邢台雾霾环境对公交车辆技术分析研究

摘 要：研究表明：机动车、工业生产、燃煤、扬尘等是当前我国大部分城市环境空气中颗粒物的主要污染来源，约占85%-90%。文章通过对邢台雾霾环境的现状分析，结合国内外公交车辆技术的应用情况和发展趋势，对邢台市的公交车辆技术发展提出了几点建议，即从选择私家车出行向公交车辆转化、提高公交车辆配置水平和大力发展生物燃料等清洁燃料车辆和电动公交车辆。

文献标识码：B

文章编号：1671-7988(2015)08-118-03

作者简介：冯丙寅，就职于邢台职业技术学院，研究方向：车辆系统动力学。

Analysis of Impact on Buses’ Technology in Xingtai Haze Environment

Feng Bingyin, Zhang Hua, Zhang Ziyin

（Xingtai Vocational and Technical College, Hebei Xingtai 054000）

Abstract: The study shows that motor vehicles, industrial production, coal, dust etc is the main source of pollution , about 85% -90%，presently in most urban ambient air particulate matter. Through status analysis of Xingtai haze environmental, combined with the application of domestic and international trends and buses’ technology, some suggestions are provided to the development of public transport vehicle technology in Xingtai，that select private car travel from the conversion of buses to improve public transport vehicle configuration level、to develop bio-fuels and other clean-fuel vehicles and electric buses. Keywords: haze environment; buses; analysis of impact; technology trends

CLC NO.: U469.6 Document Code: B Article ID: 1671-7988(2015)08-118-03

引言

2013年下半年以来，邢台市是环保部监测的74个城市中大气污染最严重的城市之一 [1]，甚至一度在排名中垫底，邢台市的雾霾天气污染指数持续处于“爆表”状态。人们开始越来越关注生活的环境质量，雾霾天气不仅严重影响人的身体健康，还会制约经济社会的发展。

目前我国已初步构建了环境空气颗粒物来源解析监测技术方法体系。2015年4月1日，环保部副部长吴晓青在全国环境监测现场会上表示第一阶段9个城市全部完成源解析工作。研究表明，机动车、工业生产、燃煤、扬尘等是当前我国大部分城市环境空气中颗粒物的主要污染来源，约占85%-90%。清华大学环境学院教授贺克斌表示在现阶段的中国，雾霾都来自多污染源，即使是燃煤排放重的城市，机动车污染等其他污染源的排放都超过了现在环境容量，因此，应该多头治理，协同控制 [2]。

公交车辆的尾气排放问题突出，这是与邢台市的经济发展水平有关，但更重要的也与当地减排治理的进程，产业机构、能源结构调整等方面有关。目前，邢台市公共交通总公司运营986部车辆，82条线路，里程达6000余万公里，年客运量1.3亿人次，平均日运送乘客35万人次，是邢台市公共交通客运的主导力量。面对严重的雾霾天气形势，邢台市公共交通总公司始终把节能减排作为工作的重中之重。2012年以来，克服困难，积极筹集资金6500余万元，购进166 部CNG公交车辆，同时在2014年，完成400部柴油车更新为CNG空调车工作，积极为实现“环保公交，绿色出行”的目标奋斗。

1、国内外公交车辆技术现状与趋势

1.1 国外公交车辆技术现状

按动力来源的不同，可以将城市公交车分为：汽油公交车、柴油公交车、生物柴油公交车、甲醇公交车、乙醇公交车、压缩燃气公交车（CNG）、液化气公交车（LPG）、混合动力公交车、燃料电池公交车和电动公共汽车等。

公交车辆一般是大中型的客车。欧洲的客车技术水平和科研能力一直居世界首位，也是其他各国引进技术和争相学习的榜样。其聚集了全球最著名的客车及底盘生产商，比如德国享誉世界的曼、凯斯鲍尔、尼奥普兰和奔驰等；法国著名的雷诺，以及瑞典的斯堪尼亚，意大利的依维柯和日本的五十铃、日产柴和日野等等生产商。客车行业呈品种多、产量低等特点，因此，其自动化水平较低。其中，德国的大中型客车技术处于国际领先的地位。欧洲大中型客车主要的技术特征是：发动机向大功率发展、转矩向大转矩发展，发动机转速则有下降的趋势，比如，现在欧洲的大客车用柴油机的最大转矩转速平均为1190r/min。因此，欧洲的大中型客车的动力性表现优异，经济性和环保性较好。

在先进技术方面，充分利用电子控制技术、共轨系统等高新技术改进或更新汽/柴油发动机及其燃烧系统。在车辆自重方面，广泛采用铝、镁合金等材料和塑料，利用CAD和CAE技术或合理采用粘接等新工艺、新技术降低客车自身质量。在汽车外形方面，合理设计客车的流线型车身和前部形状，尽可能降低客车的空气阻力。经测试，风阻系数C D=0.2 与C D=0.4的新车相比较，车速V=120km/h时，燃油经济性可改善25%，燃油经济性明显提高。客车的空气阻力系数C D=0.5～0.8 [3]，而发达国家设计的客车外形的风阻系数在0.4左右，有的已达到0.3，接近一般轿车的水平，而且还有进一步降低的趋势 [4]。

在新车型方面，开发新能源的客车。欧洲和日本的汽车企业已成功开发天然气、甲醇、乙醇等汽车；正在试验的新能源汽车有丙烷、沼气、植物油、电能、太阳能等。此外，德国、意大利、日本和瑞典等研制的压缩天然气公共汽车均已上市。

1.2 我国城市公交车辆技术

经过近30年的发展，我国城市公交车辆技术水平不断发展。发动机方面，其动力性向大功率发展；经济性逐步在改善；燃料由汽油和柴油等传统燃料向甲醇和乙醇等清洁燃料发展；其排放也由最初的没有标准而逐渐向国Ⅳ发展。车辆配置方面，低地板多级踏步向一级踏步发展；车厢内的座椅布置更加合理；空调在逐渐成为标配等。但是就公交车辆技术水平而言，国内的城市公交车辆性能还距欧美日等国家有较大差距。

目前我国城市公交车辆技术水平虽然有了较大的进步，但整体上看，仍然存在突出的问题：公交车辆更新不及时，车辆老龄化严重，致使公交车辆油耗高，排放不达标，严重污染环境；动力不足，行驶速度偏低；噪声污染严重；座椅数量少且座椅舒适度不够；存在安全隐患，安全性措施不足；容量不能满足人们出行需求等。

鉴于全国交通拥堵问题和环境污染的严峻形势，国家提出优先发展城市公共交通的政策，这对公交车辆的技术提出更高要求。如快速公交系统（BRT）要求公交车辆发动机大功率、燃油消耗低、安全措施到位、排气污染低、大型化及空调化等。西安在2012年8月试运营第一辆电动公交车K9，采用低地板一级踏步技术，行驶平稳、基本无噪声、无废气排放。其特点是，共有19（16+2+1）个座位（其中2指的是残疾人专用折叠座椅）。通过跟车调查，在早晚高峰期，该电动公交车内乘坐的最多为98人，减去座位数后站立人数为80人，按7平方米的站立面积计算，每平米站立人数高达11.4人，远高于国家8人/平方米的标准 [5]。

2、雾霾天气对公交车辆的影响及车辆技术优化

雾霾天气的重要源头是汽车尾气的排放，因此，邢台市公交车辆的发展要与环境保护相适应。常规公交仍是大多数居民出行的主要选择方式。要根据邢台市公共交通系统运力分配和居民收入水平的实际情况，明确常规公交在出行选择中的重要角色，并及时对公交车辆配置进行优化调整，以使城市交通系统更加协调、高效地运行，为市民的出行提供更大的方便。

2.1 选择私家车出行向公交车辆转化

从容量角度看，私家车出行向公共交通方式转变是减少汽车尾气排放的有效形式。提高大型公交车的比例并提高其服务水平，争取吸引更多的乘客。主要的方法有：可以采取办卡优惠的方法；增大空调车比例；合理降低票价或尝试多种方式增大优惠幅度；此外，尝试在公交车辆上覆盖Wifi网络等。这些技术在公交车辆上的应用将大大提高选择公交出行的积极性，也将有效降低汽车的尾气排放。

2.2 提高公交车辆配置水平

调查显示，在未来很长时间内，公交出行仍然是居民出行的重要方式。提高公交车辆形象和管理制度是适应居民出行需求的必然。其中要合理提高公交车辆配置水平是提高公交车辆形象的重要方面。城市公交车辆是城市形象的一面旗帜，代表了城市的经济发展水平。国内外各大公交车生产商都集中资源研制最新车型。学习国内外公交车辆车型的优缺点，再结合邢台市的环境保护的实际情况，设计出适合我市发展水平的城市公交车辆。

2.2.1 公交车空调化

邢台市部分线路的公交车已经全部配置了空调系统，不过总体的比例较低。据调查，由此可见，邢台市空调公交车辆的比例为，可适当增加空调配置水平，同时对空调公交车辆的票价做适当调整，增加公交车辆的吸引力。

此外，根据空调公交车的实际使用空调的程度来调整空调票价。空调公交车票价调整方案：邢台市空调公交车的票价一年四季都是2元。邢台市每年的春秋两季，气温适宜，空调公交车一般都不开空调，但是仍然是按照空调公交车的票价收取的。为了更合理的收取票价，可将空调车的票价制定为随季节而变动，比如春秋季时可为1元，冬夏季可为2元。

2.2.2 公交车大容量化

邢台市内个别线路公交车等车困难，如4路，一是这条线路人比较多，二是其配置车辆也不少，但是其容量不足，这是其不方便的原因之一。因此，考虑使用大容量公交车来解决乘车难和不方便的问题。必要时，可以参考6路车，采用大容量双层楼梯前置公交车。

2.2.3 提高舒适性

舒适性是乘车时要考虑的一个关键因素。从公交车辆舒适性的角度考虑，公交车辆需要考虑人机工程学的相关理论，充分研究人、车和环境的相互影响，着重从驾驶室、乘客区、座椅设计、扶手横杆设计等方面考虑做优化。

2.3 大力发展新能源公交车辆

鉴于邢台市的严重雾霾天气，借鉴国外的新能源公交车辆技术，大力发展新能源公交车辆技术，选择与环保相适应的车型是必由之路。CNG公交车在邢台市已经得到大力推广应用。据调查，邢台市的CNG公交车的比重达到达57.40%，种类和比例偏低。

西安市试运营第一辆纯电动公交车的结构和传统公交车不同，其乘客区内设置了4块电池组，并采用了低地板。其行驶时对外界基本没有噪声，运行十分平稳，无尾气排放，符合绿色环保，低碳出行的节能减排号召。纯电动公交车辆具有清洁、维修费用低、污染小、运行成本低等显著优点，是城市公交车辆技术发展的趋势。

3、结论

通过对雾霾天气对邢台市公交车辆技术的影响分析，总结国内外公交车辆技术的发展和先进技术，本文对邢台市公交车辆技术的趋势和发展做出以下结论。通过这些努力必将有效地降低汽车的尾气排放，为邢台市的环境保护做出贡献。

1.提出私家车出行向公交车出行转变，以减少不必要的汽车尾气排放。

2.从公交车辆空调化、大容量化和舒适性的角度提高公交车辆配置。

3.大力发展甲醇、乙醇、天然气、生物燃料等清洁燃料车辆和电动公交车辆。