生態(tài)資源緊缺導致人類能源使用受到限制,并開始制約汽車產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。2012年我國轎車保有量達到7126萬輛,成為我國保有量最大的基本乘用車,也成為汽車產(chǎn)業(yè)能源消耗最大的部分,構(gòu)成了我國生態(tài)資源耗費量最多的產(chǎn)業(yè)之一,其回收利用問題成為汽車產(chǎn)業(yè)報廢車輛處理的重點,受到多方面的關注。合理拆解報廢轎車可以減少其對建設用地生態(tài)資源的直接占用;合理回收利用報廢轎車可以減少其對森林、水域等生態(tài)資源的間接占用。這些節(jié)約的生態(tài)資源可以進一步提高生態(tài)資源利用效率,為可再生能源生產(chǎn)及污染物吸收提供生態(tài)基礎。本論文根據(jù)我國轎車發(fā)展的歷史數(shù)據(jù)的特征,結(jié)合我國轎車產(chǎn)業(yè)的干預事件,估計出轎車報廢量的預測模型。采用一款轎車做典型案例,計算出報廢轎車金屬材料在多種方案下的再生量、生態(tài)足跡和相應的節(jié)約量。根據(jù)所建立轎車保有量預測方程計算的預測值,估算出短期的報廢轎車金屬再生潛力和相應生態(tài)足跡的節(jié)約潛力。具體研究內(nèi)容如下:(1)針對報廢轎車制造來源復雜和轎車報廢量難以預測的問題,將物質(zhì)流分析方法引入報廢轎車金屬再生潛力研究領域,根據(jù)物質(zhì)流質(zhì)量平衡原理,系統(tǒng)分析了我國轎車報廢量變化的因素,選擇出轎車報廢物質(zhì)流預測的數(shù)據(jù)類型;通過分析已選擇的轎車數(shù)據(jù)類型及相關值,為建立轎車的預測模型確定了較為合理的時間樣本;在該時間樣本內(nèi),根據(jù)轎車數(shù)據(jù)缺失的基本原因,運用灰色理論補充了研究所需輔助數(shù)據(jù)。針對偶然事件對轎車報廢量變化規(guī)律干涉作用很大的問題,結(jié)合選定的時間樣本,將干預理論與時間序列模型相結(jié)合,構(gòu)建了轎車報廢物質(zhì)流時間序列模型并進行了短期預測。通過分析樣本時間段的歷史數(shù)據(jù),給出了我國轎車物質(zhì)流參數(shù)的時間序列的初步模型;根據(jù)模型仿真值與真實值的誤差并對比歷史數(shù)據(jù)分析,確定了對我國轎車影響的干預量及干預時間;結(jié)合干預理論對初始模型進行合理修正,并采用歷史數(shù)據(jù)對修正模型進行了檢驗,結(jié)果顯示該模型可以用于轎車生產(chǎn)量、銷售量和進出口量的短期預測。(2)針對現(xiàn)行轎車回收利用方案對節(jié)能與環(huán)保重視不足,提出了相應的報廢汽車金屬零部件回收利用方案網(wǎng)絡層次評價模型,并且采用證據(jù)合成理論解決了評價過程中數(shù)據(jù)部分沖突的問題。這一部分針對現(xiàn)階段報廢汽車回收利用的特點,歸納總結(jié)出報廢汽車回收利用的評價準則,即能源消耗、環(huán)境排放、回收成本、技術風險準則,通過分析報廢汽車回收技術標準設定準則的變化趨勢,論證了節(jié)能與環(huán)保應該成為上述準則權重較高的設定準則;結(jié)合有一定代表性的專家評價數(shù)據(jù)并結(jié)合網(wǎng)絡層次分析(Analytic Network Process,ANP),提出了以節(jié)能與環(huán)保為導向的網(wǎng)絡層次評價模型;通過建立的模型評價了多種報廢汽車金屬零部件回收利用方案,得出結(jié)論:在報廢汽車金屬零部件可以采用多種回收方案利用時,建議采用“再制造”回收利用方案。(3)針對生態(tài)資源開始制約轎車產(chǎn)業(yè)發(fā)展的問題,將生態(tài)足跡理論應用于報廢轎車金屬回收利用領域,結(jié)合上一部分選定金屬回收利用方案,為選擇以生態(tài)資源節(jié)約為主導金屬回收利用方案提供參考。采用一款國產(chǎn)轎車作為樣本,結(jié)合相關拆解回收利用數(shù)據(jù),計算出在不同回收利用方案下的樣本轎車金屬的再生量,同時計算出轎車金屬回收利用的生態(tài)占用節(jié)約量,結(jié)果表明,采用部分金屬再制造能夠有效提高金屬再生率,同時也可以大幅度減少報廢轎車金屬回收利用過程中的生態(tài)占用。(4)針對轎車產(chǎn)品報廢在市場中存在遲滯的問題,將前文研究的時間序列參數(shù)結(jié)合轎車報廢物質(zhì)流分析,提出了包含轎車新陳代謝過程的保有量計算模型,并結(jié)合威布爾概率分布預測了轎車報廢量和生態(tài)占用節(jié)約潛力。根據(jù)物質(zhì)流分析中的新陳代謝理論,采用中間變量分析了轎車生產(chǎn)-使用-報廢的新陳代謝過程,提出了轎車保有量計算模型,并結(jié)合轎車可靠性的威布爾壽命分布預測了轎車報廢概率分布以及轎車報廢量分布,最后對轎車報廢量及金屬再生潛力、生態(tài)占用節(jié)約潛力進行了預測。
【學位單位】：湖南大學
【學位級別】：博士
【學位年份】：2016
【中圖分類】：X734.2
【部分圖文】：

圖 1.1 中國汽車與轎車保有量變化對比圖[11]中國報廢轎車來自國內(nèi)外汽車產(chǎn)業(yè)的產(chǎn)品。中國轎車產(chǎn)業(yè)起步落家，1990 年以前中國轎車產(chǎn)量較低，中國轎車產(chǎn)量沒有超過 4.5 足國內(nèi)需求為主，1990 年之后開始有少量產(chǎn)品出口[9]。這種產(chǎn)量勢，簡化了中國轎車報廢量的預測。2000 年左右，中國轎車產(chǎn)轎車產(chǎn)品不再簡單滿足國內(nèi)需求，開始逐步增加出口。2007 后脫很長一段時間都以進口為主的局面，出口量開始超過進口量，轎車保有量計算方式變得復雜起來，因為中國生產(chǎn)的轎車不僅在口貿(mào)易[12]。與之對應的是，中國報廢轎車由國內(nèi)外的汽車產(chǎn)品組廢量預測也開始變得復雜。轎車報廢隨機性影響轎車報廢量的預測。轎車是一種由眾多零部械產(chǎn)品，轎車報廢的過程就是這種產(chǎn)品失效的過程。導致復雜機障有偶然故障和漸變故障兩種類型。當復雜產(chǎn)品使用一段時間以故障增加，導致復雜產(chǎn)品功能失效，最后進入報廢階段。轎車的

報廢轎車金屬回收利用中的生態(tài)占用節(jié)約研究為中心展開，分別論述了：(a)報廢轎車物質(zhì)流數(shù)據(jù)特征，對報廢轎車物質(zhì)列數(shù)據(jù)進行了研究；(b)報廢轎車物質(zhì)流參數(shù)預測估計模型；(c)報廢轎車金回收利用方案評價，對報廢轎車回收利用方案進行了選擇；(d)報廢轎車金種利用方案生態(tài)足跡變化案例；(e)轎車回收金屬再生及生態(tài)占用節(jié)約潛力個主要問題進行了研究。本課題在研究過程中得到國家自然科學基金(面向產(chǎn)品的全生命周期 MEP 評價與多目標優(yōu)化研究，70973034/G031201 和設定動因下高技術企業(yè) R&D 能力培育機理與政策研究，71173070/G030。

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本文編號：2820336