基于交通运输周转量的公路货运碳排放量预测方法技术

本发明专利技术公开了一种基于交通运输周转量的公路货运碳排放量预测方法，包括如下步骤：针对研究区域，获得碳排放强度变化数据；获得公路货运变化数据；选取权重因子；获得该研究区域内的基准年份的公路货运周转量碳排放强度和公路货运周转量；获得公路货运周转量转出比例数据；构建公路货运碳排放量预测模型，预测该研究区域内的未来任一年份的公路货运碳排放量，本发明专利技术能够有效避免公路货运碳排放量预测由于无限增长而出现的无穷大问题，提高预测结果的可信度，计算结果具体科学性、实践性、指导性，科学有效的对公路货运领域碳排放量进行预测，实现公路货运领域碳排放量中长期趋势发展的有效预测。展的有效预测。展的有效预测。

【技术实现步骤摘要】
基于交通运输周转量的公路货运碳排放量预测方法


[0001]本专利技术属于碳排放预测
，具体涉及一种基于交通运输周转量的公路货运碳排放量预测方法。

技术介绍

[0002]目前我国交通运输领域碳排放量占全社会约9%，其中道路运输碳排放占全部交通运输领域30%以上，而公路货物运输碳排放占道路运输80%以上，对公路货运领域碳排放趋势的预测将对交通运输领域碳达峰工作提供有力的数据支撑。
[0003]现有的交通运输公路货运碳排放量预测方法以5
‑
10年短期预测为主，由于预测年限关系，道路交通运输需求量的变化并不呈现无限增长现象，公路货运周转量碳排放强度变化也并不呈现小于零的异常现象，因此在预测年限范围内可近似接近发展实际情况，但碳达峰碳中和工作时长在15
‑
30年时间范围，若不考虑发展饱和效应，此类预测方法在较长时间范围下对于需求量、碳排放强度预测将较大程度的脱离实际情况，呈现与社会经济发展不符合以及与道路基础设施建设承载力极度不匹配的需求量增长，造成对交通运输公路货运领域碳排放发展趋势预测的不准确性和不可参考性，无法有效反映社会经济发展规律和道路基础设施建设发展水平，进而无法对公路货运领域碳减排工作决策提供科学有效的数据支撑，为此我们提出一种基于交通运输周转量的公路货运碳排放量预测方法。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的在于提供一种基于交通运输周转量的公路货运碳排放量预测方法，以解决上述
技术介绍
中提出的问题。
[0005]为实现上述目的，本专利技术提供如下技术方案：一种基于交通运输周转量的公路货运碳排放量预测方法，包括如下步骤：针对研究区域，根据历年公路货运周转量碳排放强度，通过碳排放强度变化因素计算公式，获得碳排放强度变化数据；根据该研究区域内历年的公路货运权重因素，通过公路货运变化因素计算公式，获得公路货运变化数据；通过该研究区域内历年的公路货运权重因素对公路货运周转量预测的影响，选取权重因子；选取公路货运碳排放量预测的基准年份，通过公路货运周转量碳排放强度计算公式和公路货运周转量计算公式，获得该研究区域内的基准年份的公路货运周转量碳排放强度和公路货运周转量；根据该研究区域内的未来交通运输结构调整，获取公路货运的结构调整数值，通过公路货运周转量转出比例计算公式，获得公路货运周转量转出比例数据；通过公路货运周转量碳排放强度计算公式、公路货运周转量计算公式和公路货运周转量转出比例计算公式，构建公路货运碳排放量预测模型，通过将碳排放强度变化数据、
公路货运变化数据、权重因子和公路货运周转量转出比例数据代入公路货运碳排放量预测模型，预测该研究区域内的未来任一年份的公路货运碳排放量。
[0006]优选的，所述针对研究区域，根据历年公路货运周转量碳排放强度，通过碳排放强度变化因素计算公式，获得碳排放强度变化数据；其中，所述历年公路货运周转量碳排放强度为C
j
，j=0，
‑
1，
‑
2，
‑3…
；j表示年份标记，j=0表示当前年份； j＜0表示以当前年份为基准的历史年份；所述碳排放强度变化因素包括历年碳排放强度平均变化率和历年碳排放强度平均放缓系数，则所述碳排放强度变化因素计算公式包括历年碳排放强度平均变化率计算公式和历年碳排放强度平均放缓系数计算公式；所述历年碳排放强度平均变化率计算公式如公式（1）所示：
ꢀꢀꢀ
（1）；所述历年碳排放强度平均放缓系数计算公式如公式（2）所示：
ꢀꢀꢀ
（2）；其中，
∂
表示求偏导数，表示对变量C求相对于T的一阶偏导数，表示对变量C求相对于T的二阶偏导数；T表示历年年份时间变量，
∂
T表示时间跨度。
[0007]优选的，所述根据该研究区域内历年的公路货运权重因素，通过公路货运变化因素计算公式，获得公路货运变化数据；其中，所述公路货运权重因素包括公路货运周转量M1、公路建设里程M2和研究区域生产总值M3；所述公路货运变化因素包括公路货运平均变化率和公路货运平均放缓系数，则所述公路货运变化因素计算公式包括公路货运平均变化率计算公式和公路货运平均放缓系数计算公式；所述公路货运平均变化率计算公式如公式（3）所示：，其中i=1,2,3
ꢀꢀꢀꢀ
（3）；所述公路货运平均放缓系数计算公式如公式（4）所示：，其中k=1,2,3
ꢀꢀꢀꢀ
（4）；其中，表示对第i个M变量求对年份时间T的一阶偏导数，表示对第k个M变量求对年份时间T的二阶偏导数。
[0008]优选的，所述通过该研究区域内历年的公路货运权重因素对公路货运周转量预测的影响，选取权重因子；其中权重因子为和；其中，表示三个平均变化率变量的影响权重因子，表示三个平均放缓系数变量的影响权重因子；且，且在的总和为1，即100%，不管有多少个权重因子，其总和等于1，同理。
[0009]优选的，选取公路货运碳排放量预测的基准年份，通过公路货运周转量碳排放强度计算公式和公路货运周转量计算公式，获得该研究区域内的基准年份的公路货运周转量碳排放强度和公路货运周转量；所述公路货运周转量碳排放强度为C
N
，则公路货运周转量碳排放强度C
N
的计算公式如公式（5）所示：
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（5）；N表示距离选择基准年份的年份间隔数；所述公路货运周转量为X
N
，则所述公路货运周转量X
N
的计算公式如公式（6）所示：
ꢀꢀ
（6）。
[0010]优选的，所述根据该研究区域内的未来交通运输结构调整，获取公路货运的结构调整数值，通过公路货运周转量转出比例计算公式，获得公路货运周转量转出比例数据；其中，所述公路货运周转量转出比例为。
[0011]优选的，所述通过公路货运周转量碳排放强度计算公式、公路货运周转量计算公式和公路货运周转量转出比例计算公式，构建公路货运碳排放量预测模型，通过将碳排放强度变化数据、公路货运变化数据、权重因子和公路货运周转量转出比例数据代入公路货运碳排放量预测模型，预测该研究区域内的未来任一年份的公路货运碳排放量；其中，所述公路货运碳排放量预测模型的计算公式如公式（7）所示：
ꢀꢀ
（7）。
[0012]与现有技术相比，本专利技术的有益效果是：本专利技术中引入变化率放缓系数，使变化率在公路货运周转量M1、公路建设里程M2和研究区域生产总值M3影响因素约束下呈现增长（或减小），且逐步放缓趋势，更符合实际的模拟公路货运周转量、单位周转量碳排放强度变化趋势，将曲线概念引入预测数学模型对公路货运周转量、碳排放强度发展趋势进行仿真模拟，通过变化率和变化率放缓系数的组合，使变化率发展趋势在约束下进行演变，并在接近上限（或下限）范围时呈现出饱和效应，能够有效避免公路货运碳排放量预测由于无限增长而出现的无穷大问题，提高了预测结果的可信度，该预测方法原理清晰，计算结果具体科学性、实践性、指导性，在符合社会经济发展水平本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于交通运输周转量的公路货运碳排放量预测方法，其特征在于，包括如下步骤：针对研究区域，根据历年公路货运周转量碳排放强度，通过碳排放强度变化因素计算公式，获得碳排放强度变化数据；根据该研究区域内历年的公路货运权重因素，通过公路货运变化因素计算公式，获得公路货运变化数据；通过该研究区域内历年的公路货运权重因素对公路货运周转量预测的影响，选取权重因子；选取公路货运碳排放量预测的基准年份，通过公路货运周转量碳排放强度计算公式和公路货运周转量计算公式，获得该研究区域内的基准年份的公路货运周转量碳排放强度和公路货运周转量；根据该研究区域内的未来交通运输结构调整，获取公路货运的结构调整数值，通过公路货运周转量转出比例计算公式，获得公路货运周转量转出比例数据；通过公路货运周转量碳排放强度计算公式、公路货运周转量计算公式和公路货运周转量转出比例计算公式，构建公路货运碳排放量预测模型，通过将碳排放强度变化数据、公路货运变化数据、权重因子和公路货运周转量转出比例数据代入公路货运碳排放量预测模型，预测该研究区域内的未来任一年份的公路货运碳排放量。2.根据权利要求1所述的一种基于交通运输周转量的公路货运碳排放量预测方法，其特征在于：所述针对研究区域，根据历年公路货运周转量碳排放强度，通过碳排放强度变化因素计算公式，获得碳排放强度变化数据；其中，所述历年公路货运周转量碳排放强度为C
j
，j=0，
‑
1，
‑
2，
‑3…
；j表示年份标记，j=0表示当前年份； j＜0表示以当前年份为基准的历史年份；所述碳排放强度变化因素包括历年碳排放强度平均变化率和历年碳排放强度平均放缓系数，则所述碳排放强度变化因素计算公式包括历年碳排放强度平均变化率计算公式和历年碳排放强度平均放缓系数计算公式；所述历年碳排放强度平均变化率计算公式如公式（1）所示：
ꢀꢀ
（1）；所述历年碳排放强度平均放缓系数计算公式如公式（2）所示：
ꢀꢀ
（2）；其中，
∂
表示求偏导数，表示对变量C求相对于T的一阶偏导数，表示对变量C求相对于T的二阶偏导数；T表示历年年份时间变量，
∂
T表示时间跨度。3.根据权利要求2所述的一种基于交通运输周转量的公路货运碳排放量预测方法，其
特征在于：所述根据该研究区域内历年的公路货运权重因素，通过公路货运变化因素计算公式，获得公路货运变化数据；其中，所述公路货运权重因素包括公路货运周转量M1...

【专利技术属性】
技术研发人员：王勤，邹庆，张丽，王楠，邱昱皓，孙俊，王卓驰，赵子潇，赵恒，李丽，
申请(专利权)人：江苏交科能源科技发展有限公司，
类型：发明
国别省市：