公路项目节能评价分析（韩卫娜,鲁玉忠,马斐）

 ［摘 要］公路项目运输的燃油经济性与车辆本身特性、道路条件、交通状况等密切相关，节能分析采用项目“有无比较法”计算燃油消耗，计算成果直观，较为真实，可作为节能评价的依据。

［关键词］公路项目节能燃油消耗

1 公路运输节能的必要性

当今世界经济面临的能源危机和环境污染问题越来越突出，已经引起了世界各国的重视，许多国家制定了相关的管理政策和措施以提高能源利用效率。我国政府也非常重视能源节约，并在缓解能源紧张状况、节约资源、改善环境等方面取得了一定成就。

改革开放二十多年以来，我国经济的迅速发展，带动运输业快速增长，机动车数量和公路里程成倍增加引起燃油消耗量越来越大，节约燃油势在必行。

为改善这种状况，经国务院批准，2004年11月下旬，国家发改委发布了我国第一个《节能中长期专项规划》，对交通领域提出了明确的节能要求。

对于公路项目，设计人员需要从各个角度研究节约能源的途径和措施，降低单位油耗、保护环境是设计人员的一项重要任务。

2 公路运输中燃油消耗的影响因素

影响汽车燃油消耗的因素很多，但主要有两类：

1）第一类是车辆本身的燃油经济性，这是由车辆本身的构造和制造工艺决定的，节能措施由车辆设计系统研究；

2）第二类是车辆的行驶状态，这取决于车辆运行具体环境以及驾驶员的操作技能。节能措施由道路设计和管理单位研究。主要概括为以下两个方面：

（1）道路条件：包括道路几何特征（纵坡、曲率和路面宽度等）和路面特性（平整度等）；

道路几何条件对燃油消耗的影响直接由平曲线半径、纵坡、路面状况、侧向净空和道路横坡等所决定。

当车辆由直线驶入曲线时，车辆的燃油消耗就要增加，这主要是由以下三个因素造成的：

①进入曲线前因换档减速而损失动能；

②当车辆受到离心力作用时滚动阻力增加（离心力与曲线半径成反比，而与车速的平方成正比）；

③在曲线段车辆以较低排档行驶，车辆内摩阻增大。

研究表明当路线纵坡较小时（-3%～+3%），行车速度主要随平曲线形曲率的增加而降低，并当平曲线半径R≤400m时车辆行驶速度才明显降低。

道路纵坡对燃油消耗影响很大，在上坡时燃油消耗随着坡度的增加而增加，但在下坡时相应的燃油节约比较有限。

路面特性对于车辆油耗也有直接的影响，其主要影响因素为路面平整度，在高级及次高级路面上行驶要比在非高级路面上行驶节约燃油30%～40%，因为非高级路面要克服较大滚动阻力。

（2）交通状况

交通状况主要是指道路服务水平，包括机动车流量、交通组成、行车速度、非机动车流量、行人及横向干扰程度、交通设施的完善程度等，在这一方面，高速公路的耗油节约明显优于其它等级公路。在二级及二级以下等级公路上行驶，由于交通状况极其复杂，非机动车及行人的横向干扰很大，致使车辆频繁地加速、减速和停车，其燃油消耗比高速公路大很多，据研究表明汽车每次停车起动的燃油消耗相当于汽车多跑180m左右 。

当道路条件、交通条件变化时，车辆运行油耗也随之改变。在良好的道路条件（路面平整度、路面宽度、平纵线形等）和良好的交通状况（快慢车分道行驶、无非机动车、横向干扰较小等）时，车辆运行状态稳定，其耗油量相对较小。

3 公路项目节能计算

3.1 公路项目节能计算的内容

油耗费用节约是公路项目定量计算效益之一，因此公路项目节能分析以计算节油的实物量为主。

公路项目节能分析仅考虑公路在运营期间的节能，计算评价期采用项目设计年限。

节能计算内容：如图1，A点到C点原无公路，车辆需绕道B才能到达C点，为此，拟建公路AC,其节能计算有两项：拟建公路AC减少行驶里程、道路状况变化所产生的燃油节约和原有道路ABC的部分车辆转移到AC，从而减少拥挤、交通状况改善所产生的燃油节约。

3.2 公路项目节能计算方法

项目建成后油耗节约的计算采用“有无比较法”。“有项目情况”是指实施拟建项目后，相关路网上汽车燃油消耗的情况；“无项目情况”是指不实施拟建项目，相关路网上汽车燃油消耗的情况。两种情况下的燃油消耗之差即为燃油节约量。

3.2.1 拟建公路减少行驶里程、道路状况变化所产生的燃油节约量计算

指拟建公路的实施，使得减少行驶里程、道路状况变化所产生的节约燃油量。计算方法为：

B１=Tn×（CAB×LAB+CBC×LBC-CAC×LAC）×365

式中：

B１—拟建公路的燃油节约量（升）；

Tn—拟建公路第n年的年平均日交通量（辆/日）；

CAB—“无项目情况”下，原有道路AB的平均燃油消耗（升/车公里）；

CBC—“无项目情况”下，原有道路BC的平均燃油消耗（升/车公里）；

CAC—“有项目情况”下，拟建公路AC的平均燃油消耗（升/车公里）；

LAB—原有道路AB的里程（公里）

LBC—原有道路BC的里程（公里）

LAC—拟建公路AC的里程（公里）。

3.2.2 原有道路减少拥挤、交通状况改善所产生的燃油节约量计算

无此项目时，原有相关公路的交通量较大，平均行车技术速度较低，停车次数增加。有此项目后，使原有相关公路部分交通量发生转移从而减少了拥挤、交通状况得以改善，单位燃油量降低，从而形成了节约。

其计算方法为：

B２=T′n×（CAB-C′AB）×LAB×365＋T″n×（CBC-C′BC）×LBC×365

式中：

B２—原有道路ABC减少拥挤所产生的燃油节约量（升）；

T′n—“有项目情况”下，原有道路AB第n年的剩余车辆年平均日交通量（辆/日）；

CAB—“无项目情况”下，原有道路AB的平均燃油消耗（升/车公里）；

C′AB—“有项目情况”下，原有道路AB的平均燃油消耗（升/车公里）；

LAB—原有道路AB的里程（公里）；

T″n—“有项目情况”下，原有道路BC第n年的剩余车辆年平均日交通量（辆/日）；

CBC—“无项目情况”下，原有道路BC的平均燃油消耗（升/车公里）；

C′BC—“有项目情况”下，原有道路BC的平均燃油消耗（升/车公里）；

LBC—原有道路BC的里程（公里）。

燃油消耗参数的确定：根据日本在高级路面条件下研究得到的“基本燃料消耗指数”，结合我国的代表车种与燃料消耗率的关系，得出了不同车种、不同车速在高级次高级路面下的燃料消耗率可查表1。

3.2.3 单位成本燃油节约量

单位成本燃油节约量是燃油节约量除以项目建设成本所得到的值。计算公式如下：

YC=Y/C

式中：YC——单位成本燃油节约量（升/万元）；

Y——燃油节约总量，Y=B1+B2（升）；

C——项目建设成本（公路建设项目的残值忽略不计）（万元）。

3.2.4 计算步骤

公路项目节能计算步骤如图2，对于拟建公路项目，需要把与拟建项目平行且存在竞争影响关系的公路与项目作为一个通道考虑，即将无拟建项目时相关公路的燃油消耗和有拟建项目时相关公路的燃油消耗进行对比。

4 结论

本文阐述了公路运输节能的必要性、影响节能的主要因素及计算方法，尽可能使节能计算具有可操作性。