交通運輸能源消耗影響因素分析及建模研究

《交通運輸能源消耗影響因素分析及建模研究》是依託北京交通大學，由武旭擔任項目負責人的青年科學基金項目。

基本介紹

• 中文名：交通運輸能源消耗影響因素分析及建模研究
• 項目類別：青年科學基金項目
• 項目負責人：武旭
• 依託單位：北京交通大學

項目摘要

我國制定了一系列交通運輸節能政策卻沒能遏制住該行業能耗的快速增長，對交通辯海能耗影響因素辯識不準確，政策不對症是重要原因。識別交通運輸能耗的各項影響因素及其規律，是政策制定的關鍵科學技術問題。本項目擬從國家和區域兩個層面對交通能耗影響因素展開研究。首先，建立基於囑危旬“拓展的Kaya-LMDI-Shapley”國家層面交通運輸能耗影響因子分解模型，識別國家層面交通能耗影響因素變化規律。其次，建立基於“STIRPAT的靜態&動態面板”區域交通運輸能耗影響因素分析模型，並採用面板聚類與空間聚類相結合的方法進行區域劃分，微凳簽識別區域層面交通能耗影響因素變化規律及特點。最後，基於複雜適應系統理論，建立Multi-Agent的交通運輸節能政策仿真實驗模型，對交通節能政策進行仿真評價。項目的預期研究成果可為制定有效的交通運輸節能政策及設定合理的交通節能目標提供科學依據，輔助交通運輸節能政策決策者改善政策執行效果。

結題摘要

我國交通運輸能耗量逐年增長，雖已制定一系列交通節能政策措施，卻沒有遏制交通能耗快速增長的趨勢。政策措施效果與交通運輸能耗增長驅動因素的正確辯識關係密切。本研究從國家與區域兩個層面對我國交通運輸業能耗影響因素進行建模分析，研究其影響規律並進行了仿真。主要成果包括：構建基於拓展Kaya模型的國家交通運輸能源消耗因子貢獻分解模型，並將國民經濟影響因素納入模型。通過Kendall協調係數進行相容性檢驗，構建綜合 LMDI-Shapley 分解模型，識別國家層面交通運輸能耗驅動因子。建立了包括人口規模，產業結構，交通部門海采紋能源消費結構，城市化率，地區國內生產總值，旅客周轉量，貨物周轉量和交通運輸部門能源利用效率的區域交通運輸能源消耗因子貢獻面板數據模型。建立了城市化率、GDP和交通部門能源利用效率與交通運輸能源消耗量之間的庫茲涅茨曲線模型，驗證了影響因素與交通能耗之間的曲線關係。研究提出了交通運輸能耗區域劃分的完全度量動態聚類分區法，該方法以使區域辯贈譽轎屬性的最大差異度最小為目標，進而使劃分後的區域內有最高的同質性水平。根據區域劃分後同質度的增益變化，確定了合理的區域劃分數量。通過計算交通運輸能耗區域σ收斂和β收斂水平，檢驗區域劃分的合理性，驗證了區域內交通運輸能耗量腿婚擔墓隨時間推移呈現收斂狀態。通過對區域面板數據的訂幾希多重共線性、單位根和協整檢驗，建立面板回歸模型並得到區域交通運輸能源消耗驅動因子影響規律。結果顯示國家與區域層面不同影響因素對交通運輸能耗影響水平各異。基於影響因素分析計算，結合國家節能目標，定義交通運輸行業節能指標。根據節能目標及影響因素建立仿真目標函式，在國家層面建立Multi-Agent仿真系統，區域層面建立區域交通運輸能耗系統動力學模型。通過仿真不同方案下的交通運輸業能耗變化情況，得出交通運輸業的節能政策應主要集中在產業結構最佳化後的總交通運輸量下降，運輸結構最佳化以及促進交通運輸載運工具能耗強度下降上，但重點與特色各異。