CHƯƠNG III. MỘT SỐ PHƯƠNG PHÁP XÁC ĐỊNH HỆ SỐ PHÁT THẢI
4.2. Xây dựng phương pháp xác định hệ số phát thải ở Hà Nội
EFj = Eij .Gj/100 (g/km) (1.7) Trong đó:
Ej : phát thải của chất ô nhiễm j (g/l nhiên liệu) EFj: hệ số phát thải của chất j (g/km)
Gj: Lượng nhiên liệu tiêu thụ (lit/100km) Gj được tính theo công thức:
Gj = A.Vk (1.8)
V: Vận tốc của phương tiện chạy trên đường (km/h)
Để xác định đượcEF cho tuyến xe buýt ở Hà Nội, các việc cần làm như sau:
- Bước 1: Cần xác định được Gj, hay là xác định hàm quan hệ giữa vận tốc và tiêu hao nhiên liệu,
Trong đó giá trị A và hệ số k cần phải được xác định với các yếu tố cụ thể trên của tuyến xe buýt 26 của Hà Nội.
- Bước 2: Xác định E - là giá trị phát thải của chất ô nhiễm j nghiên cứu tính bằng g/l nhiên liệu tiêu thụ.
Xác định hàm Gj
Để xác định hệ số A và k, theo công thức (1.8) cần phải có mối quan hệ giữa tiêu hao nhiên liệu và vận tốc của phương tiện.
Một số giả thiết:
- Trình độ lái của các lái xe như nhau trên cả tuyến đường
- Các xe có đặc điểm giống nhau (về hao mòn, tần xuất bảo dưỡng và sửa chữa..)
- Các xe đều có tuổi sử dụng là 05 năm - Nhiên liệu sử dụng có đặc điểm như nhau - Xe chạy trong các điều kiện thời tiết như nhau - Các xe có tải trọng như nhau
Bước 1: Từ phương trình 1.8, ta log hóa hai vế của phương trình, kết quả thu được như sau:
LogG = logA + logVk (1.9)
Bước 2:Lập quan hệ giữa G và V
Khi xe buýt chạy trong khu đô thị, với đặc điểm của hệ thống giao thông có nhiều ngã tư, các tuyến phố giao cắt, hệ thống đường nhỏ hẹp, nên làm giảm tốc độ của phương tiện rất đáng kể. Dưới đây là bảng số liệu thu thập thực tế mối quan hệ giữa vận tốc của phương tiện và mức tiêu thụ nhiên liệu tương ứng:
Bảng 4.3. Mối quan hệ giá trị tiêu hao nhiên liệu và vận tốc của xe buýt 26 TT Thời gian khảo sát
(xe bắt đầu chạy) Vận tốc (km/h) Tiêu hao nhiên
liệu/lượt Tiêu hao nhiên liệu (l/100km)
1 6h 24.08 3.8 21.96
2 7h 18.64 5.2 30.6
3 9h 21.35 4.5 26.01
4 11h 19.86 4.8 27.75
5 13h 21.51 4.4 25.43
6 15h 18.87 5.0 28.9
7 17h 15.85 6.1 35.26
8 19h 23.8 4.0 23
Nguồn: Phòng điều độ buýt – Xí nghiêp xe buýt Thăng Long và khảo sát thực tế trên 15 xe /24 xe buýt của tuyến buýt 26
Từ bảng 4.3 ta có:
Bảng 4.4. Quy đổi G và V thành giá trị logG và logV tương ứng TT Tiêu hao nhiên liệu
(G -l/100km)
Giá trị logG
trương ứng Vận tốc (V-km/h)
Giá trị logV tương ứng
1 21.96 1.3416 24.08 1.3816
2 30.6 1.4857 18.64 1.2704
3 26.01 1.4151 21.35 1.3294
4 27.75 1.4432 19.86 1.2979
5 25.43 1.4053 21.51 1.3326
6 28.9 1.4609 18.87 1.2758
7 35.26 1.5473 15.85 1.2000
8 23.0 1.3617 23.8 1.3765
Nguồn: Xí nghiệp xe buýt Thăng Long
Ta có đồ thị mối quan hệ logG logV như sau:
y = -0.8965x + 2.5924 R2 = 0.9883
1.15 1.2 1.25 1.3 1.35 1.4
1.3 1.35 1.4 1.45 1.5 1.55 1.6 logV
logG
Phương trình quan hệ logG và logV như sau:
logG = -0.8965logV + 2.5924 (1.10)
Bước 3: Tính A và k
Đồng nhất hóa hai phương trình (1.9) và phương trình (1.10):
LogG = logA + logVk (1.9)
logG = -0.8965logV + 2.5924 (1.10)
Ta có:
logVk = -0.8965logV k logV = -0.8965logV logA = 2.5924 A = 102.5924
k = -0.8965 A = 391.20
Vậy phương trình quan hệ G và V như sau:
Gj = 391.20.V-0.8965 (l/100km) V: Vận tốc của phương tiện chạy trên đường (km/h)
Vậy phương trình tính hệ số phát thải của chất ô nhiễm j là:
EFj = Ej. 391.20.V-0.8965/100 (g/km) (1.11)
Thực nghiệm đã đo được các chất độc thải ra khi đốt cháy nhiên liệu diesel ở các phương tiện giao thông (trích bảng 2.1) [4].
STT Chất thải E (g/kg nhiên
liệu) Khối lượng (g/lít nhiên liệu)
1 CO 1.146 0.9626
2 CmHn 5.74 4.8235
3 NOx 24.581 20.6560
4 SOx 3.8 3.1932
5 Muội (C) 6.250 5.2521
Ghi chú: Khối lượng riêng của diesel là 0.84kg/lit
4.3. Kết quả khảo sát vận tốc
Các tuyến xe buýt nói chung va xe buýt 26 nói riêng có đặc điểm là xe liên tục dừng đỗ để đón và trả khách nên vận tốc của phương tiện cũng thay đổi liên tục, lái xe luôn phải giảm ga về số khi dừng vào bếnvà tăng ga khi dời bến.
Đặc điểm tuyến xe buýt số 26 có quãng đường đi và về trùng khớp nhau nên có thể chọn khảo sát vận tốc theo chiều đi hoặc chiều về. Trong nghiên cứu này, mẫu khảo sát vận tốc đề xuất là 01 lượt xe chạy từ điểm đầu của tuyến (Sân vận động Quốc gia Mỹ Đình) tới điểm cuối tuyến (Bến đỗ xe Tam Trinh – Mai Động).
Vận tốc của xe buýt tuyến 26 được khảo sát rất chi tiết. Công việc khảo sát vận được tiến hành vào các ngày thứ 3 và ngày chủ nhật trong tháng 9 năm 2008.
Số lượng mẫu khảo sát, thu thập ở các thời gian trong ngày, mỗi mẫu cách nhau 2h.
Công việc khảo sát tiến hành vào các ngày làm việc và ngày nghỉ nhằm tính so sánh tải lượng phát thải của ngày nghỉ và ngày làm việc. Ngày làm việc được chọn vào ngày thứ 3 của tuần và ngày nghỉ chọn là ngày chủ nhật.
Xe buýt 26 bắt đầu hoạt động từ 5h sáng đến 21h đêm. Ngày làm việc mỗi xe chạy trung bình 7 lượt/ca tức 14 lượt/ngày. Ngày nghỉ mỗi xe chạy 6 lượt/ca tức 12 lượt/ngày.
Số lượng mẫu đối với ngày làm việc: 04 ngày (9/9;16/9;23/9;30/9)x 08 mẫu/ngày (6h; 7h; 9h; 11h; 13h; 15h; 15h; 17h; 19h)
Số lượng mẫu đối với ngày làm nghỉ: 04 ngày (7/9;
14/9;21/9;28/9)x06mẫu/ngày (7h; 9h; 11h; 13h; 15h; 15h; 17h)
Việc tiến hành khảo sát vận tốc được tiến hành ở 15 xe buýt trên tổng số 24 xe buýt đang hoạt động trên tuyến 26.
Sơ đồ tuyến buýt số 26 mô tả trong trong hình 4.1. Từ kết quả khảo sát cho thấy toàn bộ tuyến buýt có 61 điểm dừng đón trả khách trong đó chiều đi và chiều về có lần lượt 30 và 31 điểm dừng đỗ.
Dưới đây là kết quả của việc tiến hành khảo sát vận tốc 4.3.1. Xác định vận tốc trung bình tại điểm dừng đỗ
Khoảng cách xe bắt đầu giảm tốc độ vào bến và tăng tốc độ khi dời bến ngắn hay dài phụ thuộc vào mật độ, lưu lượng xe trên đường. Các khảo sát cho thấy, khi xe buýt cách điểm dừng từ 15-20m, lái xe bắt đầu giảm tốc độ để rẽ vào điểm dừng, thời gian cần thiết là 5-10s, thời gian dừng lại tại điểm đỗ dao động từ 5-10s, đôi khi có trường hợp 20s, tiếp đó xe tăng vận tốc và dời bến. Thời gian tính từ khi xe dời bến đến khi xe đạt tốc độ trung bình trên tuyến đường đó là 5-10s và quãng đường xe phải chạy là 30-40m.
Tổng thời gian và quãng đường xe bắt đầu giảm tốc độ vào điểm dừng và tăng tốc dời bến đến khi đạt tốc độ trung bình của đoạn đường có kết quả như sau:
Điểm đỗ a, t1
B, t3
t2
Trong đó:
a, t1 : Độ dài quãng đường và thời gian xe chạy tính từ khi xe bắt đầu giảm tốc độ tời khi dừng tại điểm dừng đón trả khách (m)
t2: Thời gian xe dừng tại điểm dừng đón trả khách
b, t3: Độ dài quãng đường tính từ khi xe tăng tốc rời điểm dừng đón trả khách đến khi xe đạt vận tốc ổn định (m)
Bảng 4.5. Xác định vận tốc trung bình tại điểm xe buýt dừng đỗ TT Đặc điểm
đường
Độ dài (m) Tổng thời gian (t1+t2+t3) (s)
Vận tốc trung bình (km/h) Giá trị Đường
rộng <6m
a 20 22 8.18
b 30
Đường rộng 6- 10m
a 15 18 10.0
b 25
Đường rộng >10 m
a 15 18 10.0
b 25
4.3.2. Xác định vận tốc trung bình của xe buýt 26
Tổng hợp vận tốc trung bình ngày thể hiện ở bảng 4.3. Giá trị vận tốc trung bình thu được bằng quãng đường thực tế của tuyến phốchia tổng số thời gian đi qua hết con đường đó, do vậy giá trị vận tốc trung bình này là trung bình cộng của giá trị vận tốc khi xe buýt đi trên đường và khi xe buýt giảm tốc vào điểm đỗ dón trả khách.
Kết quả khảo sát vận tốc như sau: