基于交通环境承载能力的武汉机动车保有量研究.docx
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1、 基于交通环境承载能力的武汉机动车保有量研究 鲍娣+李素华+李盼【摘要】随着机动车保有量逐年增加,方便出行的同时,也带来了环境污染和交通拥堵。本文通过调查研究预估基于交通环境承载力的武汉市机动车保有量的上线,并通过分析武汉市现有的交通路网情况,论述了武汉市过度增长的机动车数量是否有必要实施限购政策。【关键词】交通污染承载能力;交通资源承载能力;汽车保有量;车辆限购1引言武汉市是重要的汽车工业产地,汽车产业的发展带动了武汉市的经济飞速发展。截至2016年底,武汉市机动车保有量已接近270万辆。机动车保有量的增加给人们带来交通便利的同时,也带来了一系列负面影响,其中包括空气污染,交通拥堵,交通事故
2、等。如何降低機动车保有量增加带来的不利影响,是我们将要解决的问题。交通环境承载能力又可以分为环境资源承载能力和环境污染承载能力。它们都会影响机动车保有量的极限数量。2基于交通环境承载力的武汉机动车保有量的计算模型交通环境承载力研究分为两个方面,即交通环境污染的承载力研究和交通污染资源的承载力研究。对于交通环境污染承载能力方面,根据交通环境容量模型,机动车废气的排放量与保有量之间以及环境承载能力之间可以用数学模型表示彼此之间的关系。因此,在运用此模型研究时,通过调研获得最新的机动车氮氧化物的排放总量,结合不同车型的数量以及排放因子,并以国家规定的排放标准为目标,来分析武汉所能容纳的氮氧化物排放总
3、量,以此来计算可承载的机动车数量。对于后者,以路网容量作为出发点,充分考虑到机动车行驶过程中对道路的消耗,而且根据机动车所包含的不同车型以及不同车型的道路空间消耗系数,结合武汉市最新统计的不同机动车保有量数据和武汉市近几年来对交通系统的道路规划,带入到机动车在驶量研究模型中,对不超过路网容量承载极限下的武汉机动车保有量进行定量的研究。2.1基于交通环境污染承载能力的武汉市机动车保有量计算对于交通环境污染承载力可以选择汽车污染排放物中氮氧化物的排放总量来进行计算,通过实地调研进行数据收集,可以得到,在2016年,武汉市的机动车保有量达到了270万辆,2015年武汉市废气排放中氮氧化物的含量达到了
4、12.10万吨,查阅相关的资料可知,交通污染的贡献度可取w=0.7、=5/6。在一辆车的有效行使里程内,以国四排放水平的车为参照对象。按照不能超过国家排放标准计算,轻型车排放量应在1.6L左右,各排放污染物最大值不能超过如下值:CO:1.0g/km;NOx:0.08g/km HC:0.1g/km;CO2没有最高限值:约185g/km。那么当知道一辆车的年行驶里程时,大概就可以知道,一辆车的年氮氧化物排放量了。在一个城市中,一般对于运营类车辆,例如出租车等,年行驶的里程数至少达到10万公里,而对于商务用途的小汽车行驶量则在5万公里以上,而每家每户越来越多的私家车平均行驶量则在2万公里以上。在12
5、.10万吨氮氧化物排放中,其中机动车的排放量占到4.41万吨。那么,则可以根据武汉市总共的机动车保有量来计算平均每辆车的氮氧化物的排放量。X(1)=12.1107kg,武汉市以达到国家排放标准为目标,则空气中的氮氧化物含量应达到k=5,假设机动车的排污能力和对交通污染的贡献度不变,即根据武汉市现状,可以选取污染贡献度为w=4.41/12.10=0.36。而机动车年排放水平则为:某市总的机动车氮氧化物年排放量/该市的机动车保有量=每辆车的氮氧化物年平均排放量。代入数据则有:4.41104106(2.3106)=2104g。结合武汉市的机动车保有量和氮氧化物排放水平可取20kg/年,保有量Y(1)
6、=230万辆,空气自净能力为=0.8,在达到理想的氮氧化物排放水平的前提下,d表示城市的交通容量能承受的机动车保有量增长情况。d=wX(n+1)(1-)-(1-)n-1X(1)+Y(1)(1-)n-1+(1-)+1(1-)n-2+2(1-)n-3+(n-1)(1-)0=0.39.010100.2-15412.11010+2010327010454-15154201038-541-154=58(万辆)计算结果表明,下一阶段达到国家排放标准为目标,能容纳的机动车增长率为每一年58万辆左右。但这一结果只是基于对空气污染物的承受能力,而机动车数量达到一定数值后不能一直按照这种速度增长,还要考虑其他因素
7、的制约,因此,接下来要考虑资源环境对机动车保有量的承受能力。2.2基于交通污染资源承载能力的武汉市机动车保有量计算计算武汉市交通污染资源承载能力下的机动车保有量发展空间,需要知道武汉市未来的道路网规划方面数据和一辆车使用时所占用的道路空间。因此,可以建立一个机动车在驶量模型,该模型是指是指在某一个确定的时间段内,选取某个路网为研究对象,该路网此时行驶的机动车数量。完整的机动车在驶量模型可以如图1所示。图1机动车在驶量模型该模型只考虑,机动车在选取的路网中所占据的道路资源。当在驶量达到道路资源所能承受的极限时,则此时称之为最大在驶量。下图为一个完整的在驶量交通承载力模型。在该模型中,可以很清楚的
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