【摘要】：近年來,保護(hù)環(huán)境和節(jié)能減排逐漸成為備受關(guān)注的熱點(diǎn)問題,作為能源消耗的重點(diǎn)行業(yè),交通運(yùn)輸業(yè)具有能耗源頭多、規(guī)模大等特點(diǎn),我國各級(jí)政府也大力開展了綠色交通工作,逐步地把能耗核查納入到政府的重點(diǎn)工作之中。傳統(tǒng)能耗統(tǒng)計(jì)方法從能源口徑出發(fā),未能考慮到運(yùn)輸工具終端的實(shí)際能耗情況,能耗數(shù)據(jù)普遍存在失真的問題,基于這一現(xiàn)狀,論文針對(duì)區(qū)域交通運(yùn)輸能耗統(tǒng)計(jì)監(jiān)測(cè)和預(yù)測(cè)模型展開了研究。論文以遼寧省為例,提出了區(qū)域水陸交通能耗統(tǒng)計(jì)和監(jiān)測(cè)方案,經(jīng)過實(shí)地調(diào)研,制定了能耗統(tǒng)計(jì)表格,確定了能耗統(tǒng)計(jì)監(jiān)測(cè)的方法及頻率,選取了5888個(gè)統(tǒng)計(jì)樣本進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析,并對(duì)其中339個(gè)樣本進(jìn)行了實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)。統(tǒng)計(jì)和監(jiān)測(cè)結(jié)果表明,在能耗差值方面,城市公交和水路貨運(yùn)領(lǐng)域的監(jiān)測(cè)單耗數(shù)據(jù)較現(xiàn)有統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)分別低出8.43%和10.87%,公路貨運(yùn)和公路客運(yùn)領(lǐng)域的監(jiān)測(cè)單耗數(shù)據(jù)較現(xiàn)有統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)分別高出5.93%和4.43%,總能耗的監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)較現(xiàn)有統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)高出1.97%,應(yīng)對(duì)能耗統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)進(jìn)行修正。此外,論文基于常住人口數(shù)量、人均GDP、城市化率、汽車保有量、水路船舶凈載重量、交通運(yùn)輸周轉(zhuǎn)量和能源利用效率系數(shù)等7個(gè)能耗影響因素,采用STIRPAT模型和嶺回歸分析方法,建立了區(qū)域交通運(yùn)輸能耗預(yù)測(cè)模型,得到7項(xiàng)指標(biāo)的敏感性系數(shù)分別為1.213、0.036、0.535、0.065、0.075、0.044和-0.036。模型的驗(yàn)證結(jié)果表明,預(yù)測(cè)模型的最大誤差為5.8%,平均誤差僅為2.59%,說明模型具備良好的精度,同時(shí),論文采用修正系數(shù)對(duì)預(yù)測(cè)模型進(jìn)行了修正,得到基于監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)的區(qū)域交通運(yùn)輸能耗預(yù)測(cè)模型,相較于基于現(xiàn)有統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)的預(yù)測(cè)模型,修正后的模型更能反映交通運(yùn)輸業(yè)的真實(shí)能耗。最后,論文采用7項(xiàng)能耗影響因素在2018-2030年的擬合數(shù)據(jù)對(duì)遼寧省交通運(yùn)輸業(yè)能耗情況進(jìn)行了預(yù)測(cè),結(jié)果表明,能耗總量呈先增后減趨勢(shì),并在2020年達(dá)到峰值,主要原因在于人口變化及能源利用效率的提高。總體而言,論文通過對(duì)現(xiàn)有能耗統(tǒng)計(jì)方法和實(shí)際監(jiān)測(cè)結(jié)果的分析,建立了基于統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)的區(qū)域交通運(yùn)輸能耗預(yù)測(cè)模型,提出了修正系數(shù)對(duì)能耗預(yù)測(cè)模型進(jìn)行修正,得到了基于監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)的能耗預(yù)測(cè)模型,并對(duì)2018-2030年遼寧省交通運(yùn)輸業(yè)能耗總量進(jìn)行了預(yù)測(cè),研究成果可為其他地區(qū)交通運(yùn)輸業(yè)的能耗統(tǒng)計(jì)和預(yù)測(cè)提供指導(dǎo)和參考。
【學(xué)位授予單位】：南京航空航天大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2019
【分類號(hào)】：F512.7;X322
【圖文】：

技術(shù)路線圖

監(jiān)測(cè)方法1）油路法路法的工作原理是通過在車輛油路上加裝流量傳感器來測(cè)量燃油消耗量，同時(shí)檢能來共同確定實(shí)際的油耗。油路法可分為單傳感器法和雙傳感器法，二者的主要傳感器安裝方式的不同。般情況下，連接車輛油箱和發(fā)動(dòng)機(jī)的油路一共有兩條，分別是進(jìn)油管路和回油管首先經(jīng)過初濾進(jìn)入發(fā)動(dòng)機(jī)，通過發(fā)動(dòng)機(jī)燃燒剩下的油會(huì)通過回油管再流回油箱。燃油消耗量時(shí)，燃燒剩余的油不會(huì)回流到油箱，而是直接回流到發(fā)動(dòng)機(jī)里面去，測(cè)量油耗時(shí)，需要在油路上加裝一個(gè)流量傳感器，相當(dāng)于改變了原有油路，因此油路測(cè)量法。相較于單傳感器法，雙傳感器法不會(huì)改變?cè)杏吐罚皇窃谶M(jìn)油管管道上均安裝 1 個(gè)流量傳感器，同時(shí)獲得發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)油量和回油量兩項(xiàng)數(shù)據(jù)，通過油耗情況，因此雙傳感器法又被稱為差分測(cè)量法。兩種測(cè)量方法使用的流量傳感器，具有體積小、易安裝和重量輕等特點(diǎn)，且精度需求，市場價(jià)格方面，單個(gè)傳感器價(jià)格在千元左右，相對(duì)來說可以接受，圖 3. 汽車傳感器。

進(jìn)而得出燃油消耗量。容式液位傳感器是通過將液位高度轉(zhuǎn)化成油量體積，來間接獲取油耗數(shù)據(jù)，它實(shí)質(zhì)容器，通過將液面高度轉(zhuǎn)換成電信號(hào)輸出，實(shí)現(xiàn)非電量到電量變換的功能。簧管式液位傳感器可通過磁力來控制干簧管的連通與否，將油箱液位高度轉(zhuǎn)化成電阻輸出，從而得到油箱的液面高度變化。相較于其它的油箱液位傳感器，干簧管式液裝起來較為復(fù)雜，價(jià)格相對(duì)較高。聲波液位傳感器是典型的利用超聲波原理的油耗監(jiān)測(cè)設(shè)備，通過發(fā)射超聲波脈沖信號(hào)反射，再由變送器接受反射信號(hào)的原理來測(cè)量油箱剩余油量。超聲波液位傳感器還能波與接收波之間的時(shí)間差，通過發(fā)射距離和發(fā)射時(shí)間來計(jì)算瞬時(shí)油耗，總體來說，超以測(cè)量瞬時(shí)油耗，同時(shí)具備高精度的特點(diǎn)，是較為先進(jìn)的測(cè)量方法。力傳感器法是利用半導(dǎo)體壓電阻型傳感器，當(dāng)油箱液面高度發(fā)生變化時(shí)，會(huì)在傳感面形成半導(dǎo)體變形壓力，通過壓力使薄片發(fā)生變形從而產(chǎn)生壓電阻抗效果，傳感器電阻抗效果轉(zhuǎn)換成電信號(hào)輸出，即可得到油耗情況。體而言，油箱法雖有多種設(shè)備供選擇，工作原理也各不相同，但是均具備裝置較為簡為低廉的優(yōu)點(diǎn)，圖 3. 2 中列出了幾種在油箱法中常用的液位傳感器。

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