Đang tải... (xem toàn văn)
Nghiên cứu đã qua xác nhận và đạt giải trong hội thi nghiên cứu khoa học sinh viên. Rất hữu ích cho các bạn đang theo học ngành môi trường và muốn tìm hiểu thêm các phần mềm ứng dụng cho chuyên ngành.
NGHIÊN CỨU KHOA HỌC SINH VIÊN-2016 MỤC LỤC DANH MỤC HÌNH Hình 1.1: So sánh hệ số phát thải CO xăng diesel Hình 1.2: So sánh hệ số phát thải HC xăng diesel Hình 1.3: So sánh hệ số phát thải NO xăng diesel Hình 3.1 Ứng dụng công nghệ GPS thu liệu hành trình Hình 3.2 Thiết bị GPS sử dụng thu thập liệu hành trình xe buýt Hình 3.3 So sánh hệ số phát thải CO theo tuyến bus 09 ngày thường ngày cuối tuần Hình 3.4 So sánh hệ số phát thải NOx theo tuyến bus 09 ngày thường ngày cuối tuần Hình 3.5 Ảnh hưởng chu trình lái tới hệ số phát thải VOC theo tuyến bus 09 ngày thường ngày cuối tuần Hình 3.6 Ảnh hưởng chu trình lái tới hệ số phát thải PM (exhaust) theo tuyến bus 09 ngày thường ngày cuối tuần Hình 3.7 Ảnh hưởng chu trình lái tới hệ số phát thải FC theo tuyến bus 09 ngày thường Hình 3.8 Ảnh hưởng chu trình vận hành lái xe ngày thường ngày cuối tuần tới hệ số phát CO KHOA MÔI TRƯỜNG VÀ AN TOÀN GIAO THÔNG NGHIÊN CỨU KHOA HỌC SINH VIÊN-2016 Hình 3.9 Ảnh hưởng chu trình vận hành lái xe ngày thường ngày cuối tuần tới hệ số phát NOx Hình 3.10 Ảnh hưởng chu trình vận hành lái xe ngày thường ngày cuối tuần tới hệ số phát VOC Hình 3.11 Ảnh hưởng chu trình vận hành lái xe ngày thường ngày cuối tuần tới hệ số phát PMexhaust Hình 3.12 Ảnh hưởng chu trình vận hành lái xe ngày thường ngày cuối tuần tới hệ số phát FC Hình 3.13 Năm kỹ thuật lái xe tiết kiệm DANH MỤC BẢNG Bảng 1.1: Các loại chất ô nhiễm phương thức hoạt động xe Bảng 1.2 Công thức tính hệ số phát thải xe khách sử dụng diesel Bảng 1.3 Công thức tính hệ số phát thải xe máy Bảng 1.4: Hệ số phát thải chất ô nhiễm không khí từ phương tiện giới đường theo WHO Bảng 1.5 Ảnh hưởng loại phương tiện tới hệ số phát thải Bảng 1.6 Hệ số phát thải xe buýt chế độ hoạt động khác Bảng 2.1: Một số phần mềm sử dụng để xác định hệ số phát thải từ phương tiện giao thông Bảng 3.1: Các loại xe ứng dụng mô hình COPERT Bảng 3.2: Các thông số đặc trưng cho chu trình lái tuyến bus 09 ngày thường Bảng 3.3: Các thông số đặc trưng cho chu trình lái tuyến bus 09 ngày cuối tuần Bảng 3.4: Các thông số đầu vào nhiên liệu diesel Bảng 3.5: Kết phát thải CO theo tuyến 09 ngày thường ngày cuối tuần Bảng 3.6: Kết phát thải NOx theo tuyến 09 ngày thường ngày cuối tuần KHOA MÔI TRƯỜNG VÀ AN TOÀN GIAO THÔNG NGHIÊN CỨU KHOA HỌC SINH VIÊN-2016 Bảng 3.7: Kết phát thải VOC theo tuyến 09 ngày thường ngày cuối tuần Bảng 3.8: Kết phát thải PM(exhaust) theo tuyến 09 ngày thường ngày cuối tuần Bảng 3.9: Kết phát thải FC theo tuyến 09 ngày thường ngày cuối tuần KHOA MÔI TRƯỜNG VÀ AN TOÀN GIAO THÔNG NGHIÊN CỨU KHOA HỌC SINH VIÊN-2016 TRƯỜNG ĐẠI HỌC GIAO THÔNG VẬN TẢI THÔNG TIN KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU CỦA ĐỀ TÀI Thông tin chung: - Tên đề tài: Ứng dụng phần mềm COPERT mô phát thải dựa liệu hoạt động thực tế tuyết xe buýt số 09 Hà Nội - Sinh viên thực hiện: Ngô Thùy Dung - Lớp: Kỹ thuật Môi Trường Năm thứ: 03 Khoa: Môi Trường An Toàn Giao Thông Số năm đào tạo: 04 - Người hướng dẫn: Ths Nguyễn Thị Yến Liên Mục tiêu đề tài: Nghiên cứu ứng dụng phần mềm COPERT để mô phát thải., qua khẳng định tầm quan trọng chu trình lái mô phát thải từ hoạt động PTVT Tính sáng tạo: Ứng dụng phần mềm mô phát thải phương tiện vận tải hành khách công cộng cụ thể tuyến xe buýt số 09 để đưa hệ số phát thải Kết nghiên cứu: Bộ số liệu hệ số phát thải chất ô nhiễm như: NOx, CO, PM, VOC từ hoạt động thực tế tuyến xe buýt số 09 Đóng góp mặt kinh tế - xã hội, giáo dục đào tạo, an ninh, quốc phòng khả áp dụng đề tài: Kết nghiên cứu hệ số phát thải đề tài có ý nghĩa quan trọng kiểm kê phát thải, góp phần kiểm soát ô nhiễm không khí hoạt động PTVT Công bố khoa học sinh viên từ kết nghiên cứu đề tài (ghi rõ họ tên tác giả, nhan đề yếu tố xuất có) nhận xét, đánh giá sở áp dụng kết nghiên cứu (nếu có): Ngày 15 tháng năm 2016 Sinh viên chịu trách nhiệm thực đề tài (ký, họ tên) KHOA MÔI TRƯỜNG VÀ AN TOÀN GIAO THÔNG NGHIÊN CỨU KHOA HỌC SINH VIÊN-2016 Nhận xét người hướng dẫn đóng góp khoa học sinh viên thực đề tài (phần người hướng dẫn ghi): Ngày 18 tháng năm 2016 Người hướng dẫn (ký, họ tên) MỞ ĐẦU Đặt vấn đề Hiện nay, ô nhiễm môi trường vấn đề thiết toàn xã hội, ô nhiễm môi trường tình trạng môi trường bị ô nhiễm chất hóa học, chất sinh học, xạ, tiếng ồn gây ảnh hưởng đến sức khỏe người thể sống khác Với KHOA MÔI TRƯỜNG VÀ AN TOÀN GIAO THÔNG NGHIÊN CỨU KHOA HỌC SINH VIÊN-2016 nước phát triển Việt Nam ô nhiễm môi trường trở nên cấp bách hết Với tốc độ Đô thị hóa nhanh nay, Thành phố lớn Hà Nội hay T.P Hồ Chí Minh chịu ảnh hưởng rõ rệt từ ô nhiễm tiếng ồn, khí thải nguồn gây ô nhiểm chủ yếu từ phương tiện vận tải; theo thống kê cho thấy hoạt động phương tiện vận tải chiếm 70% tổng lượng chất ô nhiễm không khí Bên cạnh phương tiện vận tải hành khách công cộng ngày phát triển với số lượng xe lớn để đáp ứng cho nhu cầu lại người dân tác động lớn tới môi trường không khí Lượng khói bụi ảnh hưởng trực tiếp đến người tham gia giao thông đường, phải hít lượng lớn khói bụi xả trực tiếp từ xe buýt Vì vậy, đề tài “Ứng dụng phần mềm COPERT mô phát thải dựa liệu hoạt động thực tế tuyết xe buýt số 09 Hà Nội” nhóm sinh viên nghiên cứu nhằm ước tính hệ số phát thải từ hoạt động hệ thống xe buýt Hà Nội cụ thể tuyến xe buýt số 09 Mục đích nghiên cứu Nghiên cứu ứng dụng phần mềm COPERT để mô phát thải, qua khẳng định tầm quan trọng chu trình lái mô phát thải từ hoạt động PTVT Đối tượng thực − Đối tượng lựa chọn nghiên cứu: xe buýt − Phạm vi nghiên cứu: nội thành Hà Nội: tuyến số 09 Bố cục Mở đầu Chương 1: Giới thiệu chung hoạt động hệ thống xe buýt Hà Nội Chương 2: Lựa chọn đối tượng phương pháp nghiên cứu Chương 3: Ứng dụng phần mềm COPERT mô phát thải từ liệu hoạt động thực tế tuyến xe buýt 09 Hà Nội Kết luận KHOA MÔI TRƯỜNG VÀ AN TOÀN GIAO THÔNG NGHIÊN CỨU KHOA HỌC SINH VIÊN-2016 CHƯƠNG 1: GIỚI THIỆU CHUNG VỀ HOẠT ĐỘNG CỦA HỆ THỐNG XE BUÝT TẠI HÀ NỘI 1.1 Giới thiệu chung hệ thống vận tải hành khách công cộng Hà Nội Hiện nay, mạng lưới vận tải hành khách công cộng (VTHKCC) xe buýt Thành phố có 86 tuyến (tăng 13% với 2008); vận chuyển 460 triệu lượt hành khách/năm (tăng 13,6% so với 2008) Mạng lưới tuyến xe buýt trọng điều chỉnh hợp lý hóa, không ngừng cải thiện điều kiện vận hành mở rộng vùng phục vụ tới trung tâm dân cư quận huyện ngoại thành, năm qua Sở GTVT Hà Nội thực gần 250 lượt điều chỉnh mạng lưới (năm 2008 điều chỉnh 13 lần/13 tuyến; năm 2009 điều chỉnh 84 lần/46 tuyến; năm 2010 điều chỉnh 38 lần/29 tuyến; năm 2011 điều chỉnh 46 lần/30 tuyến; năm 2012 điều chỉnh 67 lần/42 tuyến) Phương tiện VTHKCC xe buýt không ngừng tăng số lượng chất lượng Từ năm 2008 đến nay, số lượng phương tiện tăng từ 966 xe lên 1.308 xe (tăng 35%), đầu tư đổi mới, bổ sung 461 phương tiện (chiếm 35%) Các xe đảm bảo tiêu chuẩn bảo vệ môi trường EURO II (1996), 100% xe có điều hoà lắp thiết bị giám sát hành trình GPS Hệ thống Euro áp dụng cho tất loại xe bánh lắp động đốt chạy nhiên liệu xăng, dầu, LPG (Liquefied Petroleum Gas) chia theo tính như: xe du lịch, xe công suất nhỏ, xe công suất lớn xe buýt Hệ thống hạ tầng kỹ thuật trì tiếp tục đổi mới, phát triển đảm bảo tạo điều kiện thuận lợi phục vụ tốt cho xe buýt hoạt động hành khách tiếp cận dịch vụ Toàn mạng lưới có 1.812 điểm dừng đón trả khách (tăng 60% so với 2008) với 350 nhà chờ xe buýt (tăng 23% so với 2008), 68 pano (tăng 51% so với 2008), 63 điểm đầu cuối (tăng 21% so với 2008), 03 điểm trung chuyển (Long Biên, Cầu Giấy, Nhổn, tăng thêm 01 điểm Nhổn) Hoạt động kiểm tra giám sát hoạt động xe buýt tăng cường quân số, trang bị, đổi hình thức hoạt động góp phần không đẩy mạnh chất lượng dịch vụ quản lý tốt ngân sách trợ giá Thành phố Năm 2012, số lượt kiểm tra giám sát đạt 540 ngàn lượt/năm (tăng 508% so với 2008); số lượt xe giám sát tăng từ 2,8% năm 2008 lên 14,1%, năm 2012 Số biên xử lý vi phạm lập tăng từ 187 năm 2008 lên 1.839 năm 2012 (tăng 983%) Số tiền thu từ xử phạt hợp đồng tăng từ 76,2 triệu đồng 2008 lên 701,2 triệu đồng năm 2012 (tăng 1.170%) Bên cạnh chuyển biến tích cực, mạng lưới xe buýt số tồn tại, hạn chế cần khắc phục Thứ nhất: Chất lượng dịch vụ có mặt có mặt chưa đáp ứng tốt yêu cầu hành khách Trong số gần 2.000 vụ việc vi phạm quy định hoạt động xe buýt KHOA MÔI TRƯỜNG VÀ AN TOÀN GIAO THÔNG NGHIÊN CỨU KHOA HỌC SINH VIÊN-2016 xử lý năm 2012 có 58,5% vi phạm bán vé, 8,5 % vi phạm chất lượng phương tiện, 6% chạy sai biểu đồ, dừng đỗ sai quy định, 1,1% chạy sai lộ trình 0,4% vi phạm thái độ phục vụ lái xe, phụ xe, tình trạng xe buýt vi phạm luật giao thông vượt đèn đỏ, phóng nhanh vượt ẩu, sử dụng còi tuỳ tiện, tình trang trộm cắp xe buýt diễn biến phức tạp Theo báo cáo kết qủa phòng chống tội phạm hình tuyến xe buýt Tổ công tác 142 Công an Thành phố Hà Nội tháng đầu năm 2013 phát hiện, bắt giữ, xử lý tuyến xe buýt điểm đỗ xe buýt 87 vụ với 123 đối tượng Thứ hai: Tình trạng chiếm dụng hạ tầng xe buýt, chiếm dụng lòng đường vỉa hè phổ biến gây khó khăn cho xe buýt vào điểm đón khách, nguy hiểm cho hành khách lên xuống xe, tiềm tàng nguy gây an toàn giao thông, theo thống kê cho thấy quận nội thành có 70 vị trí thường xuyên bị chiếm dụng hàng rong, xe máy, ôtô, xe rác,… Thứ ba: Diễn biến phức tạp giao thông đô thị tiếp tục ảnh hưởng đến dịch vụ xe buýt Trong năm tháng đầu năm 2013, có gần 1% số lượt xe không thực ùn tắc giao thông Thứ tư: Hiện thành phố thiếu chế sách cụ thể cho việc hỗ trợ mua sắm phương tiện tiên tiến, thân thiện môi trường, sách tạo nguồn tài cho vận tải công cộng hoạt động ổn định, có chất lượng, sách để đảm bảo thu hút nguồn nhân lực chất lượng cao cho đội ngũ quản lý hoạt động kiểm tra giám sát 1.2 Các dạng phát thải từ hoạt động phương tiện giới đường Hoạt động loại phương tiện giao thông nói chung hình dung sau: Xe khởi động chạy đường, sau chạy chế độ không tải đứng đỗ vị trí tác dụng trực tiếp ánh nắng mặt trời Như có dạng phát thải sau: Khí xả trình chạy (running exhaust emissons): khí phát thải từ ống xả xe trình chạy đường − Khí xả trình chạy không tải (Idle exhaust emissions): khí phát thải từ ống xả xe nổ máy không di chuyển, thay đổi khoảng cách − Khí thải từ ống xả xe khởi động (Starting exhaust tailpipe emissions): Sự phát thải xảy nổ máy − Sự bốc biến đổi nhiệt độ ngày (Diurnal emissions): Xảy nhiệt độ xung quanh tăng làm bay nhiên liệu xe đứng đỗ chỗ − KHOA MÔI TRƯỜNG VÀ AN TOÀN GIAO THÔNG NGHIÊN CỨU KHOA HỌC SINH VIÊN-2016 − − − − − − ngày Khi xe chạy 35 phút đầu tính theo dạng phát thải Hot Soak, thời gian lại với tính theo dạng phát thải Diurnal emissions Sự phát thải rò rỉ xe không hoạt động (Resting loss): tượng thấm qua cao su plastic Nếu xe không hoạt động thời gian 35 phút nhiệt độ xung quanh không đổi giảm phát thải tính phát thải Resting loss Bốc nhiên liệu động nóng (Hot soak): phát thải xảy sau xe kết thúc hành trình (ngay sau tắt động cơ), nhiên liệu nóng, thực tế động nhiệt thời gian ngắn sau tắt máy Đối với xe cũ sử dụng chế hòa khí phát thải bốc nhiên liệu từ van phao chế hòa khí Đối với xe mới, sử dụng hệ thống phun nhiên liệu phát thải bốc từ khe hở hệ thống phun nhiên liệu ống dẫn nhiên liệu Sự mát chạy (Running losses): phát thải xảy bốc nhiên liệu nóng từ hệ thống nhiên liệu bầu lọc than hoạt tính xe hoạt động Sự bay trình nạp liệu (Evaporative Refueling Emissions) Sự phát thải bụi mài mòn lốp (Tire wear) Sự phát thải bụi mài mòn phanh (Brake wear): Các loại chất ô nhiễm điển hình cho loại phát thải bảng sau: Bảng 1.1: Các loại chất ô nhiễm phương thức hoạt động xe [3] TT Loại phát thải Chất ô nhiễm Khí xả trình chạy Khí xả trình chạy không tải HC, CO, NOx chất độc Xe tải nhẹ xe máy Khí thải từ ống xả xe khởi động HC, CO, NOx chất độc Xe tải nhẹ xe máy Sự bốc biến đổi nhiệt độ ngày HC Các xe chạy xăng Sự phát thải rò rỉ xe không hoạt động HC Các xe chạy xăng Bốc nhiên liệu động nóng HC Các xe chạy xăng Sự mát HC Các xe chạy HC, CO, NOx, SO2 PM chất độc khác KHOA MÔI TRƯỜNG VÀ AN TOÀN GIAO THÔNG Loại xe Tất NGHIÊN CỨU KHOA HỌC SINH VIÊN-2016 chạy 10 xăng Sự bốc trình nạp liệu Sự phát thải bụi mài mòn lốp (Tire wear) Sự phát thải bụi mài mòn phanh HC Các xe chạy xăng PM Tất PM Tất Xác định lượng thải qua hệ số phát thải phương tiện Sản phẩm trình đốt cháy nhiên liệu động chất khí, chúng đưa nhờ hệ thống ống xả khí Như lượng khí thải lượng nhiên liệu tiêu thụ có mối liên quan chặt chẽ thông qua phương trình phản ứng cháy hiệu suất động Qua lượng khí xả tạo thành ta xác định lượng nhiên liệu đốt cháy Để xác định lượng khí thải sinh từ hoạt động cần phải có số liệu hệ số phát thải loại phương tiện tham gia lưu thông điều kiện cụ thể số liệu số lượng phương tiện Đối với phương tiện vận tải: Hệ số phát thải lượng chất ô nhiễm trung bình sinh tiêu hao lượng nhiên liệu định (kg/kg nhiên liệu) xe chạy quãng đường định (kg/km) Khi xe chạy chế độ không tải hệ số phát thải thể lượng chất ô nhiễm sinh đơn vị thời gian (g/s) Hệ số phát thải PTVT phụ thuộc vào yếu tố như: loại phương tiện, loại/chất lượng nhiên liệu, chế độ hoạt động, điều kiện môi trường xung quanh,… Công thức chung để tính lượng thải theo hệ số phát thải hoạt động phương tiện sau : n n i =1 i =1 Q = ∑ EFrun,i Li + ∑ EFidle,i t i + q abc (g) Trong đó: EFrun, i : Hệ số phát thải xe i chạy (g/km) Li: Chiều dài quãng đường di chuyển xe thứ i (km) EFidle, i : Hệ số phát thải xe thứ i chạy không tải (g/s) ti: Thời gian chạy không tải xe thứ i (s) q: Các dạng phát thải khác (không phải khí xả) (g) a: Phát thải nhiên liệu bốc động nóng b: Phát thải tượng rò rỉ KHOA MÔI TRƯỜNG VÀ AN TOÀN GIAO THÔNG 10 NGHIÊN CỨU KHOA HỌC SINH VIÊN-2016 2007 COPERT Windows trình nạp liệu dạng phát thải chính: - Hệ số phát thải nóng (Hot emission factor) Hệ số phát thải lạnh (Cold emission factor) Như phần giới thiệu, ta thấy nhược điểm phần mềm MOBILE6 chạy hệ điều hành DOS nên không thân thiện với người sử dụng lại đánh giá nhiều dạng phát thải khác nhau; phần mềm EMFAC chạy môi trường windows lại xác định theo thông số đặc trưng chu trình lái vận tốc trung bình; phần mềm COPERT cho phép đưa vào nhiều thông số đặc trưng chu trình lái để xác định hệ số phát thải vận tốc trung bình, thời gian, quãng đường Vì vậy, phạm vi nghiên cứu nhóm sử dụng phần mềm COPERT CHƯƠNG 3: ỨNG DỤNG PHẦN MỀM COPERT MÔ PHỎNG PHÁT THẢI TỪ HOẠT ĐỘNG XE BUÝT TUYẾN SỐ 09 3.1 Giới thiệu chung COPERT COPERT phần mềm chạy Windows 98 trở lên, với dung lượng Ram tối thiểu 128 MB nhằm tính toán lượng khí thải gây ô nhiễm không khí từ phương tiện giới Đây phần mềm phát triển Châu Âu công cụ cho việc tính toán phát thải chất ô nhiễm CO, NOx, VOC, PM lượng nhiên liệu tiêu thụ từ phương tiện giao thông COPERT phiên nâng cấp COPERT III với điểm tính phương pháp là: - Môi trường thân thiện với người sử dụng Sử dụng tối đa tính trình kiểm kê Dễ sử dụng Phát triển với Microsoft Visual Studio NET 2003 thay Microsoft Access Có thể xây dựng chuỗi thời gian tập tin Tổng quan hơn,có thể xây dựng nhiều kịch để đánh giá Cải tiến việc nhập liệu đầu vào (chủ yếu Microsoft Excel) Kết hiển thị dạng: pdf, Microsoft Excel, Microsoft Word KHOA MÔI TRƯỜNG VÀ AN TOÀN GIAO THÔNG 16 NGHIÊN CỨU KHOA HỌC SINH VIÊN-2016 Dữ liệu thay đổi phù hợp quốc gia sử dụng Cấu hình fleet đa dạng loại xe công nghệ xe Tính Help nâng cấp cao - Bảng 3.1: Các loại xe ứng dụng mô hình COPERT Loạix e Loại nhiên liệu Kí hiệu Mô tả Viết tắt Xăng, Diesel, Khí hóa lỏng (LPG) PC Ôtô ô tô chở khách PC Xăng, Diesel LDV Xe tải hạng nhẹ LDV Xăng, Diesel HDV Xe tải hạng nặng HDV Diesel, xăng sinh học, CNG BUS Xe buýt BUS Xăng MO Xe gắn máy MO Xăng MCY Xe máy MCY 3.2 Thu thập liệu lái thực tế tuyến xe buýt 09 Dữ liệu đầu vào phần mềm COPERT bao gồm: - Country (Quốc gia) Year (Năm) Title (Tựa đề) Vehicle Classes (Loại phương tiện) Fleet Configuration (Cấu hình dòng xe) Activity Data (Dữ liệu hoạt động) Input Circulation Data (Nhập vào liệu lưu hành) Input Evaporation Data (Nhập vào liệu bay hơi) Calculation Factors (Tính toán yếu tố) Trong đề tài này, nhóm nghiên cứu xử lý liệu GPS để đưa thông số đặc trưng lựa chọn ba thông số đặc trưng chu trình lái ngày thường ngày cuối tuần để khảo sát ảnh hưởng chu trình vận hành tới hệ số phát thải là: vận tốc trung bình (), chiều dài chuyến (L) thời gian (t_trip) Bước thu thập liệu thường bao gồm việc tập hợp liệu vận tốc loại xe theo khoảng thời gian liên tục (thường liên tục theo giây; nghiên cứu này, nhóm nghiên ứng dụng công nghệ GPS để thu nhận liệu hoạt động thực tế xe (dữ liệu vận tốc thời gian) Loại thiết bị sử dụng GPS Garmin etrex vista HCx (hình 3.2) KHOA MÔI TRƯỜNG VÀ AN TOÀN GIAO THÔNG 17 NGHIÊN CỨU KHOA HỌC SINH VIÊN-2016 Hình 3.2 Thiết bị GPS sử dụng thu thập liệu hành trình xe buýt Thiết bị sử dụng phần mềm Basemap để thu xử lý tín hiệu vệ tinh Với độ nhạy cao, eTrex Vista HCx xác định vị trí cách nhanh chóng xác gặp hiệu ứng canyon Dựa thay đổi liên tục vị trí theo thời gian, sử dụng phần mềm hỗ trợ “Garmin mapsource” xác định vận tốc liên tục xe buýt theo thời gian Các kết thu được: Bảng 3.2: Các thông số đặc trưng cho chu trình lái tuyến bus 09 ngày thường Các thông số (km/h) L (km) t_trip (h) 14,862 13,482 12,743 13,686 16,026 11,876 15,307 14,671 12,923 14,565 13,091 12,373 13,384 15,369 11,496 14,817 28,917 12,535 0,980 0,971 0,971 0,978 0,959 0,968 0,968 1,971 0,970 Times 6h00 – 6h59 7h00 – 7h59 8h00 – 8h59 9h00 – 9h59 10h00 – 10h59 11h00 – 11h59 12h00 – 12h59 13h00 – 13h59 14h00 – 14h59 KHOA MÔI TRƯỜNG VÀ AN TOÀN GIAO THÔNG 18 NGHIÊN CỨU KHOA HỌC SINH VIÊN-2016 15h00 – 15h59 16h00 – 16h59 17h00 – 17h59 18h00 – 18h59 19h00 – 19h59 12,886 12,868 12,601 12,214 14,686 12,512 12,379 12,084 11,774 14,157 0,971 0,962 0,959 0,964 0,964 Bảng 3.3: Các thông số đặc trưng cho chu trình lái tuyến bus 09 ngày cuối tuần Các thông số (km/h) L (km) t_trip (h) 13,532 12,035 14,081 17,252 13,814 13,131 14,623 18,125 13,286 14,814 15,892 11,593 11,751 7,558 13,180 11,710 13,630 16,458 13,344 12,698 14,213 17,454 12,941 29,569 31,323 23,082 23,302 14,866 0,974 0,973 0,968 0,954 0,966 0,967 0,972 0,963 0,974 1,996 1,971 1,991 1,983 1,970 Times 6h00 – 6h59 7h00 – 7h59 8h00 – 8h59 9h00 – 9h59 10h00 – 10h59 11h00 – 11h59 12h00 – 12h59 13h00 – 13h59 14h00 – 14h59 15h00 – 15h59 16h00 – 16h59 17h00 – 17h59 18h00 – 18h59 19h00 – 19h59 Các thông số khác đưa vào phần mềm cho đối tượng nghiên cứu: Bảng 3.4: Các thông số đầu vào nhiên liệu diesel Thông số Diesel (TCVN 56892013) Khối lượng riêng 820-860 Hàm lượng lưu huỳnh 500/2500 Nhiệt độ cất 360 Áp suất (RVP) 75 KHOA MÔI TRƯỜNG VÀ AN TOÀN GIAO THÔNG Đơn vị kg/m3 mg/kg o C kPa 19 NGHIÊN CỨU KHOA HỌC SINH VIÊN-2016 Quãng đường di chuyển năm 50000 km Số lượng xe khảo sát 01 3.3 Dữ liệu đầu vào phần mềm COPERT Để mô xác định hệ số phát thải theo thông số chu trình lái trên, trình nhập liệu vào phần mềm sau: Khởi động Khởi tạo kịch Các khai báo quốc gia, năm, quãng đường thời gian di chuyển ứng với chu trình lái Xây dựng sở liệu cho kịch Nhập thông tin quốc gia KHOA MÔI TRƯỜNG VÀ AN TOÀN GIAO THÔNG 20 NGHIÊN CỨU KHOA HỌC SINH VIÊN-2016 Nhập thông tin nhiên liệu sử dụng Chọn phương tiện loại tiêu chuẩn đánh giá (xe buýt – BUSES) Nhập liệu cho dòng xe Nhập liệu lưu hành KHOA MÔI TRƯỜNG VÀ AN TOÀN GIAO THÔNG 21 NGHIÊN CỨU KHOA HỌC SINH VIÊN-2016 Chạy chương trình: Tính toán yếu tố phát thải 3.4 Kết thảo luận 3.4.1 Kết hệ số phát thải xe buýt tuyến 09 a Ảnh hưởng tới EFCO Bảng 3.5: Kết phát thải CO theo tuyến 09 ngày thường ngày cuối tuần (Đơn vi: g/km) Thông số & ngày Times 6h00 – 6h59 7h00 – 7h59 8h00 – 8h59 9h00 – 9h59 10h00 – 10h59 EFCO Ngày thường Ngày cuối tuần 8,967 9,737 10,207 9,614 8,409 9,706 10,702 9,387 7,894 9,539 KHOA MÔI TRƯỜNG VÀ AN TOÀN GIAO THÔNG 22 NGHIÊN CỨU KHOA HỌC SINH VIÊN-2016 11h00 – 11h59 12h00 – 12h59 13h00 – 13h59 14h00 – 14h59 15h00 – 15h59 16h00 – 16h59 17h00 – 17h59 18h00 – 18h59 19h00 – 19h59 10,820 8,745 9,066 10,088 10,112 10,124 10,303 10,573 9,058 9,954 9,091 7,566 9,875 10,284 9,616 7,707 9,426 9,537 Biểu diễn kết biểu đồ: Hình 3.3 So sánh hệ số phát thải CO theo tuyến bus 09 ngày thường ngày cuối tuần Nhận xét: Lượng phát thải trung bình CO vào ngày thường 9,702 g/km Lượng phát thải trung bình CO vào ngày cuối tuần 9,306 g/km Lượng phát thải trung bình ngày thường ngày cuối tuần thay đổi lớn − Lượng phát thải CO theo ngày cuối tuần cao so với lượng phát thải CO ngày thường − Trong khoảng cao điểm sáng (6h00 – 6h59 đến 9h00 – 9h59) lượng phát thải CO ngày thường ngày cuối tuần biến thiên không đều, cao vào khoảng thời gian 8h00 – 8h59 10,207 g/km ngày thường cao vào khoảng thời gian 7h00 – 7h59 10,702 g/km ngày cuối tuần − Trong khoảng cao điểm (16h00 – 16h59 đến 18h00 – 18h59) lượng phát thải CO ngày thường tăng từ 10,124 – 10,573 g/km; ngày cuối tuần biến thiên không đều, với giá trị cao 11,037 g/km vào khoảng thời gian 17h00 – 17h59 − − − b Ảnh hưởng tới EFNOx Bảng 3.6: Kết phát thải NOx theo tuyến 09 ngày thường ngày cuối tuần (Đơn vi: g/km) Thông số & ngày EFNOx Ngày thường KHOA MÔI TRƯỜNG VÀ AN TOÀN GIAO THÔNG Ngày cuối 23 NGHIÊN CỨU KHOA HỌC SINH VIÊN-2016 tuần Times 6h00 – 6h59 7h00 – 7h59 8h00 – 8h59 9h00 – 9h59 10h00 – 10h59 11h00 – 11h59 12h00 – 12h59 13h00 – 13h59 14h00 – 14h59 15h00 – 15h59 16h00 – 16h59 17h00 – 17h59 18h00 – 18h59 19h00 – 19h59 22,494 23,700 24,396 23,514 21,567 25,261 22,131 22,654 24,223 24,258 24,275 25,534 24,917 22,642 23,654 25,099 23,162 20,670 23,399 24,026 22,695 20,078 23,881 24,508 23,517 20,333 23,223 23,395 Biểu diễn kết biển đồ: Hình 3.4 So sánh hệ số phát thải NOx theo tuyến bus 09 ngày thường ngày cuối tuần Nhận xét: Lượng phát thải trung bình NOx ngày thường 23,683 g/km Lượng phát thải trung bình NOx cuối tuần 22,974 g/km Lượng phát thải NOx theo khảo sát tuyến buýt 09 ngày thường ngày cuối tuần tương đối cao (lớn hớn 20 g/km) − Trong khoảng cao điểm sáng, lượng phát thải NO x hai ngày biến thiên không đều, cao vào khoảng thời gian 8h00 – 8h59 ngày thường 24,396 g/km khoảng thời gian 7h00 – 7h59 ngày cuối tuần 25,099 g/km − Với khung cao điểm chiều, lượng phát thải NO x hai ngày biến thiên không đều, giá trị phát thải cao ngày thường ngày cuối tuần khoảng thời gian 17h00 – 17h59 là: 25,534 g/km; 25,556 g/km − − − c Ảnh hưởng tới EFVOC KHOA MÔI TRƯỜNG VÀ AN TOÀN GIAO THÔNG 24 NGHIÊN CỨU KHOA HỌC SINH VIÊN-2016 Bảng 3.7: Kết phát thải VOC theo tuyến 09 ngày thường ngày cuối tuần (Đơn vi: g/km) Thông số & ngày Times 6h00 – 6h59 7h00 – 7h59 8h00 – 8h59 9h00 – 9h59 10h00 – 10h59 11h00 – 11h59 12h00 – 12h59 13h00 – 13h59 14h00 – 14h59 15h00 – 15h59 16h00 – 16h59 17h00 – 17h59 18h00 – 18h59 19h00 – 19h59 EFVOC Ngày thường Ngày cuối tuần 3,294 3,563 3,734 3,520 3,104 3,967 3,218 3,328 3,691 3,699 3,704 3,770 3,872 3,325 3,552 3,921 3,439 2,930 3,493 3,642 3,337 2,818 3,606 3,763 3,520 2,866 3,453 3,492 Biểu diễn kết biểu đồ: Hình 3.5 Ảnh hưởng chu trình lái tới hệ số phát thải VOC theo tuyến bus 09 ngày thường ngày cuối tuần Nhận xét: Lượng phát thải trung bình VOC ngày thường 3,556 g/km Lượng phát thải trung bình VOC cuối tuần 3,417 g/km Tại khung cao điểm sáng, lượng phát thải VOC cao ngày thường ngày cuối tuần 3,734 g/km (8h00 – 8h59); 3,921 g/km (7h00 – 7h59) − Tại khung buổi chiều, lượng phát thải VOC cao ngày thường ngày cuối tuần 3,872 (18h00 – 18h59); 4,052 g/km (17h00 – 17h59) − Trong ngày cuối tuần, lượng phát thải VOC khoảng thời gian 19h00 – 19h59 6,165 g/km gấp khoảng 1,85 lần so với ngày thường khoảng thời gian − − − d Ảnh hưởng tới EFPM(exhaust) KHOA MÔI TRƯỜNG VÀ AN TOÀN GIAO THÔNG 25 NGHIÊN CỨU KHOA HỌC SINH VIÊN-2016 Bảng 3.8: Kết phát thải PM(exhaust) theo tuyến 09 ngày thường ngày cuối tuần (Đơn vi: g/km) Thông số & ngày Times 6h00 – 6h59 7h00 – 7h59 8h00 – 8h59 9h00 – 9h59 10h00 – 10h59 11h00 – 11h59 12h00 – 12h59 13h00 – 13h59 14h00 – 14h59 15h00 – 15h59 16h00 – 16h59 17h00 – 17h59 18h00 – 18h59 19h00 – 19h59 EFPM(exhaust) Ngày thường Ngày cuối tuần 1,450 1,580 1,659 1,559 1,356 1,764 1,413 1,467 1,639 1,643 1,645 1,675 1,721 1,465 1,574 1,743 1,520 1,271 1,546 1,616 1,471 1,216 1,601 1,672 1,559 1,239 1,527 1,546 Biểu diễn kết biểu đồ: Hình 3.6 Ảnh hưởng chu trình lái tới hệ số phát thải PM(exhaust) theo tuyến bus 09 ngày thường ngày cuối tuần Nhận xét: − − − e Lượng phát thải trung bình PM ngày thường 1,574 g/km Lượng phát thải trung bình PM cuối tuần 1,057 g/km Lượng phát thải PM theo ngày thường ngày cuối tuần nhiều chênh lệch khung từ 6h00 đến 18h59 Ảnh hưởng tới EFFC Bảng 3.9: Kết phát thải FC theo tuyến 09 ngày thường ngày cuối tuần (Đơn vi: g/km) KHOA MÔI TRƯỜNG VÀ AN TOÀN GIAO THÔNG 26 NGHIÊN CỨU KHOA HỌC SINH VIÊN-2016 Thông số & ngày Times 6h00 – 6h59 7h00 – 7h59 8h00 – 8h59 9h00 – 9h59 10h00 – 10h59 11h00 – 11h59 12h00 – 12h59 13h00 – 13h59 14h00 – 14h59 15h00 – 15h59 16h00 – 16h59 17h00 – 17h59 18h00 – 18h59 19h00 – 19h59 EFFC Ngày thường Ngày cuối tuần 513,125 542,258 559,044 537,775 490,599 579,910 504,302 516,995 554,874 555,727 556,143 562,371 571,615 516,689 541,154 575,982 529,273 468,724 534,995 550,122 517,975 454,219 546,626 561,736 537,841 460,477 530,741 534,908 Biểu diễn kết đồ thị: Hình 3.7 Ảnh hưởng chu trình lái tới hệ số phát thải FC theo tuyến bus 09 ngày thường Nhận xét: Lượng phát thải trung bình FC ngày thường 540,102 g/km Lượng phát thải trung bình FC cuối tuần 524,627 g/km Lượng phát thải FC theo tuyết buýt 09 ngày thường ngày cuối tuần cao ( > 450 g/km) − Trong khung cao điểm sáng, lượng phát thải FC cao thải là: 559,044 g/km ứng với khoảng thời gian 8h00 – 8h59 ngày thường 575,982 ứng với khoảng thời gian 7h00 – 7h59 ngày cuối tuần − − − 3.4.2 Thảo luận Kết nghiên cứu cho thấy chu trình lái ảnh hưởng nhiều tới khả phát thải phương tiện Mà chu trình lái phản ánh chế độ vận hành, theo kết khảo sát vận tốc trung bình ngày thường tuyến buýt 09 thấp so với KHOA MÔI TRƯỜNG VÀ AN TOÀN GIAO THÔNG 27 NGHIÊN CỨU KHOA HỌC SINH VIÊN-2016 ngày cuối tuần dẫn đến lượng phát thải ngày thường cao so với ngày cuối tuần, lúc xảy cao điểm Vì vậy, qua nghiên cứu tài liệu xin giới thiệu kỹ thuật điều khiển phương tiện để tiết kiệm nhiên liệu giảm ô nhiễm môi trường không khí dựa sở tham khảo kết nghiên cứu Canada sau: Hình 3.13 Năm kỹ thuật lái xe tiết kiệm Tăng tốc nhẹ nhàng Duy trì tốc độ ổn định Lường trước tình giao thông Tránh tốc độ cao Tắt máy cho giảm dần tốc độ kết thúc hành trình Nghiên cứu Canada cho áp dụng kỹ thuật điều khiển phương tiện tiết kiệm nhiên liệu giảm phát thải CO tới 25% Như vậy, nghiên cứu Canada vận tốc có ý nghĩa lớn tới khả phát thải phương tiện KHOA MÔI TRƯỜNG VÀ AN TOÀN GIAO THÔNG 28 NGHIÊN CỨU KHOA HỌC SINH VIÊN-2016 KẾT LUẬN Phương tiện vận tải xác định nguồn gây ô nhiễm không khí chủ yếu đô thị lớn nước phát triển nói chung Việt Nam nói riêng Ở Việt Nam, hệ thống phương tiện vận tải hành khách đầu tư phát triển với số lượng xe buýt tăng theo năm, phục vụ lợi ích lại lớn người dân Do vậy, loại phương tiện cần quan tâm để góp phần giảm ô nhiễm không khí từ hoạt động GTVT Đề tài “Ứng dụng phần mềm COPERT mô phát thải dựa liệu hoạt động thực tế tuyết xe buýt số 09 Hà Nội” nhóm sinh viên nghiên cứu nhằm ước tính hệ số phát thải từ hoạt động hệ thống xe buýt Hà Nội cụ thể tuyến xe buýt số 09 Với kết nghiên cứu nhóm có số kết luận sau: Đề tài nghiên cứu cho ta nhìn tổng quan lượng phát thải xe buýt nói chung phương tiện giới đường nói chung Hiện nay, hoạt động thử nghiệm phát thải Hà Nội sử dụng chu trình lái Châu Âu ECE để xác định hệ số phát thải nên kết kiểm kê phát thải thiếu xác Do đó, việc xây dựng chu trình lái phù hợp với điều kiện giao thông thực tế vùng nhiêm vụ quan trọng, cần thực trước tiến hành thử nghiệm phát thải phát thải phương tiện vận tải phụ thuộc nhiều vào vận tốc gia tốc chuyển động KHOA MÔI TRƯỜNG VÀ AN TOÀN GIAO THÔNG 29 NGHIÊN CỨU KHOA HỌC SINH VIÊN-2016 TÀI LIỆU THAM KHẢO [1].http://www.tapchigiaothong.vn/van-tai-hanh-khach-cong-cong-bang-xe-buyt-cua-thudo-ha-noi-sau-5-nam-ve-dieu-chinh-dia-gioi-hanh-chinh-d3851.html [2] http://www.hoahocngaynay.com/vi/phat-trien-ben-vung/hoa-hoc-va-moi-truong/179he-htong-tieu-chuan-khi-thai-chau-au.html [3].http://lrc.tnu.edu.vn/upload/collection/brief/32863_2482012103449nghiencuuxacdinh heso.pdf [4] http://www.ehso.com/Air_AP_42.htm [5] Changhong Chen, Bingheng Chen, Qingyan FU, Transportation Situation and Traffic Air Pollution Status in Shanghai, 2005 [6] Jiun-Horng Tsai, Air pollutant emission factors from new and in-use motorcycle, 2000 [7] EMFAC 2014 User’s Guide, http://www.arb.ca.gov/msei/emfac2014_users_guide.pdf [8] Asif Faiz, Christopher S Weaver, Michael P.Walsh (1996),Air Pollution from Motor Vehicles, Standards and Technologies for Controlling Emissions, The World Bank Washington, D.C [9] Jiun-Horng Tsai, Yih-Chyun Hsu, Hung-Cheng Weng, Wen-Yinn Lin, Fu-Tien Jeng (2000), Air pollutant emission factors from new and in-use motorcycles [10] Jacob K.M.Almen, J.David Bauner, Lennart K.G Erlandsson,Base Line Emission Factors from Mobile Sources in Lima-Callao [11] Economopoulos, Alexander P World Health Organization, Prevention of Environmental Pollution Unit (1993), Assessment of sources of air, water, and land pollution : a guide to rapid source inventory techniques and their use in formulating environmental control strategies KHOA MÔI TRƯỜNG VÀ AN TOÀN GIAO THÔNG 30