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铁路桥梁物化阶段碳排放计算及影响因素分析
被引量：
1
1
作者
鲍学英
薛春燕
+1 位作者
李子龙
吕向茹
《安全与环境学报》
北大核心
2025年第3期1224-1232,共9页
为实现铁路桥梁减碳目标,降低桥梁物化阶段碳排放量,建立铁路桥梁物化阶段碳排放计算模型,提出一种基于随机森林算法的碳排放影响因素分析模型。首先,明确碳排放计算时空边界,采用碳排放系数法计算铁路桥梁物化阶段碳排放量,识别其碳排...
为实现铁路桥梁减碳目标,降低桥梁物化阶段碳排放量,建立铁路桥梁物化阶段碳排放计算模型,提出一种基于随机森林算法的碳排放影响因素分析模型。首先,明确碳排放计算时空边界,采用碳排放系数法计算铁路桥梁物化阶段碳排放量,识别其碳排放影响因素,明确因素之间的相互关系;其次,通过随机森林算法对影响因素进行重要性排序,采用滑动窗口序贯向前选择法降维,确定关键影响因素;最后,针对关键因素采取相关碳减排措施以有效控制铁路桥梁的碳排放。研究结果表明:该铁路桥梁建材生产阶段碳排放在桥梁建设总碳排放中占比最大,为84%;关键影响因素为材料种类、桥梁工程量、桥梁类型、原材料需求量、材料生产工艺、运输方式;针对关键影响因素提出了利用可再生材料、选择符合低碳标准的桥梁类型等主要的碳减排措施,以实现铁路桥梁工程的低碳发展目标。研究成果可为铁路桥梁建设碳减排提供参考。
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关键词
环境工程学
物化阶段
碳排放计算模型
影响因素
随机森林算法
碳
减排措施
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职称材料
铁路路基碳排放测算及关键降碳因素分析
2
作者
申中帅
鲍学英
+2 位作者
刘北胜
李慧
李子龙
《铁道学报》
北大核心
2025年第9期212-222,共11页
为定量测算铁路路基工程碳排放水平,首先依据生命周期评估(LCA)理论将铁路路基工程划分为建材生产、建材运输、施工建造与运营维护阶段,通过碳排放因子法与碳排放计算模型,评估各阶段与全生命周期碳排放量。其次基于“驱动力-状态-响应...
为定量测算铁路路基工程碳排放水平,首先依据生命周期评估(LCA)理论将铁路路基工程划分为建材生产、建材运输、施工建造与运营维护阶段,通过碳排放因子法与碳排放计算模型,评估各阶段与全生命周期碳排放量。其次基于“驱动力-状态-响应”模型(DSR)构建铁路路基工程碳排放评估指标体系,其中以铁路路基工程结构参数为驱动力指标,碳排放量为状态指标,路基降碳措施为响应指标。再次以响应指标为分析对象,运用可解释机器学习模型(SHAP)分析因素对降碳量贡献程度以甄别路基工程关键降碳因素。最后以某铁路路基工程某标段为例进行实证分析,测算出该标段1 km功能单位长度建材生产、建材运输、施工建造阶段碳排放量分别为7935.02、783.83、549.87 t,运营维护阶段因路基边坡植被具备固碳能力,导致该阶段表征出固碳效应,固碳量为759.47 t,该标段全生命周期碳排放量为8509.25 t。采用可解释机器学习模型,分析出关键降碳因素为低碳建材选型与边坡植被覆盖率。研究结果可为铁路路基工程降碳设计提供参考。
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关键词
铁路路基工程
生命周期评估理论
碳
排放
因子法
碳排放计算模型
可解释机器学习
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职称材料
铁路路基挡墙碳减排方案优选及降碳策略研究
被引量：
6
3
作者
鲍学英
申中帅
+2 位作者
刘北胜
李慧
李子龙
《铁道科学与工程学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2024年第9期3842-3853,共12页
铁路路基挡墙在铁路路基全生命周期产生的碳排放不可忽视。为探析不同类型挡墙碳排放水平,选取3种典型挡墙展开研究,提取碳减排最优方案并剖析不同策略组合对其碳排放影响,进而提出碳减排综合策略。首先基于LCA理论,将加筋土挡墙、重力...
铁路路基挡墙在铁路路基全生命周期产生的碳排放不可忽视。为探析不同类型挡墙碳排放水平,选取3种典型挡墙展开研究,提取碳减排最优方案并剖析不同策略组合对其碳排放影响,进而提出碳减排综合策略。首先基于LCA理论,将加筋土挡墙、重力式挡墙及土钉墙全生命周期碳排放分为建材生产、建材运输、施工建造与运营维护4个阶段,基于功能单位,利用碳排放因子法并依据碳排放计算模型测算各类型挡墙各阶段与总碳排放量。研究结果表明,加筋土挡墙因边坡植被固碳能力使其全生命周期表征出固碳效应,且固碳量为197.300 t,重力式挡墙与土钉墙总碳排放量分别为489.344 t和51.834t,故将加筋土挡墙作为碳减排最优方案。然后以加筋土挡墙为研究对象,提取其设计阶段碳排放影响因素,并利用敏感性分析方法识别出其碳排放最敏感的因素为边坡植被类型,其次为挡墙坡度。最后选取百喜草、结缕草、黑麦草3种植被与1∶0.4、1∶0.5、1∶0.6、1∶0.7这4种坡度,分析不同策略组合对加筋土挡墙全生命周期碳排放综合影响。研究表明,对碳汇能力较强的百喜草,降低坡度可提高全生命周期固碳量;对碳汇能力一般的结缕草,避免不利坡度以提高全生命周期固碳量;对碳汇能力较弱的黑麦草,提升坡度可提高挡墙全生命周期固碳量。研究成果可为铁路挡墙降碳设计提供理论依据。
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关键词
铁路路基挡墙
LCA理论
碳排放计算模型
加筋土挡墙
敏感性分析方法
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职称材料
题名
铁路桥梁物化阶段碳排放计算及影响因素分析
被引量：
1
1
作者
鲍学英
薛春燕
李子龙
吕向茹
机构
兰州交通大学土木工程学院
中国铁道科学研究院集团有限公司电子计算技术研究所
出处
《安全与环境学报》
北大核心
2025年第3期1224-1232,共9页
基金
中国国家铁路集团有限公司科技研究开发计划实验室基础研究项目(L2023Z001)
甘肃省自然基金资助项目(23JRRA918)。
文摘
为实现铁路桥梁减碳目标,降低桥梁物化阶段碳排放量,建立铁路桥梁物化阶段碳排放计算模型,提出一种基于随机森林算法的碳排放影响因素分析模型。首先,明确碳排放计算时空边界,采用碳排放系数法计算铁路桥梁物化阶段碳排放量,识别其碳排放影响因素,明确因素之间的相互关系;其次,通过随机森林算法对影响因素进行重要性排序,采用滑动窗口序贯向前选择法降维,确定关键影响因素;最后,针对关键因素采取相关碳减排措施以有效控制铁路桥梁的碳排放。研究结果表明:该铁路桥梁建材生产阶段碳排放在桥梁建设总碳排放中占比最大,为84%;关键影响因素为材料种类、桥梁工程量、桥梁类型、原材料需求量、材料生产工艺、运输方式;针对关键影响因素提出了利用可再生材料、选择符合低碳标准的桥梁类型等主要的碳减排措施,以实现铁路桥梁工程的低碳发展目标。研究成果可为铁路桥梁建设碳减排提供参考。
关键词
环境工程学
物化阶段
碳排放计算模型
影响因素
随机森林算法
碳
减排措施
Keywords
environmental engineering
physicochemical stage
carbon emission calculation model
influencing factors
random forest algorithm
carbon reduction measures
分类号
X24 [环境科学与工程—环境科学]
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职称材料
题名
铁路路基碳排放测算及关键降碳因素分析
2
作者
申中帅
鲍学英
刘北胜
李慧
李子龙
机构
兰州交通大学土木工程学院
中国铁道科学研究院集团有限公司电子计算技术研究所
出处
《铁道学报》
北大核心
2025年第9期212-222,共11页
基金
中国国家铁路集团有限公司科技研究开发计划(L2023Z001)。
文摘
为定量测算铁路路基工程碳排放水平,首先依据生命周期评估(LCA)理论将铁路路基工程划分为建材生产、建材运输、施工建造与运营维护阶段,通过碳排放因子法与碳排放计算模型,评估各阶段与全生命周期碳排放量。其次基于“驱动力-状态-响应”模型(DSR)构建铁路路基工程碳排放评估指标体系,其中以铁路路基工程结构参数为驱动力指标,碳排放量为状态指标,路基降碳措施为响应指标。再次以响应指标为分析对象,运用可解释机器学习模型(SHAP)分析因素对降碳量贡献程度以甄别路基工程关键降碳因素。最后以某铁路路基工程某标段为例进行实证分析,测算出该标段1 km功能单位长度建材生产、建材运输、施工建造阶段碳排放量分别为7935.02、783.83、549.87 t,运营维护阶段因路基边坡植被具备固碳能力,导致该阶段表征出固碳效应,固碳量为759.47 t,该标段全生命周期碳排放量为8509.25 t。采用可解释机器学习模型,分析出关键降碳因素为低碳建材选型与边坡植被覆盖率。研究结果可为铁路路基工程降碳设计提供参考。
关键词
铁路路基工程
生命周期评估理论
碳
排放
因子法
碳排放计算模型
可解释机器学习
Keywords
railway subgrade engineering
life cycle assessment theory
carbon emission factor method
carbon emission calculation model
interpretable machine learning
分类号
U213.1 [交通运输工程—道路与铁道工程]
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职称材料
题名
铁路路基挡墙碳减排方案优选及降碳策略研究
被引量：
6
3
作者
鲍学英
申中帅
刘北胜
李慧
李子龙
机构
兰州交通大学土木工程学院
中国铁道科学研究院集团有限公司电子计算技术研究所
出处
《铁道科学与工程学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2024年第9期3842-3853,共12页
基金
中国国家铁路集团有限公司科技研究开发计划实验室基础研究项目(L2023Z001)。
文摘
铁路路基挡墙在铁路路基全生命周期产生的碳排放不可忽视。为探析不同类型挡墙碳排放水平,选取3种典型挡墙展开研究,提取碳减排最优方案并剖析不同策略组合对其碳排放影响,进而提出碳减排综合策略。首先基于LCA理论,将加筋土挡墙、重力式挡墙及土钉墙全生命周期碳排放分为建材生产、建材运输、施工建造与运营维护4个阶段,基于功能单位,利用碳排放因子法并依据碳排放计算模型测算各类型挡墙各阶段与总碳排放量。研究结果表明,加筋土挡墙因边坡植被固碳能力使其全生命周期表征出固碳效应,且固碳量为197.300 t,重力式挡墙与土钉墙总碳排放量分别为489.344 t和51.834t,故将加筋土挡墙作为碳减排最优方案。然后以加筋土挡墙为研究对象,提取其设计阶段碳排放影响因素,并利用敏感性分析方法识别出其碳排放最敏感的因素为边坡植被类型,其次为挡墙坡度。最后选取百喜草、结缕草、黑麦草3种植被与1∶0.4、1∶0.5、1∶0.6、1∶0.7这4种坡度,分析不同策略组合对加筋土挡墙全生命周期碳排放综合影响。研究表明,对碳汇能力较强的百喜草,降低坡度可提高全生命周期固碳量;对碳汇能力一般的结缕草,避免不利坡度以提高全生命周期固碳量;对碳汇能力较弱的黑麦草,提升坡度可提高挡墙全生命周期固碳量。研究成果可为铁路挡墙降碳设计提供理论依据。
关键词
铁路路基挡墙
LCA理论
碳排放计算模型
加筋土挡墙
敏感性分析方法
Keywords
railroad subgrade retaining wall
LCA theory
carbon emission calculation model
reinforced earth retaining walls
sensitivity analysis methods
分类号
U215 [交通运输工程—道路与铁道工程]
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职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
铁路桥梁物化阶段碳排放计算及影响因素分析
鲍学英
薛春燕
李子龙
吕向茹
《安全与环境学报》
北大核心
2025
1
在线阅读
下载PDF
职称材料
2
铁路路基碳排放测算及关键降碳因素分析
申中帅
鲍学英
刘北胜
李慧
李子龙
《铁道学报》
北大核心
2025
0
在线阅读
下载PDF
职称材料
3
铁路路基挡墙碳减排方案优选及降碳策略研究
鲍学英
申中帅
刘北胜
李慧
李子龙
《铁道科学与工程学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2024
6
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职称材料
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