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車輛排放多是因為習(xí)慣不好?浙大成果為交通減排提供全新視角

發(fā)布時間:2023-09-15來源:浙大融媒體作者:675

如何實施有效的交通減排措施?一直是大家面臨的一個難題。

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微差異及演化趨勢是否會對宏觀層面產(chǎn)生巨大的環(huán)境影響,又如何進行評估呢?

近日,浙江大學(xué)建筑工程學(xué)院智能交通研究所長聘教授陳喜群團隊聯(lián)合北京交通大學(xué)、帝國理工學(xué)院等,以微觀駕駛行為為研究對象,提出了標(biāo)準(zhǔn)化駕駛激進性指數(shù),并以此對駕駛員的跟馳行為進行分類及預(yù)測。研究結(jié)果表明,相比于溫和駕駛行為,激進駕駛行為將額外產(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現(xiàn)交通減排的可行方法。

這項研究刊登于《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,被選為亮點論文,并通過研究簡報形式發(fā)表。該成果被《自然》遴選為當(dāng)期全球科學(xué)文獻中的四項研究亮點之一。

由于駕駛行為在人口中的差異很大,要想了解駕駛行為對車輛減排的影響機理,就得回答一系列科學(xué)問題。

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

針對上述問題,浙江大學(xué)研究團隊以車輛跟馳過程中的加減速行為為切入點,提出標(biāo)準(zhǔn)化駕駛激進性指數(shù),衡量駕駛員的駕駛行為激進程度;并依托海量車輛軌跡數(shù)據(jù)集,將我國的駕駛員按照駕駛行為激進性劃分為冷靜、中性與激進三個類別。

駕駛員激進程度及相應(yīng)的駕駛行為分類

研究人員通過排放模型對真實軌跡進行污染標(biāo)定,估計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,跟馳階段的車輛排放越多。

典型車輛跟馳響應(yīng)階段的標(biāo)準(zhǔn)化駕駛激進性指數(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)測未來駕駛行為與整體駕駛環(huán)境的變化規(guī)律。

陳喜群說:“考慮到快速的汽車電氣化進程,我們將研究范圍擴大到全國,預(yù)測未來中國排放標(biāo)準(zhǔn)下的年度車輛銷售量、電動汽車銷售比例、車輛報廢曲線、平均車齡和保有量,以及未來駕駛行為分布的變化趨勢,如果維持目前的駕駛行為演化趨勢,駕駛行為將整體更加激進,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,我國小汽車將額外排放4億噸二氧化碳、150萬噸一氧化碳和3300噸顆粒物。

中國車輛保有量、分布、年齡和排放標(biāo)準(zhǔn)變化趨勢

未來的激進駕駛員數(shù)量將持續(xù)增加,駕駛行為減排刻不容緩?;谖覈鴮嵶C研究的啟示可以拓展至全球范圍,為實現(xiàn)全球可持續(xù)發(fā)展目標(biāo),離不開所有駕駛員的共同努力。

研究團隊從駕駛行為的角度分析了車輛排放情況,揭示容易被忽視的日常駕駛行為對車輛排放的影響機制,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:“從個體駕駛行為的微觀尺度到我國未來三十年交通排放的宏觀尺度,我們?yōu)閷崿F(xiàn)交通運輸‘雙碳’目標(biāo)提供了新視角?!?/span>

《自然》評價:“激進的駕駛行為對地球有害。無論在哪個國家,都應(yīng)關(guān)注日常駕駛行為。”《自然-可持續(xù)》編輯團隊評價:“人類行為在日常實踐中的作用往往容易被忽視,但卻可能對可持續(xù)發(fā)展有深遠影響。該團隊的此項工作是對已有文獻的重要補充,他們計算了駕駛行為對交通排放量的影響,并根據(jù)當(dāng)前趨勢或行為變化預(yù)測了未來碳排放量和可避免的碳排放量?!?/span>

該研究得到了國家自然科學(xué)基金基礎(chǔ)科學(xué)中心項目和面上項目(7228810172171210)、中國博士后科學(xué)基金(2021M702819),浙江省自然科學(xué)基金(LZ23E080002),國家科技創(chuàng)新2030—“新一代人工智能”重大項目(2020AAA0107400)的資助和支持。

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