美国长滩港论文笔记——Emissions impacts of a modal shift: a case study of the Southern California ports region

摘要：

论文说了南美港口从卡车运输转移到铁路运输的排放影响，其中公路运输的排放用南美的机动车排放因子模型EMFAC确定，然后再和转移到铁路上的排放量相比较。在2000年的基础上，如果转移了20%(不知道是货物运输转移了20%货运量，还是转移了20%的卡车），每天可以减少nox排放0.86吨，PM16kg，所以认为模式转换能够起到很大的改善空气的作用。

介绍：

第一段介绍了长滩港和洛杉矶港的地位、吞吐量以及2010年和2025年吞吐量的预测，然后说出了货运效率的重要性。
第二段提出了港口附近出现的问题。包括空气质量以及交通拥堵

第三段提出港口的货运方式包括货车、铁路和两种并行。货车是主要的氮氧化物和PM的贡献源。说了货车的贡献比例。
第四段说出铁路是比较友好的方式。说了铁路的能源强度和货车以及水路的比较。最后说了一辆火车相当于280辆货车。

第四段比较重要：

       铁路相对来说是最情节的运输方式，能源密度为每吨英里346Btu，而水路是444，公路是3337（AAR，2005），这意味着如果现有由公路承担的货运量的10%转移为铁路，每年会节省上百万吨的燃油，从而导致显著的环境改善。考虑到一列火车可以承载和280辆卡车相等量的货物（AAR，2005），排放的减少更为明显。

第五段说了虽然有很多预测不同运输方式的排放的，但是很少有表明到底能减少多少排放的。1992年一个人量化了四种运输方式的转换带来的空气质量、燃油消耗和事故发生率的变化。另一方面这两个人比较了货车和铁路的排放影响。

下一段说了这篇文章的目的。提供额外的一个案例来examine港口货运从货车转化为铁路的排放影响（20miles距离，从长滩港、洛杉矶港到市区）
论文的目的、思路和论文的结构

    论文先对现状和挑战做了简述，然后叙述了分析货车和火车排放的方法学，之后分析了模式转化的排放影响，最后，论文总结了相应的政策。

    overview部分，主要货运通道是阿拉米达走廊和其他两条高速公路。高速公路目前每天处理高达40,000辆卡车，占高速公路通行能力的近45％。目前约有48％的港口交通是通过港铁联运方式运输到全国其他地区。本论文只考虑了研究区域内的重型卡车和火车。研究区域应该是只考虑了高速路。

方法学：

emission=EF*VMT

数据需求和获取：分析移动源排放

输入量：网络几何以及起点和终点之间的运输需求矩阵，物理运输设施在网络中表现为结点和链接，而在给定时间内的运输需求空间分布则由传统的四步骤需求预测模型得到。（conventional four-step demand forecasting models)

假设：认为网络配置以及运输需求是给定的，对排放来说是外生变量。

数据的获取：

SCAG：Southern California Association of Governments得到了高精度地图，包括所有的高速路和主干路。

原始的OD需求矩阵是基于2000年，包含了六种车辆类型，分别为drive-alone，carpool 2，carpool 3+,LDT，MDT，HDT。在本研究中，前三种车辆类型汇总成为了一种类型：Auto。（我理解就是小汽车的意思）。因此，在最终的车辆活动水平的分析中考虑了四种车辆类型。每种车辆类型都有它自己的OD表。在高峰的一个小时内，网络中总共有770万车从一个地方转移到了另外一个地方，而其中货车只占了1.5%。

上述的数据只能用来分析道路交通。对于火车的分析，车辆活动水平可以通过现有的运行距离以及模式转化后所需要的铁路数量相乘得到。

道路交通的预测

 TransCAD被选为车辆活动分析工具，开发用于交通规划和系统分析，将地理信息系统与规划建模和物流应用相结合。该工具提供有用的功能，以各种方式轻松存储，重新获得，分析和设想各种类型的交通和相关地理数据。

为了测量道路车辆的活动，将与子网络和OD矩阵相关的数据文件提供给TransCAD模型。考虑到交通网络和OD需求，执行随机用户均衡交通分配以模拟网络中给定OD对之间的可行路线上的实际交通分布模式。交通分配的结果提供了有关整个网络性能指标以及基于链路的指标（包括交通量，平均速度和VMT）的有用信息。这些措施也可以针对每个车辆类别产生，这对于估计每个道路车辆的排放贡献是必不可少的。

排放因子的获取：利用EMFAC模型。然后列出了不同车型的排放因子，没有分排放标准。（选用了2000年作为基准年，我估计是按照2000年不同排放标准的比例做了一个加权平均得到的排放因子。）

铁路的预测

运输距离就是阿拉米达走廊的20km。需要计算从货车转移到铁路的总货运量。没有考虑现有铁路承担的货运量。

铁路的排放因子是EPA颁布的（EPA，1997），分为两种类型的铁路，一个是line-haul movement，一个是switch-haul movement（这不知道是什么意思）

 

然后情景假设

分别假设货车数量不变、减少10%和减少20%。

变化的vkt

为了估计每种车型变化的vkt，创建了不同的OD矩阵，并输入到了transcad中。

排放估计结果

从图中可以看出来，如果10%卡车减少，基本上减排效益就在10%左右，20%同理。

是不是可以证明用OD矩阵得到的vkt减少量可以近似认为 就是和卡车数量的变化相同呢。

结果与讨论