基于AIS航速信息计算船舶主机负载因子的不确定性研究文献综述
2020-04-29 18:48:46
1.1研究背景
我国是全球海运最繁忙、增速最快的区域之一,2016年世界前十大和前二十大港口中国分别占据了 7个和11个( 包括香港港口)。我国港口每年处理全球三成的集装箱、近四成的杂散货吞吐。尽管这些海运活动构成了全球经济的基石,但也加剧了港口和周边地区的空气污染。船舶造成的空气污染也可能对国内港口城市居民的健康造成影响。
近年来, 人们的环保意识越来越强烈, 公众对船舶造成的大气污染问题的关注也越来越多。船舶排放是我国区域大气污染源排放清单中重要但长期缺失的一部分,我国对于船舶排放清单的研究还不全面。
而我国研究者们针对大气污染源排放做了大量的研究,2007年进行了第一次全国污染源普查,主要针对各种陆地源的排放普查,并且在过去的十年中第一次全国污染源普查效果明显,陆地排放清单日渐完善,分辨率逐渐提高、不确定性日益降低,为陆地排放的治理提供了参考材料。因而在2017年开始的第二次全国排放源普查中人们开始着重关注航运源排放。而对于陆地源排放的研究工作为港口排放清单的形成和排放应对机制研究提供了重要的理论支持。
1.2研究现状
目前国际上的船舶排放清单研究,从研究尺度分为全球、区域和局地,从方法体系分为自上而下和自下而上两类,。自上而下的方法包括: 燃油法、贸易法; 自下而上的方法包括统计法和动力法。一般而言,自下而上的方法在排放清单精度和时空分辨率上优于自上而下的方法。现在普遍使用的是动力法制定排放清单。在动力法中,船舶排放的不确定性主要是由运行时间、负荷因子和排放因子产生。由于船舶排放因子在全球范围具有普适性,而且运行时间可直接测量,所以普遍研究负荷因子带来的不确定性。现在比较普遍的是使用AIS的精细数据对排放因子进行分析研究。
在国内外,船舶排放研究开始比较早,但是目前任然处于研究阶段。1996
年,Olivier 等首次详细介绍了计算船舶排放的方法、步骤和所需数据,为后续研究奠定了基础。2005 年,陆涛等首次计算了上海港的船舶排放清单。该计算方法比较简单,仅采用单一的统计数据来估算船舶排放,其结果存在不确定性。在这阶段,由于数据来源的限制,船舶排放计算的结果很难达到一个较高的准确度。后来随着AIS设备的普遍使用,越来越多的学者将AIS数据用于船舶排放的计算,由于AIS数据包含详细的船舶运动数据,船舶排放计算的准确度得到大幅提高,于是这种方法被广泛接受。目前国内对去利用AIS测量船舶排放的研究正处于研究阶段,清单的不确定性还较高。