大数据与机动车尾气碳排放监测系统
2014-12-18 19:23:59   来源：智慧交通杂志 作者:张明远   作者:    评论：0

　　8月11日，备受关注的《广东省环境保护条例(修订草案修改二稿征求意见稿)》(以下简称"征求意见稿") 正式在省人大常委会官方网站上"亮相"，并公开向社会征求意见。值得注意的是，征求意见稿提出：省政府可以根据大气污染防治的需要，决定对新车提前执行国家阶段性机动车排放标准，并对珠江三角洲地区以及其他大气污染防治重点城市制定更严格的机动车排气污染防治规定。

　　改革开放以来，随着工业化的不断推进，我国各地区城市化进程也在不断加快，由于城市人口快速增长和城市机动车数量的迅速增加而日益突出的交通拥挤、交通事故、机动车尾气排放引起的空气污染等问题也与日俱增。车辆尾气排放在城市环境污染中的比重越来越高，已成为城市环境污染的主要污染源。像广东、北京、上海等部分发达省市和地区已开始逐步出台相关政策和措施（比如北京市"企业搬迁补贴"等），有意识的缓解和解决城市环境问题。

　　汽车尾气排放作为城市污染的主要元凶之一，如何监测并加以控制已成为相关部门和机构不得不面临解决的问题。

　　机动车尾气碳排放监测的必要性

　　首先，国内机动车尾气排放对城市环境影响极为严重，尾气排放监测十分必要。交通运输业每年消耗的液态石化燃料基本上要占全球总量的一半以上，我国是世界上重度污染城市数量最多的国家，大中城市的空气污染极为严重。2010年发布的《第一次全国污染源普查公报》统计显示，目前我国机动车空气污染排放量已占城市空气污染总量的30%以上。

　　其次，是建设绿色交通和智慧城市的需要。近年来，发展智慧交通已成为业内共识，构建一套城市内部高效、快捷、绿色、环保的交通体系成为一个城市智慧交通建设水平的重要标准。完善机动车尾气排放监测机制有助于城市整体环境境况估量，是提升城市环境水平的有效方式。另外，机动车尾气检测也有利于优化城市交通结构，逐步淘汰高污染、高耗能车型，从根本上完善提升城市交通结构体系。

　　最后，汽车尾气控制和治理已成为世界重要课题，发达国家由于汽车总体技术较为先进，汽车尾气控制技术也较为先进，已经取得了重要进展，现在正向超低污染排放和零排放迈进。而我国在这方面起步较晚，许多控制技术处于探索和试用阶段，但我们正努力与国际接轨，因此，对各城市机动车辆碳排放进行监管监测也理应提上日程，建设和发展全方位高质量的智慧交通。

　　尾气碳排放监测的适用范围

　　首先，针对的应该是城市内部的机动车辆，尤其是企业用车和私家车。其次，不是所有地方都有必要进行碳排放监测，选择进行尾气碳排放监测的地区最好是大中型城市。原因有三：其一，像海洋环境一样，大气环境也具备一定的自净能力，而经济欠发达地区城市的机动车辆尾气即使会对城市环境造成污染，但仍不足以打破该城市的生态循环，因此对环境的影响还处于可接受范围之内；但是相对的，不少经济发达地区城市的机动车辆总数已远远超过可容纳水平，尾气污染大大超过环境自净能力，那么进行尾气碳排放监测就很有必要了。其二，任何一项交通工程都要投入与之相适应的投入，没有一定的经济实力，没有近千万的投入，想要建设一套颇具规模的完整的碳排放监测体系很不现实。其三，技术水平的要求。经济发达地区一般来说本身具备技术水平也相对不差，又或者可以通过引进高新技术人才来推动碳排放监测体系的建设，但是对于一般的三线城市或经济水平不是很高的地区就很困难，不仅是技术上的，还有后续建设能力。

　　机动车尾气碳排放监测手段

　　首先，行政手段。最常见的就是制定城市内部机动车碳排放标准，根据机动车尾气排放量不同将城市车辆划分归类，通过备案，限行等措施，对城市尾气排放进行一个整体的大概的估量，受出行频率等因素影响，准确率很低。

　　其次，技术手段，这里以南京和深圳为例。日前，由南京市机动车排污监管中心牵头，南京城市智能交通有限公司主导，清华大学、南开大学共同研发的城市机动车尾气排放计算课题取得成功。机动车尾气计算系统的原理是，在全市道路安装500个智能卡基站，通过感应经过车辆的智能卡信息，将每辆车实时尾气排放数据通过物联网传输到智能交通公司后台大数据分析中心。这样，全市每天乃至全年所有路段的尾气排放都可以精确计算出来。

　　而深圳则是通过与德国环境部签署"支持深圳缓解城市交通拥堵建设低碳交通体系"合作协议，开展《深圳市交通排放监测平台建设与应用》项目，建立了深圳市域范围的交通排放监测平台。此项目采取"自下而上"的建模思路，可对某时段某条道路某一路段上特定车型所产生的二氧化碳或氮氧化物进行详细计算，并建立了深圳首个本地的交通排放因子库。通过2000余小时各类车辆GPS数据的分析处理，得到60种典型工况、1600个排放因子。据说，该项目还开发建设了具有动态的图形化排放监测平台，核算全市路网中各类交通排放物的数量，包含实时排放、累计排放及分车型排放等3类指标及热力图动态、片区动态、网格动态、路网动态等4种可视化图形。

　　南京和深圳两地对尾气检测无疑更多的是借助于技术手段，但相较之下还是有所区别：南京比深圳多一个电子标签，比深圳成本无疑要高很多。以100万电子终端为例，每台上百元就是上千万的项目，何况南京何止百万车辆，终端也是保守价，所以综合起来，没有上亿元的投入，类似南京的项目很难做起来。而深圳项目成本则会低很多，更多的是借助GPS技术和车厂所给出的车型排放数据来进行，但相对来说准确性也会差很多。

　　另外，OBD产品也完全可以作为尾气排放量数据的一个重要来源。燃料利用率作为影响尾气排放的一个很重要的因素应该加以重视，另外燃料利用率也是"碳盘查"的一项重要数据来源。OBD产品作为机动车车载诊断设备，在当前不断增加服务元素的条件下，完全可以胜任测算燃料率用率的工作，并且会非常准确。

　　未来：大数据下的碳排放监测系统

　　大数据，被越来越多的人认可并推崇向往。在当下大数据时代，城市碳排放监测无疑也会许多可能，也必定会因次迅速完善推广。其实，从南京和深圳两地也不难看出，准确便捷经济的碳排放监测体系离不开大数据，不管是车厂机动车排放数据，还是机动车辆GPS运行数据，包括电子交警监控数据、OBD数据在未来都将是机动车碳排放监测体系的数据来源，关键是如何进行资源整合，如何利用，才能发挥大数据时代条件下的资源优势，建立规范、准确、经济、高效的监测体系。