黑烟车抓拍数据分析及对策.pdf

内燃机与配件w w w n r j p j c n黑烟车抓拍数据分析及对策李凯霖(广东省汕头市机动车排气污染防治中心,广东 汕头 )摘要:机动车排气污染对空气质量影响越来越大,由此带来的大气污染问题日益突出.对此政府部门在机动车尾气治理方面也运用了诸多的方式,但以目前的防治效果来看却仍有待提高.若想从根源之处应对解决好此问题,则需要在机动车排气检测和监管中积极运用遥感及电子抓拍技术.本文通过分析黑烟车抓拍数据,并结合柴油车保有量情况,归纳总结城市高污染柴油车的特征和规律,提出柴油车尾气治理对策建议,使机动车尾气污染治理更有针对性.关键词:黑烟车;电子抓拍;柴油车污染治理中图分类号:U 文献标识码:A文章编号:X()A n a l y s i sa n dC o u n t e r m e a s u r e so fB l a c kS m o k eV e h i c l e sC a p t u r eD a t aL iK a i l i n(P r e v e n t i o na n dC o n t r o lC e n t e ro fM o t o rV e h i c l eE m i s s i o nP o l l u t i o no fS h a n t o uM u n i c i p a l i t y,S h a n t o u ,C h i n a)A b s t r a c t:M o t o r v e h i c l e e x h a u s t p o l l u t i o nh a s a n i n c r e a s i n g i m p a c t o n a i r q u a l i t y,a n d t h e r e s u l t i n g a i r p o l l u t i o np r o b l e mh a sb e c o m e i n c r e a s i n g l yp r o m i n e n t F o r t h i s r e a s o n,t h e g o v e r n m e n t d e p a r t m e n t s h a v e a l s ou s e dm a n yw a y s t o c o n t r o lm o t o rv e h i c l e e x h a u s t,b u t t h e c u r r e n t c o n t r o l e f f e c t s t i l l n e e d s t ob e i m p r o v e d I fw ew a n t t o s o l v e t h i s p r o b l e mf r o mt h e r o o t,w en e e d t oa c t i v e l yu s e r e m o t e s e n s i n g a n d e l e c t r o n i c c a p t u r e t e c h n o l o g y i nv e h i c l e e x h a u s t d e t e c t i o na n d s u p e r v i s i o n B y a n a l y z i n g t h e c a p t u r e dd a t ao f b l a c ks m o k ev e h i c l e s a n dc o m b i n i n gw i t h t h en u m b e r o f d i e s e l v e h i c l e s,t h i sp a p e r s u m m a r i z e s t h ec h a r a c t e r i s t i c s a n d l a w so f u r b a nh i g h p o l l u t i o nd i e s e l v e h i c l e s,a n dp u t s f o r w a r d c o u n t e r m e a s u r e s a n d s u g g e s t i o n s f o r d i e s e lv e h i c l e e x h a u s t c o n t r o l,s oa s t om a k e t h ev e h i c l e e x h a u s t p o l l u t i o nc o n t r o lm o r e t a r g e t e d K e yw o r d s:S m o k ev e h i c l e s;E l e c t r o n i cc a p t u r e;D i e s e l p o l l u t i o nc o n t r o l作者简介:李凯霖(),男,广东汕头人,助理工程师,本科,从事机动车排气污染防治工作.引言近年来,人民生产生活水平不断提高,城市机动车保有量飞速增长,由此带来的大气污染问题日益突出.在机动车主要排放的四项污染物一氧化碳(C O)、碳氢化合物(H C)、氮氧化物(N O x)、颗粒物(P M)中,颗粒物(P M)是人们最直观能感受到,也是最直接对人体造成危害的污染物.颗粒物(P M)是指大气中的固体或液体颗粒状物质,柴油车排放的P M由多种不同粒径的颗粒物组成,其粒径范围可达到个数量级或更高,几乎所有柴油车排放的P M都能进入人体,对人体健康造成不良影响.P M与各种肺部疾病和心脏病的发作有关,每年造成 万人死亡,被称为人类健康面临的最大环境风险.年广东省移动源污染防治年报统计显示,年广东省机动车颗粒物(P M)排放量为 万吨,其中汽车排放占比超过 ,而在各种燃料汽车中,柴油车的颗粒物(P M)排放量占比为 .可见,柴油车污染治理是移动源颗粒物(P M)治理的关键.柴油车尾气排放以超细颗粒(粒径小于 m)为主,而黑烟车排放粒径小于 n m、m范围的颗粒物PM 总数的比例较高.且由于黑烟车发动机内燃烧不充分,链状未燃尽的碳链较多,黑烟车排放颗粒物物质组分以长碳链为主,而普通柴油车颗粒物质组分以短碳链为主.因此,黑烟车仅从视觉效果可感知排放大量的颗粒物,且其排放的颗粒物具有排放水平高,小于 n m粒径颗粒比例高、含长碳链较多、对人体危害较大等特征,更是治理颗粒物(PM)污染的重中之重.黑烟车治理现状 划定划定禁止黑烟车行驶区域 年月,汕头市发布汕头市人民政府关于划定禁止黑烟车行驶区域的通告(汕府 号),自 年 月 日起,全天 小时禁止黑烟车在汕头市金平区、龙湖区、澄海区、濠江区、潮阳区、潮南区和南澳县行政区域内道路通行.为汕头市黑烟车污染治理提供政策依据.黑烟车电子抓拍系统在用柴油车排气污染物测量方法及技术要求(遥感检测法)(H J )中规定,林格曼黑度超过级(林格曼黑度:将排气污染物颜色与林格曼浓度图对比得到的一种烟尘浓度表示法,分为级.对应林格曼浓度 图 有 六 种,级 为 全 白,级 黑 度 为,级 为,级为,级为,级为全黑),林格曼黑度为级及以上,即属于黑烟车.年底,为了完善城市机动车污染管理体系,助力打赢柴油货车污染防治攻坚战,汕头市建成了机动车遥感监测系统.在中心城区物流集散地、城市交通主干道、柴油车通行的主要通道等重点区域建设六套水平式遥感监测子系统并六套黑烟车电子抓拍系统.黑烟车电子抓拍系统是通过摄像机抓拍一定速度下的车辆尾气烟羽,并对其进行定级的黑烟车电子抓拍系统.是针对环保部门对道路黑烟车监管需求,通过高清摄 年第 期像头来获取来往车辆的视频和图片信息,利用高清摄像技术、智能分析技术、计算机网络技术、图片处理技术和黑烟识别算法等技术,对道路排黑烟车辆进行有效甄别,通过传感器以及图像处理技术来区别有烟和无烟,通过烟羽本身与背景深色和浅色目标之间对比度的差异,以林格曼黑度为基础来衡量尾气烟羽的黑度,并做出判断分析,可记录黑烟车车牌信息,对管理黑烟车进行有效监管的信息系统.系统能做到“车辆留牌号、黑烟能识别、图像可取证”,用于来解决生态环境部门在黑烟车监管工作中存在的监管效率低、取证难度大等问题,对违法上路的黑烟车车主形成有力震慑,减少黑烟车对大气环境造成的危害.分析 年,通过汕头市机动车遥感监测系统个点位机动车共计 车次,经黑烟车电子抓拍子系统抓拍筛选出来,并通过审核的黑烟车数据共 条,其中有完整车辆信息,可用于分析的黑烟车数据 条,去除重复数据后共有 辆黑烟车.将黑烟车数据从不同角度,按不同要素分析,结果如下:黑烟车车辆品牌 辆黑烟车按车辆品牌筛选,共 种品牌,各品牌车辆数如图所示:图各品牌黑烟车车辆数由统计可见,抓拍到的黑烟车主要集中在几个品牌,排名 的品牌抓拍次数仅占比 ,而排名 的品牌分别占比 、.排名 的品牌在抓拍到的黑烟车车辆品牌中占超过 .不同品牌的车辆由于发动机结构、采用的尾气治理工艺、关键零部件耐久度不同,车辆在使用过程中可能出现黑烟车的概率也不同.排名靠前的品牌由于自身设计特点,更容易出现冒黑烟的现象.应重点针对排名靠前品牌车辆制定相关的管控对策.黑烟车排放阶段抓拍到的黑烟车燃油种类均为柴油,按车辆排放阶段筛选,国、国、国排放阶段的车辆均出现冒黑烟情况,各排放阶段车辆数如图所示:由统计可见,抓拍到的黑烟车中,排放状况较差的国车 辆 占 比 最 多,达 到 ,其 次 是 国车 辆 的 .排放阶段为国以上的车辆由于启用了车载诊断系统(O B D),且采用的尾气治理工艺相对较先进,出现黑烟车的情况比国阶段车辆较少.而排放工艺相对较好的国车辆由于驾驶习惯不佳、保养不到位等原因也存在冒黑烟的情况,占比 .图各排放阶段黑车车辆数 黑烟车车辆类型根据黑烟车车辆类型筛选,抓拍到 辆黑烟车主要为柴油货车,各车辆类型数据如图所示:图各车辆类型黑烟车辆数由统计可见,辆黑烟车中,大型客车及专项作业车占比较少,仅为 和 ,其余均为货车,轻型货车、中型货车、重型货车占比分别为 、.抓拍到的黑烟车主要为轻型货车.黑烟车初检通过情况通过与汕头市机动车环保检验管理信息系统的机动车环检数据比对,辆黑烟车被抓拍之前在汕头通过尾气排放检测的,共有 辆.黑烟车环检情况如图所示:图黑烟车环检初检不通过车辆数其中有初检不通过记录,需维修后复检的共 辆,在抓拍到的黑烟车中占比超过.可见,黑烟车在尾气排放检验中复检现象明显.冒黑烟车辆容易出现“反复”情况,车辆初次上线检测不通过,维修复检通过后再上路行驶一段时间又会出现冒黑烟情况.结合柴油车保有量综合分析根据广东省环统数据,年底,汕头市机动车保有量达到 万辆,其中柴油车保有量约为 万辆.年汕头市黑烟车电子抓拍系统抓拍到 条黑烟车数据,共有 辆黑烟车,其中本地(粤D号牌)黑烟车 辆.按注册登记年份分析将柴油车保有量、抓拍到的黑烟车、本地黑烟车分别按初次登记年份筛选,各年份车辆数据如表:表各注册年份柴油车保有量表注册年份 前 保有量 抓拍黑烟车 本地黑烟车 内燃机与配件w w w n r j p j c n各注册年份柴油车保有量变化趋势如图所示:图各注册年份柴油车保有量各注册年份抓拍到黑烟车及本地号牌黑烟车变化趋势如图所示:图各注册年份抓拍到黑烟车及本地号牌黑烟车通过对比注册年份趋势图可知,对汕头市 年及之前登记注册的车辆,柴油车保有量、抓拍到的黑烟车车辆数、本地黑烟车车辆数,其变化趋势基本一致.而对 年及之后登记注册的的车辆,柴油车保有量、抓拍到的黑烟车车辆数、本地黑烟车车辆数,其变化趋势相反.可见对于使用年限较长、使用的尾气治理工艺相对较落后的车辆,保有量越大,车辆在路面行驶中冒黑烟的概率也越大;而使用年限较短、尾气治理工艺相对较先进的车辆,纵使保有量较大,车辆在路面行驶中冒黑烟的概率也较小.按车辆类型分析将柴油车保有量、抓拍到的黑烟车、本地黑烟车分别按车辆类型(为与公安车辆类型一致,便于比较,将专项作业车按车辆大小类型不同,分别划入轻型货车、中型货车、重型货车中)筛选,各年类型车辆数据如表:表各车辆类型柴油车保有量表车辆类型小型客车中型客车大型客车微型货车轻型货车中型货车重型货车保有量 抓拍黑烟车 本地黑烟车 各车辆类型柴油车保有量变化趋势如图所示:图各车辆类型柴油车保有量各注册年份抓拍到黑烟车及本地号牌黑烟车变化趋势如图所示:通过对比车辆类型趋势图可知,各种车辆类型的柴油车保有量、抓拍到的黑烟车车辆数、本地黑烟车车辆数,其变化趋势基本一致.可见,在柴油车保有量中占比较大的车辆类型,在路面行驶中冒黑烟的概率也越大.目前汕头市路面行驶的柴油车主要为轻型货车,轻型货车中出现黑烟车的概率也最大.图各车辆类型抓拍到黑烟车及本地号牌黑烟车结论及对策 抓拍黑烟车特点通过对黑烟车电子抓拍数据的分析,结合汕头市柴油车保有量实际情况,有以下特点:()集中在某几个品牌;()越老旧车辆越容易冒黑烟,主要为国车辆及使用年限超过年的车辆;()主要为轻型载货车辆;()黑烟车尾气检测初检不合格率较高;()抓拍过的黑烟车在不同检验周期再次冒黑烟的概率较高;对策建议 加快老旧柴油货车淘汰,推广新能源货车可以通过制定相应补贴政策,鼓励老旧柴油货车、国三柴油货车提前淘汰,倡导新能源城市货运车辆更新应用,提高相关柴油车车主主动淘汰、更换新能源车辆的积极性,加快推进黑烟车淘汰及更新换代.分级别关注,有的放矢治理可以更精准地对症下药,建立黑烟车黑名单,对已抓拍到的黑烟车进行全生命周期管控,精准落实在用车I/M制度,实现闭环管理,重点关注其进厂维修、上线复检及后续路面行驶情况.同时主要关注与抓拍到的黑烟车具有一个或多个相同特点的车辆,将几个主要品牌车辆、轻型货车、使用年限较长及尾气初检不合格的柴油车加入重点关注车辆名单,及时提醒相关车主做好维修保养.开展柴油货车治理行动时应主要对重点关注名单中的车辆进行检查.多级数据联动,动态管理可通过与车辆上线检测数据、进厂维修数据联合分析,根据车辆实际情况动态调整重点关注名单,细化对名单中不同特征、不同情况车辆的管理及应对措施,更精准地治理柴油货车污染.参考文献:孙浩铭,邱华荣,成龙伟,曹宇,张正军,胡鹏D P F的工作原理及再生方式 广东省生态环境厅 年广东省移动源污 染防治年报 在用柴油车排气污染物测量方法及技术要求(遥感检测法)H J 徐伟嘉,刘永红,马金玲,甘婷,罗银萍,甄玉珠 城市黑烟车颗粒物排放水平与组分研究 汕头市人民政府关于划定禁止黑烟车行驶区域的通告(汕府 号)梁昌水,卢吉国,范明果,张忠峰,王树森,张涛柴油机车辆冒黑烟故障的原因分析