城市交通的應(yīng)用及發(fā)展研究

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摘要：通過剖析東興市新能源公交車現(xiàn)狀，采用等效轉(zhuǎn)換法將純電動新能源公交車與傳統(tǒng)燃油公交車進行比對，分析了新能源公交車帶來的顯著環(huán)境效益與經(jīng)濟效益，并結(jié)合新冠疫情背景運用最小二乘法預(yù)測未來新能源公交車數(shù)量，引入調(diào)整因子修正預(yù)測結(jié)果。結(jié)果表明：東興市新能源公交車的發(fā)展仍呈增長趨勢，未來5年數(shù)量將不斷增加，現(xiàn)有兩大公交公司的配套基礎(chǔ)設(shè)施已經(jīng)無法滿足新能源公交車的未來發(fā)展趨勢。

關(guān)鍵詞：東興市；新能源；公交車；預(yù)測；疫情

0引言

面臨能源和環(huán)境問題日益嚴峻的現(xiàn)狀，汽車產(chǎn)業(yè)作為國民經(jīng)濟的重要支柱產(chǎn)業(yè)，著力發(fā)展新能源汽車領(lǐng)域是緩解能源緊缺和改善環(huán)境問題的有效途徑。公交車排放的廢氣是城市空氣的重要污染物,減少公交車廢氣污染是改善城市空氣質(zhì)量的重要措施之一，而政府直接介入，以新能源公交車為切入點是新能源汽車推廣普及的基本策略。為推動我國節(jié)能與新能源汽車發(fā)展，國家出臺了系列政策為其“保駕護航”，各地方也紛紛響應(yīng)國家號召,力推新能源發(fā)展。廣西積極貫徹落實國家相關(guān)文件精神，高度重視新能源發(fā)展建設(shè)，2020年3月廣西壯族自治區(qū)交通運輸廳印發(fā)《廣西新能源公交車推廣應(yīng)用實施方案（2020—2022年）》，指出將大力實施新能源公交車推廣應(yīng)用，到2022年底，實現(xiàn)全區(qū)公交車保有量中新能源公交車占比達到75%以上，建設(shè)期內(nèi)全區(qū)每年新增及更換的公交車中新能源公交車比例達到90%以上，該方案的出臺為廣西新能源汽車發(fā)展奠定了堅實的基礎(chǔ)。

1東興市新能源公交車現(xiàn)狀

東興市作為邊境窗口城市，積極探索和踐行新能源汽車發(fā)展戰(zhàn)略。2019年東興市發(fā)展和改革局印發(fā)《東興市新能源汽車推廣應(yīng)用攻堅行動方案》的通知，在城市公交運營方面提出了到2020年底純電動公交車占比不低于45%的目標。項目建設(shè)期末，東興市被生態(tài)環(huán)境部授予第四批國家生態(tài)文明建設(shè)示范市縣稱號，其中重要建設(shè)指之一是環(huán)境空氣質(zhì)量。據(jù)統(tǒng)計，東興市在2018—2021年期間汽車保有量不斷增加的情況下年平均空氣質(zhì)量指數(shù)仍一直保持在“優(yōu)”的水平，多次被列入全國最優(yōu)空氣質(zhì)量指數(shù)排行榜城市，這一成績的取得與政府在新能源汽車方面的政策支持密不可分。東興市通過大力推廣新能源汽車，不斷提升本市及周邊地區(qū)居民出行的服務(wù)品質(zhì)，實現(xiàn)綠色出行的新要求，促進城市公交向低能耗低污染的轉(zhuǎn)變，為城市空氣質(zhì)量的健康穩(wěn)定發(fā)展提供強有力的支撐。早在2016年，東興市燃油公交車數(shù)量已不再增加，并逐年申請報廢，到2020年底基本實現(xiàn)了公交車從燃油到純電動的全新轉(zhuǎn)型。截止2021年6月，東興市新能源公交車保有量以逐年遞增的趨勢增長，占比達97%，運營車輛全部采用純電動類型，共計103輛。近五年新增及更換的新能源公交車比例已達100%，高標準實現(xiàn)了“全區(qū)公交車保有量中新能源公交車占比達到75%以上”的目標?，F(xiàn)公交車直流充電樁共85個，充電樁配備比例超80%，基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)能滿足車輛充電需求。東興市公交車保有量見下圖。東興市擁有我國唯一與越南海陸相連的國家一類口岸，其圍繞重點打造“旅游+交通”的目標，充分利用自身的地緣優(yōu)勢，計劃開通東興—芒街國際公交線路，全線使用純電動公交車。此條國際公交線路的順利開通將成為新能源汽車推廣的特色應(yīng)用，成為全國交通運輸行業(yè)的亮點。

2環(huán)境效益分析

在車輛運營階段，新能源公交車較傳統(tǒng)燃油公交車而言所帶來的環(huán)境效益是不可估量的。純電動汽車能實現(xiàn)零排放，傳統(tǒng)燃油公交車絕大部分使用柴油作為燃料，整車尾氣排放的主要污染物有氮氧化物（NOx）、碳氫化合物（HC）、一氧化碳（CO）、固體懸浮物（PN），其中，社會關(guān)注焦點的PM2.5就屬于固體懸浮顆粒的范疇，是空氣質(zhì)量評價的重要觀測指標。若將東興市全部新能源公交車用燃油車替代，可分析這些燃油公交車整體排放情況，從而間接評價新能源公交車投放使用給東興市帶來的環(huán)境效益?，F(xiàn)分別對東興市公交公司和防城港泰德公司兩家企業(yè)在用新能源公交車進行統(tǒng)計，總計103輛純電動公交車中主要涵蓋中通客車、南京金龍客車、宇通客車三大品牌，現(xiàn)以車輛的核載人數(shù)為指標將所有車輛劃分為7個類型，對標國家《重型柴油車污染物排放限值及測量方法（中國第六階段）》（GB17691—2018）排放標準[1]分別等效轉(zhuǎn)化為相同核載人數(shù)的燃油公交車尾氣排放情況。由于從2021年7月1日開始執(zhí)行國六排放標準，為減小預(yù)測誤差，故選擇國六型號的柴油公交車進行數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換。通過對相同品牌相同核載數(shù)的燃油公交車排放及油耗參數(shù)進行整車數(shù)據(jù)采集，得到柴油公交車排放情況，見表1。純電動公交車的環(huán)境效益最大，排放物為0。如柴油公交車按照每天營運10小時，一年營運365天計算，可得到103輛傳統(tǒng)柴油公交車的環(huán)境效益，見表2?？梢姡瑬|興市現(xiàn)有純電動公交車較柴油車而言，CO、NOx、PN的年排放量分別減少72195.17kg，32309.85kg及358.26×1011kg，新能源公交車的推廣應(yīng)用更有效提高了空氣質(zhì)量，減少空氣污染，是未來城市公交發(fā)展的重要方向。

3經(jīng)濟效益分析

東興市交通運輸局于2021年7月在廣西防城港東興市人民政府門戶網(wǎng)站上公開了《2019年度東興市節(jié)能新能源公交車運營補貼資金明細表》[2]，故用2019年相關(guān)數(shù)據(jù)進行測算。其中，政府用于新能源公交車的運營補貼總計75萬元，累計行駛總里程3097372.49公里，每輛車年平均行駛里程為39207.25公里，用于31輛傳統(tǒng)燃油城市公交車成品油價格補助資金79860.75元，每輛車年平均補貼金額為2576.15元/輛。

3.1新能源公交車電費

根據(jù)東興市公交充電站的充電收費標準，白天7~23點電價每千瓦時0.62元，晚上23點~7點電價每千瓦時0.33元，合計平均每千瓦時需花費0.475元。東興市新能源公交車大致可以分為8種型號，根據(jù)表3數(shù)據(jù)可知車輛每天行駛總里程基本與續(xù)航里程相當，說明車輛充滿電后，完成一天運營后電量基本耗盡，平均耗電量為每公里0.85kW?h，則103輛車年總電價為：0.475×0.85×39207.25×103=163.05萬元。

3.2傳統(tǒng)燃油公交車燃油費

若將103輛新能源公交車轉(zhuǎn)化為傳統(tǒng)柴油公交車以評價其經(jīng)濟效益，由表1統(tǒng)計數(shù)據(jù)可得國六標準的傳統(tǒng)燃油公交車平均油耗為20.67L/百公里，代入計算得，年總油耗為：20.67×39207.25×103/100=8.45×105L，0#柴油的平均價格以6.5元/升計算，則運營階段燃油費為549.25萬元，若參考每年2576.15元/輛的標準補貼，共計補貼26.53萬。

3.3經(jīng)濟效益

公交車運營階段主要涉及燃料費用及維修保養(yǎng)費用兩大支出，據(jù)公交公司數(shù)據(jù)統(tǒng)計，純電動公交車年保養(yǎng)費為0.6萬元/輛，傳統(tǒng)柴油公交車為每年1.2萬元/輛。現(xiàn)將兩種類型的車輛運營費用進行比對，見表4，東興市所有公交車采用新能源純電動公交車較傳統(tǒng)柴油公交車而言節(jié)省成本約489.79萬元。綜上，新能源公交車帶來的高環(huán)境效益和經(jīng)濟效益成為其快速推廣應(yīng)用的重要因素，有較強的可行性和必要性。因此，如何合理配置基礎(chǔ)設(shè)施、支撐新能源公交車動態(tài)發(fā)展成為未來建設(shè)過程中的重要問題。

4東興市新能源公交車保有量預(yù)測

采用最小二乘法預(yù)測未來五年新能源公交車的保有量。找到變量“年份（