機動車遙感監測點位的實證研究

李福祥 馮偉

摘要：機動車尾氣污染對大氣污染的占比越來越大。為有效檢測與管控高排放車輛，減少機動車尾氣對大氣的污染，以濰坊市六套機動車遙感監測系統建設為例，通過對重點監測對象的研究，確定柴油車為主要監測對象；通過對重點監測路段的分析，確定西環路和濰安路為重點監測路段；重點研究了如何科學、規范地選取遙感監測點位，從而使管理部門掌握高排放車輛的的實時排放狀況，為城市移動源的精細化管理提供強有力的支撐。

關鍵詞：柴油車；遙感監測；點位研究

中圖分類號：U472.9? 收稿日期：2023-06-14

DOI：10.19999/j.cnki.1004-0226.2023.08.031

1 前言

濰坊市機動車保有量已接近300萬輛，其中汽車接近170萬輛，柴油車超過30萬輛。機動車數量迅速增加給人們帶來便利性的同時，也帶來了一系列的問題，其中最突出的問題是機動車尾氣對大氣的污染。如何采取有效手段對車輛排放狀況進行檢測，進而對高排放車輛采取有效管控，是當前移動源污染防控的重點和難點。

目前對在用車輛的檢測主要有車輛定期年檢、路檢路查、入戶抽測、停放地抽測等方式和方法，這些方式和方法的共同點都需要讓車輛按照固定的檢驗方法來模擬實際在道路上行駛的工況來檢驗排放情況，比如針對汽油車的簡易瞬態工況法以及針對柴油車的自由加速法和加載減速法。車輛定期年檢是有效發現高排放車輛的有效手段之一，但只能對檢驗周期內的機動車進行檢驗，并且人為干擾因素較多，無法對行駛中的機動車排放進行有效甄別。路檢路查、入戶抽測、停放地抽測則更需要多部門配合，耗時耗力，檢驗效率很低，也不能反應車輛行駛工況的尾氣排放。

機動車尾氣遙感監測系統利用光學原理，結合光信號、圖像識別、計算機、物聯網等先進技術，采用智能化的手段，可在車輛不停車的情況下實現對車輛尾氣各種污染物的檢測，并將結果實時輸出，供管理部門進行分析與決策。該方法檢測效率高、檢測速度快、檢測范圍廣、不需要人工采樣，能較好地反映車輛的實際排放狀況。本文以濰坊市機動車遙感監測系統建設為例，重點研究如何科學、規范、有效地選取機動車遙感監測點位。

2 確定重點監測對象

根據有關研究，柴油車尾氣排放中的顆粒物、氮氧化物分別占汽車排放量的99%、88.8%以上[1]。一輛重型柴油車排放的氮氧化物相當于100輛1.5 L排量的國四汽油車排放的氮氧化物，路上行駛的冒黑煙車輛，基本上是輕型、中型柴油車，所以柴油車車尾氣污染絕對是污染空氣的主要“元兇”之一。

在大宗貨物運輸方面，濰坊市的運輸結構以公路運輸為主，鐵路、水運、海運運輸占比較低。柴油車是公路運輸的主力，近10年來，濰坊柴油車保有量以6%～10%的速度增長，如圖1所示，可以看出柴油車尾氣污染對濰坊市移動源污染逐漸增大。

截至目前，國家發布了《在用柴油車排氣污染物測量方法及技術要求 （遙感檢測法）》，標準中規定了采用遙測法實時測量道路上行駛的柴油車尾氣的方法、結果判定原則及限值等[2]，但尚未發布汽油車排氣污染物測量方法及技術要求。利用機動車遙感監測系統對道路上行駛的柴油車進行實施監控，實施掌握它們的排放情況，進而采取有效的管控措施，有效減少柴油車尾氣污染對空氣的影響。因此，濰坊市將柴油車輛作為機動車遙感監測的主要監測對象。

3 確定重點監測路段

圖2所示為濰坊市重型柴油車的禁行區域，禁行范圍為北至北環路，南至濰膠路，東至濰安路，西至西環路，全長79.4 km。因此，將這四條道路作為機動車遙感監測點位的備選地點。

按照國家、省有關文件要求，濰坊市需要安裝固定垂直式遙感監測系統。固定式遙感監測系統分為固定垂直式遙感監測系統和固定水平式遙感監測系統，如圖3-圖4所示，固定垂直式遙感監測設備的發射單元需要安裝在龍門架上。濰坊市北環路為雙向六車道、濰膠路為雙向六車道、西環路為為雙向六車道、濰安路為雙向八車道，以單車道寬度3.8 m計算，在不考慮路兩邊非機動車道寬度和中間綠化帶寬度的前提下，雙向六車道和雙向八車道的寬度分別達22.8 m和30.4 m。由于上述4條道路都是雙幅路，道路上安裝龍門架既要保證安全距離，又要保證遙感設備主機和反射板之間數據準確，所以龍門架只能橫跨半幅道路。由于龍門架施工需要開鑿路面，所以不能選擇中間只有隔離護欄的北環路和濰膠路，進而選擇道路中間有綠化帶的西環路和濰安路。

確定機動車遙感監測路段之后，遙感設備應布置在進城方向路段，實時監測進城車輛排放情況。基于固定垂直式遙感監測設備的工作特性，選擇遙測路段應注意以下幾點：

a.選擇視野開闊的長上坡路段，避免車輛松開油門行駛進而不能反映車輛實際排放情況。

b.不能設置在光線不好的區域，例如隧道、涵洞等。

c.選擇的路段路面排水效果要好。

d.遙感監測區域應盡量與居民小區保持一定的距離，避免車流出現紊流。

e.避免選擇車流量太大的路段，以免車輛排出的煙羽有交織。

f.車流量最好控制在800～1 200輛/h、車流速度在30～80 km/h。

4 總體布局

通過對重點監測對象的研究，結合國家、省、市相關政策法規和行業標準，確定柴油車為濰坊市機動車遙感監測的主要對象。通過對濰坊市柴油車主要通行道路，也就是重點監測路段的分析，結合柴油車禁行區域和路面施工條件，確定西環路和濰安路為重點監測路段。在機動車遙感監測點位總體方案的設計與實施過程中，要統籌進度、成本、質量三者關系，因為它們是相輔相成且辯證統一的。既要保證在項目實施過程中進度不要滯后，又要節約成本、質量最優，通過合理的點位布局，讓機動車遙感監測發揮出最大的效益。

結合上述分析，按照機動車遙感監測點位選取原則，選取西環路與寶通街路口北路東200 m為一處遙感監測點位，安裝三套機動車遙感監測設備；選取濰安路與寶通街路口北路東300 m為一處遙感監測點位，安裝三套機動車遙感監測設備。經緯度坐標分別為（119。03'E，36。68'N）和（119。22'E，36。68'N）。安裝好的機動車遙感監測系統如圖5-圖6所示。

六套機動車遙感監測設備實際運行三個月后，兩處點位的選取科學、合理，可以有效掌握北向南進入濰坊市區的柴油車排放情況，西環路與濰安路常見的黑煙車等高排放車輛，已無處遁形。通過對遙測數據的有效分析，生態環境部門不僅掌握了哪輛車超標、哪輛車合格，哪一類型車容易超標、哪一類車型可以豁免，還可以對重點車輛進行超標溯源，進而采取針對性的管控措施。

5 結語

機動車遙感監測點位的選取是一個系統工程，除了生態環境部門作為“主力軍”來進行實施外，還需要交警、規劃、公路、園林、供電等部門的大力配合。本文結合最新的政策法規及濰坊市機動車遙感監測系統建設這一工程實例，對機動車遙感監測點位的選取進行了深入探討，獲得了大量有效的工程經驗。這六套機動車遙感監測設備的安裝，可以使管理部門掌握柴油車的實時排放情況，提高了車主的車輛養護意識，為城市移動源的精細化管理提供了大量有效的數據和強有力的支撐。

參考文獻：

[1]中國移動源環境管理年報（2021年）［Z］.2021.

[2]在用柴油車排氣污染物測量方法及技術要求（遙感檢測法）［S］.

作者簡介：

李福祥，男，1985年生，工程師，研究方向為固體廢物危險廢物管理。