01.简介与研究方向
城市交通节能减排检测与评估重点实验室于2012年5月通过北京市科学技术委员会认定，正式挂牌成为北京市重点实验室，在2015年和2018年的绩效考核中皆被评定为良好，并获得了北京市科学技术委员会50万元奖励经费的支持。实验室以北京交通发展研究院为牵头单位，北京市科学技术研究院城市系统工程研究所和北京交通大学三家单位协作共建。
实验室主要在交通能耗排放检测与监测、交通能耗排放与交通流耦合关系、交通节能减排决策支持系统建设、节能减排新技术研发与推广等方面展开创新性研究，全面支持城市交通节能减排的科学化和可持续发展。北京交通发展研究院负责实验室的整体建设，主要包括城市交通运行数据采集与仿真模型开发、城市交通能耗排放数据采集、城市交通能耗排放仿真模型开发、城市交通节能减排决策支持系统开发。
北京市科学技术研究院城市系统工程研究所主要围绕国家“双碳”战略下建设现代能源体系的要求，以城市道路客、货运交通系统为研究对象，对交通能源结构低碳化转型、能源安全保障、低碳交通技术推广、以及辅助决策支持技术等方面开展创新性研究。
北京交通大学主要负责城市交通能耗排放数据采集中的采集技术研究、采集方案设计、采集过程实施、数据库建立等；负责城市交通能耗排放仿真模型开发中的技术难点问题研究。
目前，城市系统工程研究所正在开展电动汽车、氢燃料电池汽车等新能源车辆替代以汽柴油为燃料的地面公交车、出租车、私人小汽车、城市货运车辆的情景模拟研究，探索车辆能源替代对城市电力系统、天然气系统的影响，研究新能源车辆规模化推广应用对产业链供应链的冲击，以及如何主动调整城市能源安全策略，构建新型的首都能源安全保障体系。未来实验室将在“双碳”目标下继续围绕出行结构、运输结构、能源结构调整在深化落地过程中的相关问题开展技术创新与应用研究，扎实推进绿色低碳交通体系构建，助力绿色北京高质量发展。
02.研究进展与成果
自2012年成立以来，实验室发展历程分为三个主要阶段。
第一阶段：2012至2014年。重点面向基础规律挖掘与微观数据采集，开展微观能耗排放检测与监测，交通能耗排放与交通流耦合关系等方向的研究。
第二阶段：2015至2017年。重点开展交通数据汇集和技术研发，建立基于时空分布的多维视角下交通能耗污染治理技术体系。
第三阶段：2018年至今。重点面向全链条数据挖掘，聚焦重点问题，进行交通能源结构与新能源车推广、运输结构与重柴车污染治理、绿色出行结构优化与碳排放激励等领域的研究。
实验室构建了以能源、环境和经济为源动力，以产业和消费者为决定要素，以交通和电力供给为支撑力的新能源汽车发展目标与协同发展的决策分析框架，初步确定面向2035年及各阶段机动车电动化的发展目标和基于时间尺度的协同策略，引起了广泛关注和认同。
实验室开展了基于多源动态交通大数据和本地化排放数据的分析融合技术研究，建立了北京市对外主要客货运通道高时空分辨率交通排放清单方法以及多源交通数据下的北京市实际道路流量特性实证分析方法，支持了京津冀区域交通污染排放综合治理。
利用调研收集的大量基础资料数据，建立京津冀交通系统适应气候变化协同效应模型，通过设定实施严格的机动车排放标准、新能源汽车推广、私家车限购、发展城市轨道交通、加强京津冀公路路网建设、发展京津冀城际高速和市郊铁路6类政策情景，测算了不同情景下京津冀交通系统排放量，分析了不同情景下交通系统的减排程度，评估了京津冀交通系统适应气候变化的能力。
利用北京市经济、社会、能源历史数据，整合人口、收入分布、工业、服务业生产、化石能源、可再生能源、温室气体排放、水资源供需等多个模块，并新增京津冀协同发展所能影响的模型外生变量接口，开发北京城市社会发展系统动力学模型，对直至2030年的未来发展情况进行情景分析；建立北京与天津、河北的未来能源消费的关联关系模型，分析在京津冀一体化战略实施下，不同情景下北京市能源消费碳排放情况。
研发了基于大数据的新能源汽车发展资源需求、成本效益评估技术，支持新能源货车路权优先、运营激励政策制定，并在实施策略、政策方案、风险分析及新能源车技术条件等方面提供综合服务。开展出租行业运力供给、服务水平和行业风险等方面的动态分析和综合评估，支撑出租电动化发展目标，助力北京市交通能源转型。
支持冬奥组委、北京交通委冬奥办、张家口市交通局冬奥办开展清洁能源车辆选型、车辆配置、车辆运行保障方案、能源基础设施布局及交通可持续发展理念规划等工作决策，协调推进以冬奥会为关键节点，以科技和需求双轮驱动新能源车特别是氢燃料汽车的快速发展。
研究设计北京市低碳出行碳减排方法学以及交通行业碳达峰路径及出租、货运等重点行业参与碳交易的策略建议，为交通领域中私人领域节能降碳、交通行业实现碳达峰提供重要政策依据。
03.重点成果与获奖
实验室成立以来，围绕高污染机动车治理等开展100余项科研项目（国家级7项），获得省部级奖项5项，形成92篇论文，4项专利，3本专著，为10余类政策规划和标准落地提供支持。
1. 北京市空气质量改善中长期规划
2. 北京市“十四五”时期绿色交通发展规划
3. 北京市绿色出行行动计划（2019-2022年）
4. 北京市推进运输结构调整三年行动计划
5. 北京市新能源物流配送车辆通行优先政策
6. 北京市新能源轻型货车运营激励方案
7. 北京市多式联运财税支持与奖励政策
8. 北京市绿色出行心智模式转变碳激励政策
9. 北京市外埠客车进京通行证管理政策
10. 交通能耗污染物碳排放运行监测与评估
成果1.大数据资源库
实验室重点面向大气污染治理、重型柴油车治理、交通能源转型和碳排放等热点难点领域，立足道路运行、工况等传统交通数据优势，从需求、经济、用地、行为、设施、工具、运营服务、道路通行、交通工况、排放等11个维度，不断整合数据资源。目前形成覆盖40万辆机动车、500余家单位、1.1PB数据量、100余项数据指标的大数据资源体系，以及一系列的技术体系、核心算法和应用案例，依托北京市交通节能减排统计与监测平台，为特大城市核心区交通污染治理实证研究、基于货运供需分析的重柴污染治理研究、碳激励下的绿色出行心智模式转变研究等3个方面的实证研究提供大数据支撑。
北京市交通节能减排统计与监测平台
大数据资源体系
成果2.汽车能耗排放分析平台
汽车能耗排放分析平台，以安装在出租车、社会车辆和公交车上的车载自动诊断系统(OBD)采集的车辆实时行车数据为基础，基于平台内部设定的算法，动态分析车辆的实时运行状态、油耗和排放情况，并统计车辆逐曰、逐月或者逐年的行驶情况、油耗情况和排放情况，利用车辆的定位数据进一步实现对车辆行驶路径所覆盖道路的能耗和排放分析。依托该平台研发成果已申获实用新型专利1项，软件著作权3项。
汽车能耗排放分析平台
成果3.北京市交通发展模拟与政策仿真模型
北京市交通发展模拟与政策仿真模型基于系统动力学分析方法，在结合经济社会影响因素分析的基础上，建立以城市交通结构、各类车辆类型和城市人口结构为核心的北京交通运行系统仿真分析模型，利用Vensim软件工具研发了“城市交通运行仿真分析模型”软件。以系统动力学建模为切入点，构建涵盖人口、经济、环境与交通的城市交通组织方式模型，并在此基础上开展基于模型的政策模拟与评价，为相关政策的制定奠定必要的科学基础。模型主要功能包括：模拟多部门政策制定后对于交通系统的影响；预测城市未来的总体交通需求；预测居民的出行结构；对现有交通服务水平进行评估；评估车辆能源结构调整对其他产业的影响；对城市交通对于环境的污染以及能源的消耗进行模拟。
城市交通运行仿真分析模型-能源模块电力需求流图
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