本計畫係由運輸規劃角度出發,目標為在運輸規劃評估模式中納入能源消耗與排放之關聯分析,發展一套整合性評估架構。本計畫為多年期計畫之先導研究,第1~2年期先以城際運輸公路系統、小汽車大宗車型為研究對象。有別於傳統以旅次特性為分析基礎(trip-base),以行車距離衡量公路運輸之能源消耗與污染排放的概念(g/km);本計畫探討道路之節線特性(link-base),分析各種類道路之路段交通量與車速變化下,車輛能耗與排放特性的差異(g/sec)。本計畫運用新式車載量測設備(On-Board Emission Measurement, OEM),執行道路實驗與對應之實驗室實驗,蒐集車輛動態行駛之逐秒能耗與排放數據,以及對應之道路幾何特性、瞬時車速等;經由統計分析和模式檢定,建立車輛動態能耗、排放特性與公路運輸系統和旅運行為之關聯性。應用此一關聯性,本計畫研提一套運輸行為與能耗、污染之綜合評估架構,搭配運輸需求模式之路網或節線的旅行時間、旅行速率,估算公路運輸之能源消耗與排放總量。本計畫之創新性研究成果,對於公路運輸計畫形成過程之運輸規劃評估作業,提供一套分析工具,能夠敏感地評估永續發展面之能源消耗、排放的可能影響,有助於達成「增進運輸資源使用效率、減少環境污染與衝擊、推動永續發展策略」等決策目標。本計畫具體研究成果如下: 1. 蒐集文獻,探討推估模式之發展與應用。綜合歸納車輛能源消耗與污染排放特性之影響因素,並根據本計畫研究目標,建構一套具備可操作性之運輸行為與能源消耗、污染排放整合模式,以提供運輸方案評估參照。 2. 根據本計畫研究目標進行實驗設計與實際調查。完成2部實驗車、7種道路類型的道路實驗,以及對應之實驗室實驗,建立一超過31萬筆數據之資料庫,並據以建構出一組車速排放對照表(Look-up Table),提供各實驗車輛在7種道路類型各種車速下之動態能耗、排放率(CO2、CO、THC、NOx)(g/sec)。 3. 以2種方式建構運輸規劃與能源消耗、污染排放之動態曲線,整合於運輸規劃模式中,可動態推估各實驗車輛在7種道路類型各種車速下,每秒之能耗與CO2排放率(g/sec)。 (1) 方式1:以實驗車輛在各種道路類型上取得之隨車速變化的能耗/排放資料,直接建構動態的能耗/排放曲線。 (2) 方式2:建構各實驗條件間之轉換率,並以車速為解釋變數,建構各轉換率與車速間之關聯性;再加以連結得到一組綜合轉換率;藉以將法規審驗測試之單一標檢值予以展開,成為各道路類型隨車速變化之動態能耗/排放曲線。未來可用此方式轉換能源局/環保署之既有法規審驗測試資料庫,推估各車輛之動態能耗/排放率。 4. 探討國道收費型式及都市道路排放等2個案例,說明如何將研究成果應用在運輸規劃上,同時驗證所建構關聯模式的2種推估方式之可操作性與正確性。所建構模式之推估結果均符合實測情形;而且,應用時間單位能耗/排放率進行市區道路總量推估時,無須區分路段或路口差異,即可得到具平均車速敏感性的結果。
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