【摘 要】
：
氢能是未来能源系统清洁转型的重要二次能源.本文首先调研分析了美国、欧盟、日本既有的氢能研发总体战略及其实施情况;结合氢能源的优势和未来全球碳减排的任务,分析了氢能关键技术研发、产业化发展、交通运输行业推广应用情况;从技术角度比较了美国、欧盟、日本的氢能技术推广策略,指出我国氢能研发技术的国际差距.结合实际统计数据,分析了我国铁路、公路、水运和民航等运输方式的碳排放水平.在氢能既有特性参数基础上,测算了氢能在道路、铁路等不同领域应用的碳减排效果.结果发现:氢能替代公路货运10％,可减碳7000万t;1000
【机 构】
：
北京交通大学综合交通运输大数据应用技术交通运输行业重点实验室,北京100044;北京交通大学中国综合交通研究中心,北京100044;北京交通大学综合交通运输大数据应用技术交通运输行业重点实验室,北京1
论文部分内容阅读
氢能是未来能源系统清洁转型的重要二次能源.本文首先调研分析了美国、欧盟、日本既有的氢能研发总体战略及其实施情况;结合氢能源的优势和未来全球碳减排的任务,分析了氢能关键技术研发、产业化发展、交通运输行业推广应用情况;从技术角度比较了美国、欧盟、日本的氢能技术推广策略,指出我国氢能研发技术的国际差距.结合实际统计数据,分析了我国铁路、公路、水运和民航等运输方式的碳排放水平.在氢能既有特性参数基础上,测算了氢能在道路、铁路等不同领域应用的碳减排效果.结果发现:氢能替代公路货运10％,可减碳7000万t;1000万t氢用于替代道路货运可获得近1亿t的碳减排量.本文研究提出了氢能研发与应用策略,建立可再生能源与氢能综合互补调节机制,如近期利用西部地区可再生发电的弃电降低电解水制氢成本,利用灰氢替代燃油,中远期推广扩大氢燃料电池市场等.本文还研究了交通运输业适合氢能发展的重点领域,分析表明:2060年氢能在道路交通中的应用如能达到4000万t,可望实现交通运输业减碳约4亿t.本文结合我国国情提出了碳中和目标下将氢能技术与产品推广到大功率、长距离以及冬季低温地区客货运输领域,与既有电动汽车发展战略一道打造绿色交通体系的对策与建议.
其他文献
城市配送系统中考虑交通拥堵和环境污染车辆路径问题的时间依赖性体现在:不同道路拥堵程度下车辆运行速度不同,则不同出发时间对应的运输总时间也不同,导致运输成本和造成的环境污染也有较大差异.因此,本文提出一个时间依赖型绿色车辆路径模型,通过优化运输路径和出发时间降低运输成本、减少环境污染.模型的目标函数最小化包括油耗成本在内的运输总成本,其中,车辆油耗的度量基于综合模式排放模型,其创新之处在于,定义了允许车辆在节点处等待的情形,使车辆选择合适的时间出发以规避拥堵,即通过优化车辆路径以及路径上各节点处的出发时间寻
传统优化速度模型(OV)中把驾驶员的灵敏度系数设定为相同的常数值,而在真实驾驶情况下,驾驶员的灵敏度系数会在跟驰过程中发生随机性变化.为描述这个交通流的随机行为,将驾驶员的灵敏度系数模型化为高斯白噪声过程,建立随机优化速度模型(Stochastic Optimal Velocity,SOV).然后,运用随机动力学稳定性分析中的矩稳定性理论分析SOV模型的稳定性,得到一阶和二阶矩稳定性条件的解析解,解析式表明:SOV模型的稳定域由灵敏度系数的均值和噪声强度,以及车头间距共同决定.最后,应用蒙特卡洛法进行数值
针对越江越海隧道入口段追尾事故风险问题,本文首先基于上海长江隧道入口处路侧监控视频提取车速数据,通过聚类算法得到不同交通流状态下的实际平均速度,作为设置实验参数的依据.然后在驾驶模拟实验中,分别在晴天、雨天、雪天等不同环境下设置拥堵流、拥挤流、自由流3种交通流状况,并且在不同环境下分别设置一次追尾事故高危风险情境,获取驾驶行为数据.通过相关性分析和随机森林方法进行变量筛选和重要性排序,发现车头时距最小值、两车速度差最大值、急躁、加速度标准差、拥堵流这5个变量对事故风险有显著影响.最后,引入随机过采样方法优
针对考虑海上意外时间的集装箱班轮运输船期设计问题,依据海上意外时间经验数据,设置航行缓冲时间比例系数.运用连续最优控制原理,求解各航段船舶航行时间细分区间上燃油消耗最小的优化航速.结合多时间窗、多起讫时刻和多挂靠港口装卸效率合作协议,以班轮运输服务总成本最小为目标,构建班轮运输船期设计非线性混合整数规划鲁棒优化模型,设计分段离散化线性逼近算法求解模型.以AWE1(远东-美东1)航线为例,运用100个场景的数值进行模拟验证.结果显示:与不考虑海上意外时间或无合作协议相比,考虑海上意外时间和合作协议的班轮运输
城市轨道交通突发事件给系统运营和居民出行带来不利影响.为了分析导致突发事件的关键风险因素和突发事件给运营造成的滞后时间长度,本文提出基于复杂网络的有向权重动态风险模型.为了分析模型的拓扑特性,首先引入动态风险模态的概念,将每一时刻突发事件的风险因素、滞后时间长度和事件等级有机组合为动态风险模态,以从不同角度整体反映这一时刻城市轨道交通系统的风险状态.其次,提出相关性-时间敏感系数,分析在一定的滞后时间区间内,前序风险因素与后序事件等级的显著关系,进而表征不同风险模态的相关性.最后,将动态风险模态及其演化过
为提高立体车库服务效率,依据实际工程数据,对顾客存车到达过程与车辆库内停留时长进行拟合,将拟合结果与存车到达优先的出库策略结合,作为预测下一任务为存车或取车可能停放位置的判断依据;建立车库搬运设备调度及运行环境模型,利用Dijkstra算法确定搬运设备到各可能出库位置节点的最短路径节点集合,通过确定集合分叉节点设计出库待命位置.仿真结果表明:以顾客存取车到达拟合结果为预测的下一待命位设计,相较原地待命策略减小了顾客平均等待时间、平均服务时间,增加了搬运器平均能耗、平均利用率,符合待命位设计原理,显著提高了
随着我国城镇化和机动化进程的不断加快,交通运输行业的污染排放问题愈发严重,已经成为碳排放的主要来源之一.通过政策手段有效治理城市交通运输污染排放是实现城市可持续发展和2030年碳达峰目标的关键.本文在分析城市交通系统结构和各个要素因果关系的基础上,将城市交通能耗与排放系统划分为:人口、经济、私家车、公共交通、物流与货运、交通基础设施、能源消耗与排放等7个子系统,利用系统动力学方法建立城市交通减排治理决策模型,以哈尔滨市为例进行策略仿真.在对模型进行方程设置、参数估计和有效性检验之后,利用Vensim软件仿
扇区复杂度作为管制员工作负荷和动态空域配置的重要参考依据,需要事先准确地对其进行评估.本文针对有监督复杂度数据集存在的小样本问题,提出基于条件生成对抗网络的扇区复杂度评估框架.首先,构建交通流量、航空器性能和潜在冲突这3类复杂度指标,并结合主观复杂度等级得到标定样本;其次,利用条件生成对抗网络设计有标记样本生成算法,获得增广数据集;最后,分别采用逻辑回归、支持向量机和随机森林算法建立复杂度评估模型.以中南区域扇区为例,从定性和定量的视角验证生成样本的有效性,并在多种训练集配置下对比各模型评估结果.研究结果
机场的航空器碳排放是民航碳排放的主要来源之一,早日实现机场航空器碳排放达峰有助于加快推进绿色民航建设.以厦门高崎国际机场为例,首先采用改进的ICAO方法测算了2019年机场航空器碳排放量;然后,运用情景分析与蒙特卡洛模拟方法预测了厦门机场航空器碳排放达峰可能性、峰值与影响因素.结果表明:2019年厦门机场航空器在起降循环阶段共产生碳排放33.8万t,2035年碳排放最多可达45.3万t;在绿色发展和技术突破情景下,2035年前均可实现航空器碳排放达峰,且技术突破情景下达峰更早、峰值更低;航空器滑行时间和生
基于车载装置实时采集的北京地铁6、8、13号线列车牵引能耗、辅助能耗及再生能等分项能耗和牵引变电所电表记录的统计能耗,探析了地铁牵引系统能耗构成及影响因素特征.得到如下结论:列车运行能耗中38％～60％用于克服阻力和电机效率损失,9％～20％用于辅助设备,再生能占比约20％～49％.影响车公里牵引单耗的因素包括站间距、纵断面、列车性能、技术速度及满载率等.随站间距减小,牵引单耗呈幂级增长;纵断面设计为“高站位、低区间”的节能坡形式有利于减少单耗;质量轻、阻力小、电机效率的列车更节能,不同车型能耗差异可达1