城市交通的應(yīng)用及發(fā)展研究

時(shí)間:2022-11-15 13:55:36

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城市交通的應(yīng)用及發(fā)展研究

摘要:通過剖析東興市新能源公交車現(xiàn)狀,采用等效轉(zhuǎn)換法將純電動新能源公交車與傳統(tǒng)燃油公交車進(jìn)行比對,分析了新能源公交車帶來的顯著環(huán)境效益與經(jīng)濟(jì)效益,并結(jié)合新冠疫情背景運(yùn)用最小二乘法預(yù)測未來新能源公交車數(shù)量,引入調(diào)整因子修正預(yù)測結(jié)果。結(jié)果表明:東興市新能源公交車的發(fā)展仍呈增長趨勢,未來5年數(shù)量將不斷增加,現(xiàn)有兩大公交公司的配套基礎(chǔ)設(shè)施已經(jīng)無法滿足新能源公交車的未來發(fā)展趨勢。

關(guān)鍵詞:東興市;新能源;公交車;預(yù)測;疫情

0引言

面臨能源和環(huán)境問題日益嚴(yán)峻的現(xiàn)狀,汽車產(chǎn)業(yè)作為國民經(jīng)濟(jì)的重要支柱產(chǎn)業(yè),著力發(fā)展新能源汽車領(lǐng)域是緩解能源緊缺和改善環(huán)境問題的有效途徑。公交車排放的廢氣是城市空氣的重要污染物,減少公交車廢氣污染是改善城市空氣質(zhì)量的重要措施之一,而政府直接介入,以新能源公交車為切入點(diǎn)是新能源汽車推廣普及的基本策略。為推動我國節(jié)能與新能源汽車發(fā)展,國家出臺了系列政策為其“保駕護(hù)航”,各地方也紛紛響應(yīng)國家號召,力推新能源發(fā)展。廣西積極貫徹落實(shí)國家相關(guān)文件精神,高度重視新能源發(fā)展建設(shè),2020年3月廣西壯族自治區(qū)交通運(yùn)輸廳印發(fā)《廣西新能源公交車推廣應(yīng)用實(shí)施方案(2020—2022年)》,指出將大力實(shí)施新能源公交車推廣應(yīng)用,到2022年底,實(shí)現(xiàn)全區(qū)公交車保有量中新能源公交車占比達(dá)到75%以上,建設(shè)期內(nèi)全區(qū)每年新增及更換的公交車中新能源公交車比例達(dá)到90%以上,該方案的出臺為廣西新能源汽車發(fā)展奠定了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

1東興市新能源公交車現(xiàn)狀

東興市作為邊境窗口城市,積極探索和踐行新能源汽車發(fā)展戰(zhàn)略。2019年東興市發(fā)展和改革局印發(fā)《東興市新能源汽車推廣應(yīng)用攻堅(jiān)行動方案》的通知,在城市公交運(yùn)營方面提出了到2020年底純電動公交車占比不低于45%的目標(biāo)。項(xiàng)目建設(shè)期末,東興市被生態(tài)環(huán)境部授予第四批國家生態(tài)文明建設(shè)示范市縣稱號,其中重要建設(shè)指之一是環(huán)境空氣質(zhì)量。據(jù)統(tǒng)計(jì),東興市在2018—2021年期間汽車保有量不斷增加的情況下年平均空氣質(zhì)量指數(shù)仍一直保持在“優(yōu)”的水平,多次被列入全國最優(yōu)空氣質(zhì)量指數(shù)排行榜城市,這一成績的取得與政府在新能源汽車方面的政策支持密不可分。東興市通過大力推廣新能源汽車,不斷提升本市及周邊地區(qū)居民出行的服務(wù)品質(zhì),實(shí)現(xiàn)綠色出行的新要求,促進(jìn)城市公交向低能耗低污染的轉(zhuǎn)變,為城市空氣質(zhì)量的健康穩(wěn)定發(fā)展提供強(qiáng)有力的支撐。早在2016年,東興市燃油公交車數(shù)量已不再增加,并逐年申請報(bào)廢,到2020年底基本實(shí)現(xiàn)了公交車從燃油到純電動的全新轉(zhuǎn)型。截止2021年6月,東興市新能源公交車保有量以逐年遞增的趨勢增長,占比達(dá)97%,運(yùn)營車輛全部采用純電動類型,共計(jì)103輛。近五年新增及更換的新能源公交車比例已達(dá)100%,高標(biāo)準(zhǔn)實(shí)現(xiàn)了“全區(qū)公交車保有量中新能源公交車占比達(dá)到75%以上”的目標(biāo)?,F(xiàn)公交車直流充電樁共85個,充電樁配備比例超80%,基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)能滿足車輛充電需求。東興市公交車保有量見下圖。東興市擁有我國唯一與越南海陸相連的國家一類口岸,其圍繞重點(diǎn)打造“旅游+交通”的目標(biāo),充分利用自身的地緣優(yōu)勢,計(jì)劃開通東興—芒街國際公交線路,全線使用純電動公交車。此條國際公交線路的順利開通將成為新能源汽車推廣的特色應(yīng)用,成為全國交通運(yùn)輸行業(yè)的亮點(diǎn)。

2環(huán)境效益分析

在車輛運(yùn)營階段,新能源公交車較傳統(tǒng)燃油公交車而言所帶來的環(huán)境效益是不可估量的。純電動汽車能實(shí)現(xiàn)零排放,傳統(tǒng)燃油公交車絕大部分使用柴油作為燃料,整車尾氣排放的主要污染物有氮氧化物(NOx)、碳?xì)浠衔铮℉C)、一氧化碳(CO)、固體懸浮物(PN),其中,社會關(guān)注焦點(diǎn)的PM2.5就屬于固體懸浮顆粒的范疇,是空氣質(zhì)量評價(jià)的重要觀測指標(biāo)。若將東興市全部新能源公交車用燃油車替代,可分析這些燃油公交車整體排放情況,從而間接評價(jià)新能源公交車投放使用給東興市帶來的環(huán)境效益?,F(xiàn)分別對東興市公交公司和防城港泰德公司兩家企業(yè)在用新能源公交車進(jìn)行統(tǒng)計(jì),總計(jì)103輛純電動公交車中主要涵蓋中通客車、南京金龍客車、宇通客車三大品牌,現(xiàn)以車輛的核載人數(shù)為指標(biāo)將所有車輛劃分為7個類型,對標(biāo)國家《重型柴油車污染物排放限值及測量方法(中國第六階段)》(GB17691—2018)排放標(biāo)準(zhǔn)[1]分別等效轉(zhuǎn)化為相同核載人數(shù)的燃油公交車尾氣排放情況。由于從2021年7月1日開始執(zhí)行國六排放標(biāo)準(zhǔn),為減小預(yù)測誤差,故選擇國六型號的柴油公交車進(jìn)行數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換。通過對相同品牌相同核載數(shù)的燃油公交車排放及油耗參數(shù)進(jìn)行整車數(shù)據(jù)采集,得到柴油公交車排放情況,見表1。純電動公交車的環(huán)境效益最大,排放物為0。如柴油公交車按照每天營運(yùn)10小時(shí),一年?duì)I運(yùn)365天計(jì)算,可得到103輛傳統(tǒng)柴油公交車的環(huán)境效益,見表2。可見,東興市現(xiàn)有純電動公交車較柴油車而言,CO、NOx、PN的年排放量分別減少72195.17kg,32309.85kg及358.26×1011kg,新能源公交車的推廣應(yīng)用更有效提高了空氣質(zhì)量,減少空氣污染,是未來城市公交發(fā)展的重要方向。

3經(jīng)濟(jì)效益分析

東興市交通運(yùn)輸局于2021年7月在廣西防城港東興市人民政府門戶網(wǎng)站上公開了《2019年度東興市節(jié)能新能源公交車運(yùn)營補(bǔ)貼資金明細(xì)表》[2],故用2019年相關(guān)數(shù)據(jù)進(jìn)行測算。其中,政府用于新能源公交車的運(yùn)營補(bǔ)貼總計(jì)75萬元,累計(jì)行駛總里程3097372.49公里,每輛車年平均行駛里程為39207.25公里,用于31輛傳統(tǒng)燃油城市公交車成品油價(jià)格補(bǔ)助資金79860.75元,每輛車年平均補(bǔ)貼金額為2576.15元/輛。

3.1新能源公交車電費(fèi)

根據(jù)東興市公交充電站的充電收費(fèi)標(biāo)準(zhǔn),白天7~23點(diǎn)電價(jià)每千瓦時(shí)0.62元,晚上23點(diǎn)~7點(diǎn)電價(jià)每千瓦時(shí)0.33元,合計(jì)平均每千瓦時(shí)需花費(fèi)0.475元。東興市新能源公交車大致可以分為8種型號,根據(jù)表3數(shù)據(jù)可知車輛每天行駛總里程基本與續(xù)航里程相當(dāng),說明車輛充滿電后,完成一天運(yùn)營后電量基本耗盡,平均耗電量為每公里0.85kW?h,則103輛車年總電價(jià)為:0.475×0.85×39207.25×103=163.05萬元。

3.2傳統(tǒng)燃油公交車燃油費(fèi)

若將103輛新能源公交車轉(zhuǎn)化為傳統(tǒng)柴油公交車以評價(jià)其經(jīng)濟(jì)效益,由表1統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)可得國六標(biāo)準(zhǔn)的傳統(tǒng)燃油公交車平均油耗為20.67L/百公里,代入計(jì)算得,年總油耗為:20.67×39207.25×103/100=8.45×105L,0#柴油的平均價(jià)格以6.5元/升計(jì)算,則運(yùn)營階段燃油費(fèi)為549.25萬元,若參考每年2576.15元/輛的標(biāo)準(zhǔn)補(bǔ)貼,共計(jì)補(bǔ)貼26.53萬。

3.3經(jīng)濟(jì)效益

公交車運(yùn)營階段主要涉及燃料費(fèi)用及維修保養(yǎng)費(fèi)用兩大支出,據(jù)公交公司數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì),純電動公交車年保養(yǎng)費(fèi)為0.6萬元/輛,傳統(tǒng)柴油公交車為每年1.2萬元/輛?,F(xiàn)將兩種類型的車輛運(yùn)營費(fèi)用進(jìn)行比對,見表4,東興市所有公交車采用新能源純電動公交車較傳統(tǒng)柴油公交車而言節(jié)省成本約489.79萬元。綜上,新能源公交車帶來的高環(huán)境效益和經(jīng)濟(jì)效益成為其快速推廣應(yīng)用的重要因素,有較強(qiáng)的可行性和必要性。因此,如何合理配置基礎(chǔ)設(shè)施、支撐新能源公交車動態(tài)發(fā)展成為未來建設(shè)過程中的重要問題。

4東興市新能源公交車保有量預(yù)測

采用最小二乘法預(yù)測未來五年新能源公交車的保有量。找到變量“年份(