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研究生:莊涵翔
論文名稱:台中地區移動性污染源污染排放量之推估與探討
指導教授:望熙榮望熙榮引用關係
學位類別:碩士
校院名稱:國立中興大學
系所名稱:環境工程學系
學門:工程學門
學類:環境工程學類
論文種類:學術論文
論文出版年:2002
畢業學年度:90
語文別:中文
論文頁數:92
中文關鍵詞:移動源Mobile6.0車行里程排放係數
相關次數:
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本研究旨在推估台中地區之移動源排放量,主要是利用排放係數與車行里程之乘積加以推估,其中排放係數部分以Mobile6.0配合中部地區之車輛特性為主,而車行里程部分則分別以問卷調查法及燃油消耗法之結果加以探討。
研究結果顯示台中市移動源HC、CO、NOx之排放量分別為1.29(萬噸/年)、5.99(萬噸/年)、1.0(萬噸/年);台中縣移動源在HC、CO、NOx之排放量分別為1.59(萬噸/年)、7.15(萬噸/年)、1.57(萬噸/年)。
以問卷調查法及燃油消耗法推估台中縣、市之車行里程,汽油車以燃油消耗法推估值較為符合實際結果,而柴油車部分台中縣以問卷調查法,而台中市部分則需修正其車輛登記數以符合實際排放情形。推估台中市車行里程約為684,073.1(萬公里/年),其中貢獻量以自用小客車、四行程機車,二行程機車為主,分別占總VKT的53.9﹪、18.6﹪及9.6﹪;而台中縣之車行里程約為838,916.5(萬公里/年),其中自用小客車、四行程機車,二行程機車的貢獻量為48.4﹪、23.7﹪、8.1﹪。
在排放係數上比較本研究以Mobile6.0與中鼎公司以MT2.0(90)之模擬值,發現在小客車部分模擬值相當接近,而柴油車及機車之差異度則相當的大。而與國內之實測資料比較結果顯示,本研究於小客車之HC、CO有明顯的低估現象、NOx之排放係數則呈現略為低估;而機車之排放係數模擬值與實測結果則相當吻合。
目錄 I
表目錄 IV
圖目錄 VI
第一章 前言 1
1-1 研究動機與緣起 1
1-2 研究目的 2
第二章 文獻回顧 3
2-1 移動源污染現況 4
2-1-1 中部地區移動源污染現況 4
2-1-2 機動車輛之污染物排放過程 5
2-1-3 移動污染源污染氣體對人體之影響 6
2-2 加州汽機車排放量推估模式(MVEI) 8
2-2-1 CALIMFAC子模式 9
2-2-2 EMFAC模式 9
2-2-3 加權模式(WEIGHT) 14
2-2-4 BURDEN模式 15
2-3 Mobile系列 17
2-3-1 模式流程 18
2-3-2 模擬污染物種類 19
2-3-3車輛分類 20
2-3-4 道路型式 21
2-3-5 推估流程 22
2-3-6 Mobile6.0與Mobile5b之差異 24
2-4 Mobile-Taiwan2.0 28
2-5 國內汽車排氣遙測技術之介紹 31
2-6 車行里程推估 33
2-6-1 問卷調查法 33
2-6-2 燃油消耗法 33
2-6-3 交通量調查法 34
2-6-4 指派模式法 35
2-7 行車型態介紹 36
2-7-1組合法-規劃型態(type mode) 36
2-7-2 實證法-瞬時型態(transient mode) 39
2-7-3 歸納法-瞬時型態(transient mode) 41
2-7-4 國內行車型態相關研究 41
第三章 研究方法 43
3-1 車種分類(Vehicle Classifications) 44
3-2車行里程(Vehicle Miles Traveled) 45
3-2-2燃油消耗法︰ 48
3-3 車隊特性(Vehicle Fleet Characteristics) 49
3-3-1 車齡分佈(Age Distribution of Vehicle Registrations) 49
3-3-2 累積年行駛里程率(Annual Mileage Accumulation Rates) 55
3-3-3 天然氣車輛佔有率(Natural Gas Vehicles Fractions) 55
3-4 車輛活動強度(Vehicle Activity) 55
3-4-1 車行里程分佈因子(VMT Fractions) 55
3-4-2 道路型態分佈因子(VMT By Facility) 56
3-4-3 平均車速(Average Speed) 57
3-5 環境因子(Environment Factors) 58
3-5-1 溫度(Temperature) 58
3-5-2 絕對溼度(Absolute Humidity) 58
3-5-3 日出/日落時間(Sunrise/Sunset) 58
3-5-4 雲密度(Cloud Cover) 58
3-6 零里程排放率及劣化率參數(Zero Mile Level & Deteriorate Rate) 59
3-7 其他相關參數 64
3-7-1 Trip Length Distributions 64
3-7-2 Soak Distribution 64
3-7-3 Weekday Trip Length Distribution / Weekend Trip Length Distribution 64
第四章 結果與討論 66
4-1 車行里程之探討 66
4-1-1問卷調查法 66
4-1-2 燃油消耗法 66
4-1-3 台中地區車行里程之合理範圍 67
4-2排放係數之探討 70
4-2-1 道路型態車速之排放係數 70
4-2-2 台中市各車種之排放係數探討 71
4-2-3 台中縣各車種之排放係數探討 73
4-2-4 台中市、台中縣各車種排放係數之比較 75
4-2-5 本研究推估結果與國內其他研究之比較 77
4-3 排放量推估結果之探討 83
第五章 結論與建議 86
5-1 結論 86
5-2 建議與未來工作 86
參考文獻 88
附錄一︰MT2.0之HC、CO、NOx零里程排放率及劣化率輸入資料
附錄二︰零里程排放率與劣化率修正值
附錄三︰逐時不同道路之VKT分佈因子
附錄四︰Mobile6.0輸入檔
附錄五︰Mobile6.0輸出檔
附錄六︰FTP原始資料
1. U.S. Environmental Protection Agency, User’s Guide to Mobile6.0 - Mobile Source Emission Factor Model, January 2002, EPA420-R-02-001
2. U.S. Environmental Protection Agency, Basic Exhaust Emission Rates of Open Loop Vehicles for Mobile6: Exhaust Emissions at High and Low Altitudes for Engine Starts and Running Emissions for Motorcycles, Light-Duty Diesel Vehicles and Trucks and Pre-1981 Model Year Light-Duty Gasoline Vehicles and Trucks, April 2001, EPA420-R-01-027, M6.EXE.005
3. U.S. Environmental Protection Agency, Determination of Start Emissions as a Function of Mileage and Soak Time for 1981-1993 Model Year Light-Duty Vehicles Draft, March 1999, EPA420-P-99-015, M6.STE.003
4. U.S. Environmental Protection Agency, Determination of Running Emissions as a Function of Mileage for 1981-1993 Model Year Light-Duty Cars and Trucks, January 2002, EPA420-R-02-002, M6.EXH.001
5. U.S. Environmental Protection Agency, Mobile6 Estimates of Exhaust Emission for 1994-and-later Light Duty Diesel Car and Trucks, July 2001, EPA420-R01-041, M6.EXH.011
6. U.S. Environmental Protection Agency, Technical Guidance on the Use of Mobile6 Emission Inventory Preparation, January 2002
7. U.S. Environmental Protection Agency, Determination of CO Basic Emission Rates, OBD and I/M Effects for Tier and Later LDVs and LDTs, April 2001, EPA420-R01-032, M6.EXH.009
8. U.S. Environmental Protection Agency, Determination of NOx and HC Basic Emissions Rates, OBD and I/M Effects for Tiers1 and later LDVs and LDTs, November 2001, EPA420-R-01-056, M6.EXH.007
9. U.S. Environmental Protection Agency, Final Determination of Hot Running Emissions from FTP Bag Emissions, November 2001, M6.STE.002
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11. 行政院環境保護署,南高屏地區空氣污染總量管制規劃-A1子計劃 南高屏地區移動源排放量整合與推估,1999年6月。
12. 行政院環保署,「非法柴油特性分析及其對車輛引擎污染排放之影響評估計劃」期末報告,民國89年11月。
13. 林家弘,「移動性污染源污染排放量模式之評估與建立」,國立中興大學環境工程學研究所碩士論文,1999年7月。
14. 董思浩,「地理資訊系統於台中市移動污染源現況分析與改善策略之應用」,國立中興大學環境工程學研究所碩士論文,2001年6月。
15. 行政院環境保護署,「訂定柴油及替代清潔燃料引擎汽車第四期排放標準專案工作計畫」,財團法人車輛研究測試中心,民國88年6月,EPA-88-FA33-03-3080
16. 行政院環境保護署,「機動車輛排放空氣污染物及噪音管制彙編」
17. 交通部運輸研究所,「公路車輛行車成本調查」,張杏珍,邱榖、李永駿等,民國89年1月
18. 台中市環境保護局,「台中市移動污染源排放量特性、時空分佈及改善策略之研究」,2001年5月
19. 陳君杰,「汽機車行車型態與其污染排放及油耗之研究:以台北都會區為例」,國立交通大學交通運輸研究所博士論文,民國86年6月
20. 台灣省政府住宅及都市發展局,「台灣省市區道路交通流量調查﹙八十五年度﹚第八冊 台中市」,1996年7月
21. 行政院環境保護署,「車輛行車型態及平均排放係數計算程式之建立及更新專案研究計劃」,1997年5月,EPA-86-FA42-09-D1。
22. 行政院環境保護署,「台北都會區行車型態及平均排放係數建立所需計算模式之發展計畫」,民國85年
23. 行政院環境保護署,「高雄都會區行車型態及平均排放係數建立所需計算模式之發展計畫」,民國86年。
24. 交通部運輸研究所,運輸資料分析年刊,第二十四期,民國90年6月。ISSN 1018-8878
25. 交通部統計處,「八十八年台灣地區計程車營運狀況調查摘要分析」,民國88年12月。
26. 交通部統計處,「台灣地區自用小客車使用狀況調查摘要分析」,民國89年12月。
27. 交通部統計處,「台灣地區遊覽車營運狀況調查摘要分析」,民國89年12月。
28. 交通部運輸研究所,「台灣地區機車使用狀況調查報告」,民國87年6月。
29. 林清和、黃麗珍、盧昭彰、葉淑杏,「南高屏地區機動車輛車行里程之不確定性分析」,第十六屆空氣污染控制技術研討會論文集,1999年11月,p.295~p.301。
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32. 陳雄文、盧信能、林裕文,「美國車輛污染排放平均係數推估程式-Mobile5相關方程式簡介」,環境工程會刊,第八卷 第一期,民國86年,p.9~p.27。
33. 倪佩貞、劉國棟、方淑惠,「台灣地區空氣污染物排放資料庫之建立」,第十七屆空氣污染控制技術研討會論文集,2000年12月,p.350~p.355。
34. 林清和、孫斌琪、黃麗珍、張能復,「車行里程空間分佈之研究」,第十七屆空氣污染控制技術研討會論文集,2000年12月,p.356~p.361。
35. 工業技術研究院機械所,「機車定檢資料庫」,民國89、90年。
36. 交通部統計處,「交通統計要覽」,2001年6月。
37. 交通部統計處,「交通統計月報」,2002年4月。
38. 交通部公路局,「車輛分類分區統計表」,民國91年4月。
39. 經濟部能源委員會網站,http://www.moeaec.gov.tw/。
40. 美國環保署MOBILE6 技術手冊索引網站,http://www.epa.gov/otaq/models/mobile6/m6tech.htm
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