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1、城市公交与节能环保陈志杰 （武汉理工大学物流工程学院物流0802 武汉 430063）摘要：进入2000年以来，随着机动车保有量的迅速增加，导致机动车排放污染物总量不断增高，机动车尾气污染已开始成为大气污染的重要来源，致使我国的污染类型也从煤烟型转为煤烟和机动车混合型污染，环境形势依然严峻。对于城市主要的交通工具公共汽车而言，合理安排营运线路、计划，力求减少空驶公里或无效公里。调配投放车辆，以适应客运市场的发展需求和乘客的出行需求，增强竞争实力。针对乘客的出行变化，适度调整运行班次。在乘客出行时间的差异上，适时优化客车类型，达到客车乘客上座率最大化。针对乘客的流量、流程、流向的科学性分析，合理
2、调整线路、车辆。平时则增加早、晚高峰的运力，节假日期间则增强白班、夜班的运力。通过以上的措施来减少城市公交尾气的排放量，降低对环境的污染，同时节省能源，使城市公交更加环保，运输效率得到极大的提高。本文介绍了适合我国公共交通的几项节能减排的策略，并简要阐述了快速公交系统在我国的发展现状。关键词：公共交通系统；合动力公交车；交线路；快速公交系统节能与环保已经成为当今汽车界急需解决的两大问题。全世界各国都在制定更为严格的法规来控制汽车的排放，并研究各种新技术来减少燃油消耗。统计显示：目前全国有38万辆公交车，每天平均运营6000万km，日消耗油量2000多万t，全年耗油量约70亿t，如果使用节能环保
3、型公交车，按每100km可减少燃油2L来算，则每日可节省燃油1200t，全年节油40多万吨。我国现有的38万辆公交车中约有12万辆以上的车辆排放达不到国排放水平，其中已达到报废年限的公交车约38万辆，接近报废年限的公交车约53万辆，运营68年公交车也已到达76万辆。如果公交车排放都达到国标准，那么CO排放量将在原有基础上减少30，C0。和NO。分别减少40。所以，对城市公交车辆实施节能减排措施具有很好的经济效益和社会效益。1 公共交通降低能源消耗和排放我国是世界第二能源消耗大国，交通能耗比例占能源消耗总量约18，相关资料表明，公共交通出行比小轿车出行节约能耗80，故绿色公交车辆是未来优先选择的
4、交通工具之一。公交车比私家轿车更节能环保，2辆小汽车占用道路的面积相当于1辆公交车，而1辆公交车的载客量是1辆小汽车的20倍以上，也就是说每个公交车乘客所占用的道路空间仅是小汽车乘客的120，公交车的单位客运量所消耗的能量只有小汽车的I10。运载相同数量的乘客，公交车的尾气排放是小汽车的110。2007年9月1622日，我国110个城市共同开展了首届无车日活动，气污染物的方法在此均不适用.本文在此提出一个解决方案，即鉴于内饰材料是车内环境的污染源，我们在不改动整车设计和总装工艺的前提下，在车辆内饰部件的结构中增加一层高吸附性能的材料，以此清除车内空气污染物。活性炭纤维是一种新型材料，人们通过碳
5、化、活化工艺，在直径1030 u m的纤维表面刻蚀出无数孑L穴，其中微孔占到90，比表面积比颗粒活性炭高出50，吸附能力是颗粒活性炭的5倍，吸附速度比颗粒活性炭快100倍，这些数据足以说明活性炭纤维吸附能力的强大。这种纤维可贵之处还在于他能够加工成丝、纸、布、毡、绒等形态，很容易与别的材料复合，从而大大地拓宽了他的使用领域。如果将他们与车辆内饰件复合，即在原有内饰件的结构中热合一层活性炭纤维制品，此时的内饰件也就出现吸附能力了。尽管活性炭纤维被内饰件的饰面层所包覆，但在从微观角度看，饰面的透气结构无碍那些不足1nm的气体分子自由穿行。这些有害气体分子一旦接近活性炭纤维，即会被活性炭纤维吸引并被
6、强留于体内微孔中，当活性炭纤维周边有害气体浓度下降，远端高浓度的有害气体当即向活性炭纤维周边扩散、补充、直至被吸附，如此反复，车内空气由此获得净化。此方法曾委托国家环保产品质量监督检验中心做过3次模拟试验，结果甲醛和苯的清除率均达到95以上。活性炭纤维体内所积聚的有害气体分子，可以使用诸如热风吹拂的方法使有害气体分子获得能量，挣脱约束，跃出孔外，回归大气并分散于大自然之中，让活性炭纤维重归洁净。除外也可以使用施放强氧化剂(如臭氧)的方法，分解其体内所存留的有害气体，人们不必担心过量有害物的积存会产生二次污染。在国外，只有少数国家可以生产这种活性炭纤维，我国是活性炭纤维的出口国。在国内，这种吸附
7、材料已在环保工程废气处理中得到应用，有成熟的经验可借鉴，将这种技术移植到汽车工业不会有太多的困难。需要指出，净化空气的能力只决定于吸附材料的重量，为此，只需在某些特定部位选定一个内饰件进行复合改造即可，当然，所使用的吸附材料必须是足皇的。这个特定内饰件可以是与车体固结的部件，也可以是能与车体分离的部件，他们的生产成本都不会太高，用这种代价来取得车内空气质量达标，作为汽车生产企业应该是能接受的。据测算，开展无车El一天，可节省燃油3300万L，减少有害物排放约3000t。但是现在的公共交通也存在一些弊端，比如出行耗时、等车时间过长、换乘不方便等因素，使得更多人选择摩托车和小汽车等交通工具。因此，
8、要想把出行人流最大限度地吸引到公共交通上来，我国还需要做一些努力，改进公交车的乘坐舒适性，提高运行速度和提高服务质量。2 公共交通节能减排的途径2.1 车辆的更新换代 对于在用汽车来说，随着行驶里程的增加，其关键动力总成、零部件控制性能会产生劣化，这都会或多或少影响汽车油耗。所以公交车运行6年后，车辆的技术状况明显下降，运行8年基本接近报废标准，这时应立即停止营运工作。如果车辆达到报废的条件仍参加营运工作，不但会降低工作效率，同时车辆耗油量会增加，排放也会增加，所以对于达到报废年限的公交车，必须及时退出营运市场，更换为技术状况良好的车辆，提高公交车的档次，同时也提高了公交车的乘坐舒适性，吸引更
9、多的市民选择公共交通这种出行方式。如果有个别车辆达到报废年限，但车况、车质综合性能还极为优良，那么经过申请可以根据实际情况按程序适当延长经营时间。2.2 使用大容量车辆据统计，18m的公交车定员为175人，100km油耗约为50L12m公交车定员为80人，100km油耗约为28L；10m交车员为68人，百公里油耗约为25L；8m公交车定员为46人，100km油耗约为22L。由此可见载客量越大，人均油耗越低。所以在城市客运主干线应尽量采用大容量车辆。使用大容量车辆也可降低公交车密度，改善道路拥挤状况。这样，一方面相同的时间可运送更多的乘客，在上下班交通高峰期，可适量增加运营车辆数目；另一方面可降
10、低车辆密度，提高道路利用率。2.3 发展新能源及混合动力公交车除了在普通公交车上加装各种先进设备，来减少燃油消耗和排放外，还可使用其他新型公交车，如燃料电池车、纯电动车和混合动力车等。普通公交车由内燃机驱动，通过石油燃料的燃烧产生热能，再将热能转换为机械能驱动车辆；而燃料电池公交车是由燃料电池机组产生的电能通过电动机驱动车辆。现在应用较为广泛的是氢燃料电池公交车。氢是一种取之不尽、用之不竭的资源，而且这种车辆仅排放水，而没有任何有害排放物。燃料电池车动力装置运动件少，工作时振动小，噪声低，但是其成本过高。纯电动公交车是指以蓄电池为动力行驶的公交车。蓄电池以铅酸蓄电池和锂离子电池为主，锂离子电池
11、因其续驶里程和使用寿命较铅酸蓄电池长而发展迅速。锂离子电池公交车充电45h，可行驶200多km，平均每公里耗电量在1度左右，其充电次数在500次以上，甚至达到1000次。但是这种车辆还需进一步研发，其电池的寿命、适应性、成本、污染性都是要解决的难题。混合动力公交车有内燃机和电动机两套动力系统，在起步或低速行驶时，车仅依靠电力驱动；当车辆行驶速度提升后，内燃机和电机同时启动并开始输出动力；在车辆制动时，混合动力系统将动能转化为电能，并储存在蓄电池中。这种混合动力公交车正常行驶状况下，可以比普通公交车降低油耗2040，噪音可降低2530。停车、起动和堵车时，由于没有燃油消耗，因此尾气排放量几乎为零
12、。混合动力公交车与纯电动公交车、燃料电池公交车相比，在动力性能、续行里程和使用方便性等方面具有明显的优势，未来发展前景较好。2.4 优化城市公交线路我国各大城市道路基本上可分为快速路、主干路、次干路和支路4种类型，其中快速路及主干道是主要承载力量，次干路和支路是主干路的有效补充，这样构建了一个有效的城市公路网络。在这4种道路上，公交车的需求也是不同的，快速路和主干道需要大容量的公交车，例如18m和12m的公交车，而次干路和支路由于道路条件和乘客人数限制，只需要10m或8m公车即可。建立完善的城市公共交通优先车道网络，建成一批公共交通优先通行信号系统。在一些条件允许的市区主干道，建立公交车专用道
13、，在一些交通繁忙的路口，设立公交先行的信号灯，保证公交车的畅通运行。公交车在这样“特殊优待”的条件下会迅速发展起来，成为居民出行的首选，那么私家车的数量会逐渐减少，道路拥堵情况会得到改善，从而形成良循环，达到节能减排的目的。此外，还要优化公交车路线，合理安排首末站、中间停靠站和换乘枢纽站。以保证乘客换乘方便，保证乘客下车后原地即可换乘另一辆公交车，或者在同一侧马路相隔不远即可换乘。在线路规划方面，还要考虑较偏僻小区的居民，在这些地区的公交车设置上：可以采取“上下班高峰期增加车辆数，其他时间适量减少车辆数”的措施，这样不仅可以节约能源，还能方便居民的出行。2.5 公共交通优惠政策公共交通可以采用
14、降低票价的方式来吸引乘客。(1) 短途公交车取消按路程计算票价的方式，而采取单一票价(1元或2元)的方式，一方面降低了票价来吸引更多的乘客，另一方面取消了售票员，节省了公交公司的开支。(2) 长途公交车仍按路途计算票价，但也可以适度调整票价。例如可根据公交车车况来区分票价，无空调车比有空调车便宜，旧公交车比新公交车便宜等等。(3) 采取换乘公交车半价优惠政策。如果乘客乘坐了长途公交车，中途转车时，在原地换乘另一辆公交车，可获得半价优惠。(4) 可取消公交月票，而采取公交卡优惠政策。例如持有公交卡的乘客可享受4折或5折优惠等，学生、老年人和残疾人可享受三折或二折优惠等。北京在2007年采取这种措
15、施后，公交车出行率大幅度上升，当年公交出行比例从302增长到10月的345，超过了小汽车32的出行比例。2.6 政府的大力支持公交优先策略的实施还需要政府的大力支持。公交系统的特点是：初始投资大，资金回收慢，直接效益低等，而且为了吸引更多人来乘坐公交车，又采取了降低票价的措施，所以仅仅通过票价收入来维持公交系统是行不通的。政府可以通过直接补贴或间接补贴两种方式对公交系统进行财政补贴。直接补贴就是从政府的财政资金拨款给公交系统，很多国家(例如美国、法国、德国、奥地利等)就通过财政资金拨款的方式来提供公交系统的一部分运营资金，我国也可借鉴这种方式。间接补贴就是政府可以在一定范围内减少公交企业的税费
16、，例如减少土地使用税、燃油税、营业税、车辆购置税等。此外，一些大型公交车中转站附近的土地可以租赁给公交公司，成为其发展的成本。3 发展快速公交系统快速公交系统(Bus RapidTratnsi)简称BRT，是一种介于轻轨交通与常规公交之间的新型公共客运系统。它利用现代公交技术配合智能交通和运营管理，开辟公交专用道路和建造新式公交车站，实现轨道交通运营服务，达到轻轨交通的基本功能和服务水平，但投资及运营成本又比轻轨交通低。该系统利用大容量、高性能、低排放和舒适性良好的公交车辆，运营在全时段、全封闭的公交专用道上，从而保证了公交车的运营速度、准点率和安全性。快速公交系统的建设投资远远小于地铁和轻轨
17、，但其运营效益却可以和地铁、轻轨相媲美。表1给出了典型城市快速公交系统与地铁、轻轨在建设成本和运送能力方面的对比资料。可以看出，曼谷的地铁每公里建设成本为7359万美元，吉隆坡的轻轨每公里建设成本为5000万美元，而波哥大的快速公交系统每公里建设成本为520万美元，远远低于地铁和轻轨的建设成本，但最大单向运送能力每小时比轻轨还多6000人次，体现了快速公交系统低成本、高收益的特点。快速公交系统集合了公交和地铁的优点，特别适合我国这种人口众多，但是经济又不是很发达的国家。建立快速公交车系统后道路交通情况会发生一些变化，就是公交车道畅通无阻，但是普通车道相对而言就较拥挤，但是整个城市的运送效率是大
18、大提高了。同一条道路，如果运营出租车或者私家车，那么1h通过700辆，运送乘客2000多人次，如果运营公交车，快速公交系统一般会使用1 8m的大型公交车，1h通过100辆，运送乘客达到18000人次。而且，由于公交车道畅通无阻，节省了乘客的出行时间，会使得更多人选择公交车这种出行方式。快速公交系统不仅能节省燃料和能源消耗，还能改善空气质量。目前，我国许多城市相继建立了快速公交系统，例如北京、杭州、大连、常州、济南、合肥、昆明和厦门，厦门建立了5条线路，总长115km，总投资约30亿元。常州BRT全长约2377km，共设28个站点，系统的输送能力为5390人h，日均客流量约为7万人天。此外武汉、
19、长沙、重庆等城市也计划筹建中。4 结束语在石油资源日益紧缺和环境污染日益严重的今天，努力发展公共交通是解决问题的有效方法之一。“节能”、“环保”、“安全”、“舒适”等理念一直并称为当代汽车工业发展的几大主题。表1 典型城市快速公交系统与地铁、轻轨对比表城市交通方式线路长度公里建设成本亿美元最大单向运送能力人小时平均运营速度公里小时收入与运营成本比率曼谷地铁23.1175000040100吉隆坡轻轨2914.53000050100波哥大公交专用道412.133600030100近年来,“节能”与“环保”等尤其得到我国政府、社会和汽车行业的高度重视,这是我国社会经济和汽车工业发展的必然结果。在我国
20、大中城市逐渐形成以轨道交通为骨干、地面公交为基础、出租汽车为补充、信息系统为手段、交通枢纽为衔接的科学合理的城市公共交通体系，为人民群众提供快捷、准时、便利、可靠、经济的优质公共交通服务。参考文献1严蔚敏数据结构M北京：清华大学出版社，2001.2陈贻龙，邵振一运输经济学M人民交通出版社，2003.31王炜，杨新苗，陈学武城市公共交通系统规划方法与管理技术M科学出版社，2002.4靳文舟，张杰，李强客运班次的组合配车方法J公路交通科技，1999，12(16).5东南大学交通学院南京市浦口区公共交通调查报告R南京：东南大学，2008. Urban public transport and env
21、ironmental protectionChen Zhijie(Institute of Logistics Engineering, Wuhan University Wuhan 430063, China Logistics 0802)Abstract: Since the beginning of 2000, with the rapid increase in vehicle ownership in, leading to constant increase in total vehicle emissions of pollutants, motor vehicle exhaus
22、t pollution has started to become an important source of air pollution, resulting from our type of soot pollution type hybrid vehicle to soot and pollution, environmental situation remains grim. The citys main means of transport - buses, theReasonable arrangements for business lines, programs, and s
23、trive to reduce Kongshi km or invalid km. Deployment of delivery vehicles to meet passenger demand and the development of the market demand for passenger travel, and enhance competitiveness. Changes for passenger travel, appropriate adjustments to run frequency. Differences in passenger travel time,
24、 the timely and optimal bus type, bus passengers to maximize attendance. For passenger traffic, flow, flow of scientific analysis and reasonable adjustment line, vehicle. During times of increased morning and evening peak capacity, will enhance the day shift during the holidays, night shift capacity
25、. Through the above measures to reduce exhaust emissions of urban public transport and reduce pollution of the environment while saving energy, so that urban public transport more environmentally friendly, transportation efficiency is improved greatly. Key words: public transport system; cooperation of buses; cross lines; rapid transit system