城市交通的应用及发展研究

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摘要：通过剖析东兴市新能源公交车现状，采用等效转换法将纯电动新能源公交车与传统燃油公交车进行比对，分析了新能源公交车带来的显著环境效益与经济效益，并结合新冠疫情背景运用最小二乘法预测未来新能源公交车数量，引入调整因子修正预测结果。结果表明：东兴市新能源公交车的发展仍呈增长趋势，未来5年数量将不断增加，现有两大公交公司的配套基础设施已经无法满足新能源公交车的未来发展趋势。

关键词：东兴市；新能源；公交车；预测；疫情

0引言

面临能源和环境问题日益严峻的现状，汽车产业作为国民经济的重要支柱产业，着力发展新能源汽车领域是缓解能源紧缺和改善环境问题的有效途径。公交车排放的废气是城市空气的重要污染物,减少公交车废气污染是改善城市空气质量的重要措施之一，而政府直接介入，以新能源公交车为切入点是新能源汽车推广普及的基本策略。为推动我国节能与新能源汽车发展，国家出台了系列政策为其“保驾护航”，各地方也纷纷响应国家号召,力推新能源发展。广西积极贯彻落实国家相关文件精神，高度重视新能源发展建设，2020年3月广西壮族自治区交通运输厅印发《广西新能源公交车推广应用实施方案（2020—2022年）》，指出将大力实施新能源公交车推广应用，到2022年底，实现全区公交车保有量中新能源公交车占比达到75%以上，建设期内全区每年新增及更换的公交车中新能源公交车比例达到90%以上，该方案的出台为广西新能源汽车发展奠定了坚实的基础。

1东兴市新能源公交车现状

东兴市作为边境窗口城市，积极探索和践行新能源汽车发展战略。2019年东兴市发展和改革局印发《东兴市新能源汽车推广应用攻坚行动方案》的通知，在城市公交运营方面提出了到2020年底纯电动公交车占比不低于45%的目标。项目建设期末，东兴市被生态环境部授予第四批国家生态文明建设示范市县称号，其中重要建设指之一是环境空气质量。据统计，东兴市在2018—2021年期间汽车保有量不断增加的情况下年平均空气质量指数仍一直保持在“优”的水平，多次被列入全国最优空气质量指数排行榜城市，这一成绩的取得与政府在新能源汽车方面的政策支持密不可分。东兴市通过大力推广新能源汽车，不断提升本市及周边地区居民出行的服务品质，实现绿色出行的新要求，促进城市公交向低能耗低污染的转变，为城市空气质量的健康稳定发展提供强有力的支撑。早在2016年，东兴市燃油公交车数量已不再增加，并逐年申请报废，到2020年底基本实现了公交车从燃油到纯电动的全新转型。截止2021年6月，东兴市新能源公交车保有量以逐年递增的趋势增长，占比达97%，运营车辆全部采用纯电动类型，共计103辆。近五年新增及更换的新能源公交车比例已达100%，高标准实现了“全区公交车保有量中新能源公交车占比达到75%以上”的目标。现公交车直流充电桩共85个，充电桩配备比例超80%，基础设施建设能满足车辆充电需求。东兴市公交车保有量见下图。东兴市拥有我国唯一与越南海陆相连的国家一类口岸，其围绕重点打造“旅游+交通”的目标，充分利用自身的地缘优势，计划开通东兴—芒街国际公交线路，全线使用纯电动公交车。此条国际公交线路的顺利开通将成为新能源汽车推广的特色应用，成为全国交通运输行业的亮点。

2环境效益分析

在车辆运营阶段，新能源公交车较传统燃油公交车而言所带来的环境效益是不可估量的。纯电动汽车能实现零排放，传统燃油公交车绝大部分使用柴油作为燃料，整车尾气排放的主要污染物有氮氧化物（NOx）、碳氢化合物（HC）、一氧化碳（CO）、固体悬浮物（PN），其中，社会关注焦点的PM2.5就属于固体悬浮颗粒的范畴，是空气质量评价的重要观测指标。若将东兴市全部新能源公交车用燃油车替代，可分析这些燃油公交车整体排放情况，从而间接评价新能源公交车投放使用给东兴市带来的环境效益。现分别对东兴市公交公司和防城港泰德公司两家企业在用新能源公交车进行统计，总计103辆纯电动公交车中主要涵盖中通客车、南京金龙客车、宇通客车三大品牌，现以车辆的核载人数为指标将所有车辆划分为7个类型，对标国家《重型柴油车污染物排放限值及测量方法（中国第六阶段）》（GB17691—2018）排放标准[1]分别等效转化为相同核载人数的燃油公交车尾气排放情况。由于从2021年7月1日开始执行国六排放标准，为减小预测误差，故选择国六型号的柴油公交车进行数据转换。通过对相同品牌相同核载数的燃油公交车排放及油耗参数进行整车数据采集，得到柴油公交车排放情况，见表1。纯电动公交车的环境效益最大，排放物为0。如柴油公交车按照每天营运10小时，一年营运365天计算，可得到103辆传统柴油公交车的环境效益，见表2。可见，东兴市现有纯电动公交车较柴油车而言，CO、NOx、PN的年排放量分别减少72195.17kg，32309.85kg及358.26×1011kg，新能源公交车的推广应用更有效提高了空气质量，减少空气污染，是未来城市公交发展的重要方向。

3经济效益分析

东兴市交通运输局于2021年7月在广西防城港东兴市人民政府门户网站上公开了《2019年度东兴市节能新能源公交车运营补贴资金明细表》[2]，故用2019年相关数据进行测算。其中，政府用于新能源公交车的运营补贴总计75万元，累计行驶总里程3097372.49公里，每辆车年平均行驶里程为39207.25公里，用于31辆传统燃油城市公交车成品油价格补助资金79860.75元，每辆车年平均补贴金额为2576.15元/辆。

3.1新能源公交车电费

根据东兴市公交充电站的充电收费标准，白天7~23点电价每千瓦时0.62元，晚上23点~7点电价每千瓦时0.33元，合计平均每千瓦时需花费0.475元。东兴市新能源公交车大致可以分为8种型号，根据表3数据可知车辆每天行驶总里程基本与续航里程相当，说明车辆充满电后，完成一天运营后电量基本耗尽，平均耗电量为每公里0.85kW•h，则103辆车年总电价为：0.475×0.85×39207.25×103=163.05万元。

3.2传统燃油公交车燃油费

若将103辆新能源公交车转化为传统柴油公交车以评价其经济效益，由表1统计数据可得国六标准的传统燃油公交车平均油耗为20.67L/百公里，代入计算得，年总油耗为：20.67×39207.25×103/100=8.45×105L，0#柴油的平均价格以6.5元/升计算，则运营阶段燃油费为549.25万元，若参考每年2576.15元/辆的标准补贴，共计补贴26.53万。

3.3经济效益

公交车运营阶段主要涉及燃料费用及维修保养费用两大支出，据公交公司数据统计，纯电动公交车年保养费为0.6万元/辆，传统柴油公交车为每年1.2万元/辆。现将两种类型的车辆运营费用进行比对，见表4，东兴市所有公交车采用新能源纯电动公交车较传统柴油公交车而言节省成本约489.79万元。综上，新能源公交车带来的高环境效益和经济效益成为其快速推广应用的重要因素，有较强的可行性和必要性。因此，如何合理配置基础设施、支撑新能源公交车动态发展成为未来建设过程中的重要问题。

4东兴市新能源公交车保有量预测

采用最小二乘法预测未来五年新能源公交车的保有量。找到变量“年份（