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車(chē)輛排放多是因?yàn)榱?xí)慣不好?浙大成果為交通減排提供全新視角

發(fā)布時(shí)間:2023-09-15來(lái)源:浙大融媒體作者:675

如何實(shí)施有效的交通減排措施?一直是大家面臨的一個(gè)難題。

研究表明制定相應(yīng)措施,使用清潔能源等措施能有效進(jìn)行減排。然而,駕駛員作為駕駛行為的執(zhí)行者與駕駛排放的責(zé)任者,其日常駕駛行為的細(xì)微差異及演化趨勢(shì)是否會(huì)對(duì)宏觀層面產(chǎn)生巨大的環(huán)境影響,又如何進(jìn)行評(píng)估呢?

近日,浙江大學(xué)建筑工程學(xué)院智能交通研究所長(zhǎng)聘教授陳喜群團(tuán)隊(duì)聯(lián)合北京交通大學(xué)、帝國(guó)理工學(xué)院等,以微觀駕駛行為為研究對(duì)象,提出了標(biāo)準(zhǔn)化駕駛激進(jìn)性指數(shù),并以此對(duì)駕駛員的跟馳行為進(jìn)行分類及預(yù)測(cè)。研究結(jié)果表明,相比于溫和駕駛行為,激進(jìn)駕駛行為將額外產(chǎn)生約4億噸二氧化碳排放。該研究反映出改善駕駛員日常駕駛行為的重要性,給出一種從駕駛員角度實(shí)現(xiàn)交通減排的可行方法。

這項(xiàng)研究刊登于《自然-可持續(xù)》,論文共同第一作者為建工學(xué)院博士后夏英集與本科生廖辰磊,共同通訊作者為陳喜群教授與高自友教授,被選為亮點(diǎn)論文,并通過(guò)研究簡(jiǎn)報(bào)形式發(fā)表。該成果被《自然》遴選為當(dāng)期全球科學(xué)文獻(xiàn)中的四項(xiàng)研究亮點(diǎn)之一。

由于駕駛行為在人口中的差異很大,要想了解駕駛行為對(duì)車(chē)輛減排的影響機(jī)理,就得回答一系列科學(xué)問(wèn)題。

如何量化駕駛行為與車(chē)輛排放間的關(guān)系?如何估計(jì)現(xiàn)階段駕駛行為分布情況與潛在額外排放?如何預(yù)測(cè)未來(lái)的駕駛行為碳減排空間?

針對(duì)上述問(wèn)題,浙江大學(xué)研究團(tuán)隊(duì)以車(chē)輛跟馳過(guò)程中的加減速行為為切入點(diǎn),提出標(biāo)準(zhǔn)化駕駛激進(jìn)性指數(shù),衡量駕駛員的駕駛行為激進(jìn)程度;并依托海量車(chē)輛軌跡數(shù)據(jù)集,將我國(guó)的駕駛員按照駕駛行為激進(jìn)性劃分為冷靜、中性與激進(jìn)三個(gè)類別。

駕駛員激進(jìn)程度及相應(yīng)的駕駛行為分類

研究人員通過(guò)排放模型對(duì)真實(shí)軌跡進(jìn)行污染標(biāo)定,估計(jì)每種駕駛方式的污染物排放量,分析二氧化碳和四種主要污染物的排放情況,結(jié)果顯示標(biāo)準(zhǔn)化駕駛激進(jìn)性指數(shù)與排放之間存在近似線性關(guān)系,意味著駕駛行為越激進(jìn),跟馳階段的車(chē)輛排放越多。

典型車(chē)輛跟馳響應(yīng)階段的標(biāo)準(zhǔn)化駕駛激進(jìn)性指數(shù)與主要污染物排放的相關(guān)性

在確立了駕駛行為與污染的相關(guān)關(guān)系后,研究人員還需要預(yù)測(cè)未來(lái)駕駛行為與整體駕駛環(huán)境的變化規(guī)律。

陳喜群說(shuō):“考慮到快速的汽車(chē)電氣化進(jìn)程,我們將研究范圍擴(kuò)大到全國(guó),預(yù)測(cè)未來(lái)中國(guó)排放標(biāo)準(zhǔn)下的年度車(chē)輛銷售量、電動(dòng)汽車(chē)銷售比例、車(chē)輛報(bào)廢曲線、平均車(chē)齡和保有量,以及未來(lái)駕駛行為分布的變化趨勢(shì),如果維持目前的駕駛行為演化趨勢(shì),駕駛行為將整體更加激進(jìn),導(dǎo)致更多的額外排放?!?/span>2013年至2050年間,相比于冷靜駕駛的跟馳行為,我國(guó)小汽車(chē)將額外排放4億噸二氧化碳、150萬(wàn)噸一氧化碳和3300噸顆粒物。

中國(guó)車(chē)輛保有量、分布、年齡和排放標(biāo)準(zhǔn)變化趨勢(shì)

未來(lái)的激進(jìn)駕駛員數(shù)量將持續(xù)增加,駕駛行為減排刻不容緩?;谖覈?guó)實(shí)證研究的啟示可以拓展至全球范圍,為實(shí)現(xiàn)全球可持續(xù)發(fā)展目標(biāo),離不開(kāi)所有駕駛員的共同努力。

研究團(tuán)隊(duì)從駕駛行為的角度分析了車(chē)輛排放情況,揭示容易被忽視的日常駕駛行為對(duì)車(chē)輛排放的影響機(jī)制,表明跟馳響應(yīng)行為導(dǎo)致巨量的額外交通排放。

陳喜群說(shuō):“從個(gè)體駕駛行為的微觀尺度到我國(guó)未來(lái)三十年交通排放的宏觀尺度,我們?yōu)閷?shí)現(xiàn)交通運(yùn)輸‘雙碳’目標(biāo)提供了新視角?!?/span>

《自然》評(píng)價(jià):“激進(jìn)的駕駛行為對(duì)地球有害。無(wú)論在哪個(gè)國(guó)家,都應(yīng)關(guān)注日常駕駛行為。”《自然-可持續(xù)》編輯團(tuán)隊(duì)評(píng)價(jià):“人類行為在日常實(shí)踐中的作用往往容易被忽視,但卻可能對(duì)可持續(xù)發(fā)展有深遠(yuǎn)影響。該團(tuán)隊(duì)的此項(xiàng)工作是對(duì)已有文獻(xiàn)的重要補(bǔ)充,他們計(jì)算了駕駛行為對(duì)交通排放量的影響,并根據(jù)當(dāng)前趨勢(shì)或行為變化預(yù)測(cè)了未來(lái)碳排放量和可避免的碳排放量?!?/span>

該研究得到了國(guó)家自然科學(xué)基金基礎(chǔ)科學(xué)中心項(xiàng)目和面上項(xiàng)目(72288101,72171210)、中國(guó)博士后科學(xué)基金(2021M702819),浙江省自然科學(xué)基金(LZ23E080002),國(guó)家科技創(chuàng)新2030—“新一代人工智能”重大項(xiàng)目(2020AAA0107400)的資助和支持。

《自然》研究亮點(diǎn)論文鏈接:https://www.nature.com/articles/d41586-023-02341-x