏不定也迫使我们不得不考虑寻找新的能源来代替化石燃料， 而很多研究表明生物燃料具有其特殊的优势，发展生物燃料可以大大减少温室气体的 排放，促进燃料的无碳化进程，实现动力能源供应的多元化发展。 美国国会已经颁布相关法令，规定n 2 0 2 2 年美国交通必须实现每年使用2 1 0 亿加仑 的生物燃料，来取代数十亿加仑的汽油，减少温室气体排放。即使用例如田纳西牧场 的牧草、佛罗里达州经过渗滤的海藻等植物作为原料生产动力燃料，而不是用玉米或 者其他农作物为原料生产乙醇。这些研究进展可以大大降低交通对石油的依赖，并提 供数千工作岗位，该法令的颁布为这些设想提供了有力的政策支持。 日产欲2 0 1 5 年碳排放较2 0 0 5 年减少4 0 ，大力打造燃料电池汽车和电动汽车。针 对不同车型减排的能力，对于汽油引擎，二氧化碳可以减少3 0 ，对于混合动力车减 少5 0 ，实现减排9 0 ，因此，生产燃料电池汽车以及电动汽车来缓解汽油柴油车对大 气环境所造成的影响。 丹麦早就开始了在智能电网上进行若干技术攻关，一旦智能电网成熟，那么电力 汽车将得到充分发展，实现与电站智能交流，根据电力价格的波动来决定何时以及如 何充电。目前丹麦已经在小范围内测试智能电网的可行性与稳定性。今后，天气预报 部门和发电厂、风机以及用户各方将得到融合，成为一个统一的网络。丹麦希望能够 从技术和机制两方面入手，改进目前的智能电网体系，并且将它扩大到欧洲所有国家。 旦国与国之间的相互联系机制得以建立，那么智能电网将成为欧洲“能源高速公路 。 1 2 2 研究的不足及存在的问题 综观国外的研究现状，主要是在经济比较发达、生活水平较高的城市进行研究和 探讨。其研究条件不太适合于我国的发展情况，由于受经济水平的限制，国内一些大 中型城市中，宏观的大气污染物碳排放研究比较多，但是针对城市碳排放的专项研究 还很少，因此有必要在针对目前对大气污染影响较大的交通污染源增长情况、城市社 西南交通大学硕士研究生学位论文第9 页 奠旨篁量量皇曼曼鼍置曹量鲁量置量| 置一i | 曹一 会发展情况以及城市交通结构的前提下对城市交通的碳排放增长情况，以及影响其增 长的相关因素进行研究，为城市的规划及持续发展提供理论依据。 1 3论文研究目的、研究内容、技术路线 ， 1 3 1研究目的 针对国内外机动车碳排放现有情况的对比分析，结合成都市交通方式、城市规划 结构、交通拥堵等因素的现状分析，运用指数平滑法预测出到2 0 1 5 年成都市城市交通 的碳排放量，分析成都市交通碳排放的影响因素，有针对性的提出了成都市碳减排对 策。 1 3 2 研究内容 本论文研究的主要内容包括以下几个方面： ( 1 ) 成都市主要交通工具出行现状研究：紧密结合成都市交通出行状况、机动车 碳排放量，以及交通废气对大气的影响现状，分析成都市交通管理体系中存在的问题。 ( 2 ) 成都市机动车碳排放量比较及预测：从成都市机动车碳排放量出发，分析影 响机动车碳排放量的相关因素，并应用二次指数平滑法预测出未来成都市交通碳排放 量，为减排对策的优化选择提供理论依据。 ( 3 ) 分析成都市交通碳排放的影响因素，有针对性的提出了成都市碳减排对策。 1 3 3 技术路线 本课题的技术路线以成都市机动车碳排放量为基础，研究过程遵循“资料收集一 文献综述一现场调研一收集数据一数据整合一模拟研究的研究思路。拟采取的技术 路线如图1 1 所示。 西南交通大学硕士研究生学位论文第1 0 页 图1 = 1 本论文技术路线图 西南交通大学硕士研究生学位论文第1 1 页 第2 章成都市交通概况及机动车污染状况 2 1 。成都市 2 1 1 成都市概况 成都市作为四川省的省会，从古至今拥有两千三百多年的悠久历史，是我国拥有 浓厚文化氛围的历史文化名城。伴随西部大开发的发展步伐，成都市一直是西南地区 重要的商贸、金融、科技中心，是联系西部其他城市的交通和通讯枢纽，是西南地区 的文化中心、以及教育集中地，也是国家批准的对外开放城市。我国重要的高新技术 产业基地、现代制造业基地、现代服务业基地，以及现代农业基地都集中于此，2 0 0 7 年，成都市获国务院批准，成为继上海浦东新区和天津海滨新区之后又一个国家 综合配套改革试验区。2 0 0 8 年，成都市被国家评定为中国最佳旅游城市。2 0 0 9 年，成都市成为亚洲首个被世界优秀旅游目的地城市中心( t h ew o r l dc e n t r e o f e x c e l l e n c ef o rd e s t i n a t i o n s ) 正式授予“世界优秀旅游目的地城市 光荣称号的城 市。2 0 1 0 年，成都市被联合国教科文组织授予“美食之都 的称号，并正式批准 加入联合国教科文组织的全球创意城市网络，成为亚洲第一个跨入国际市场的世 界“美食之都”。 2 0 0 2 年，经国务院批准，成都市进行区划调整，形成今天9 区4 市( 县级市) 6 县的格局，即成都市现辖：锦江区、青羊区、金牛区、武侯区、成华区、新都区、温 江县、龙泉驿区、青白江区9 个行政区；都江堰市、彭州市、邛崃市、崇州市4 个市； 金堂县、双流县、郫县、大邑县、蒲江县、新津县6 个县，以及一个国家高新技术产 业开发区。市辖区面积达1 4 18 平方公里，其中成都市中心城区建成面积超过了 4 0 0 平方公里。 成都市位于四川省中部，地处四川盆地西部，介于东经1 0 2 0 5 4 1 0 4 0 5 3 和北纬 3 0 0 0 5 , - - 3 1 0 2 6 之间，总面积1 2 1 2 1 平方公里，其中耕地面积占6 4 8 万亩，属内陆城市。 土地类型多样，按地貌类型可分为平原、丘陵和山地，地势由西北向东南倾斜。属于 亚热带湿润季风气候区，热量丰富、雨量充沛、四季分明。年平均气温在1 5 5 1 6 5 左右，主导风向为北风。成都境内河网密布，主要包括以西南部岷江、东北部沱江为 主的1 2 条干流以及几十条支流，河流纵横，沟渠交错。 改革开放以来，城市建设和经济发展快速进行，成都市已经成为西南部最大的、 人口最集中、综合实力最强的中心城市。2 0 1 0 年是“十一五 计划的最后一年，在党 西南交通大学硕士研究生学位论文第1 2 页 中央国务院、省委省政府以及市委的领导下，以邓小平理论和“三个代表 重要思想 为发展的理论指导，全面贯彻和落实科学发展观，深化城乡统筹“四位一体”的科学 发展总体战略，全面落实“扩大开放年提出的各项任务，加快转变为更高科技的经 济发展模式，使全市经济健康快速发展，争取提前完成“十一五计划的目标任务。“十 一五 计划完成以后，成都市又将向世界现代化田园城市转型，实现地区生产总值 5 5 5 1 3 亿元，增长1 5 ；地方财政一般预算收入5 2 6 9 亿元，增长3 6 ；固定资产投 资4 2 5 5 4 亿元，扣除灾后重建同比增长1 0 6 ；社会消费品零售总额2 4 1 7 6 亿元，增 长1 8 8 ；城镇居民人均可支配收入2 0 8 3 5 元，增长1 1 7 ；农民人均纯收入8 2 0 5 元， 增长1 5 1 。统筹城乡综合配套改革试验工作成果显著，受到党中央的充分肯定。公 共文明指数以及未成年人思想道德教育建设列全国省会城市第三名，副省级城市第一 名。 2 1 2 成都市交通概况 成都是四川省的省会，是国务院确定的西部地区的科技、商贸、金融中心和 交通、通信枢纽，也是全国著名的历史文化名城和最佳旅游城市。成都市公共交 通经过多年的建设和发展，目前中心城区现已经建成以人民南北路、蜀都大道等 主干道为框架，连同一环路、二环路、三环路形成的环形放射状的城市交通网络 体系。城市中心城区目前已有城市道路1 4 4 5 k m ，道路总面积3 6 8 7 万平方米，人 均道路面积达8 9 m 2 人；公交车车保量达4 4 0 1 辆5 2 2 0 标台，平均1 万人拥有1 0 5 标台，公交站点3 0 0 米的服务半径覆盖率达到8 6 1 ，5 0 0 米的服务半径覆盖率 达到9 8 8 以上。城市交通配套设施方面，拥有1 0 个泊位以上的各类停车场达到 3 9 5 3 个，停车泊位共计2 8 9 4 万个：城市交通管理方面，成都市正努力实现智能 化交通管理模式，全面提升城市交通管理质量和水平，提高城市道路和辅助设施 的利用率，为广大市民的日常出行提供更多的便利。 2 1 2 1成都市居民出行主要交通工具概况 ( 1 ) 机动车发展 截止2 0 1 0 年1 2 月，成都市机动车总量达到2 4 0 万辆，百人拥有机动车1 9 0 9 辆。成都市私人汽车的发展速度较快，机动化发展在全国大城市中处于较高水平， 基本进入了机动化初期。 ( 2 ) 非机动车发展 成都市非机动车包括普通自行车，电动自行车，电动三轮车，客运人力三轮 车等。目前合法客运三轮车1 6 2 0 辆，违法经营接近6 万辆。近几年电动车在成 西南交通大学硕士研究生学位论文 第13 页 都市发展迅猛，从2 0 0 1 年的5 0 0 辆猛增到2 0 0 7 年的9 0 多万辆。电动车出行比 例的上升影响到交通安全、环境，更影响到公共交通的发展，导致公交分担率有 进一步下降的趋势。 ( 3 ) 轨道交通发展 根据最新的成都市轨道交通建设规划文件，成都市2 0 1 2 年至2 0 2 0 年主要轨 道交通建设任务为：a 在已完成的一期工程基础上，