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交通研究D部分
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道路系统边界扩展中的交通建模
路面生命周期评估
Fabio Galatioto ，岳煌，托尼·帕里罗杰·伯德，玛格丽特·贝尔
泰恩河畔纽卡斯尔，英国土木工程与地球科学，纽卡斯尔大学，克莱蒙特路，NE1 7RU纽卡斯尔学院
利物浦约翰摩尔大学建筑环境学院，彼得·约斯特企业中心，Byrom街，L3 3AF利物浦，英国
诺丁汉大学诺丁汉交通工程中心，大学公园，NG7 2RD诺丁汉，英国
摘要
本文以英国城市间道路的案例研究为例，探讨了延伸道路的影响
路面寿命周期评估（LCA）的系统边界包括由于维护期间的延迟而导致的交通排放。先前的一些研究已经尝试过但仅限于假设的场景或简化的流量建模，没有验证或敏感性分析。在这项研究中，流量的微观模拟建模是用于估算道路施工延误导致的排放，用于多种交通管理选项。将排放与维护操作产生的排放进行比较，使用LCA模型进行估算。在此案例研究中，与养护过程相比，道路工程的延误相对较小，除了碳氢化合物的排放。但是，它们通常接近或高于PAS2050建议使用的重要性阈值来估算碳足迹，以及当流量（假设）增加时或流量达到5-10％在流量最低的时间之外进行管理。因此，建议系统中应包括因道路工程交通中断而产生的排放LCA和碳足迹研究的边界，应在制定道路路面环保产品申报指南维护产品和服务。
copy;2015作者。由Elsevier Ltd.发布。这是CC BY下的开放访问文章
许可（http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/）。
文章信息
文章历史：
2015年3月12日在线可用
关键字：
生命周期评估
系统边界扩展
道路工程
微观模拟
污染物排放
敏感性分析
介绍
自1990年代以来，道路路面的生命周期评估（LCA）一直在发展中（Hakkinen和Makela，1996年；
脱衣舞，2001年）。材料协会对铺装材料的生命周期清单进行了深入研究（Marceau et al。，2007; Eurobitume，2011），与仅进行能源消耗的早期研究相比（Zapata和Gambatese，2005年）。通过包括回收材料和二次材料，该工作得到了加强（Mroueh等，2001；Birgisdoacute;ttir等，2006年），为了响应利益相关者的需求，越来越多的实践要求可持续的建设。最近的LCA研究集中在关于方法的选择，例如分配（Chen et al。，2010;ensp;Sayagh et al。，2010;ensp;Huang等，2013），以及设计方案比较（Cross等人，2011年；Santero等，2011a）。
* 通讯作者：英国泰恩河畔纽卡斯尔，NE1 7RU纽卡斯尔大学肯辛顿台德文郡大楼。电话： 44 0
191208 6329；传真： 44 0 191 208 6502。
电子邮件地址：Fabio.galatioto@ncl.ac.uk（F. Galatioto），Y.Huang @ ljmu.ac.uk（Y. Huang），Tony.Parry @ nottingham.ac.uk（T. Parry），roger.bird@ncl.ac.uk（R. Bird），margaret.bell @ ncl.ac.uk（M。Bell）。
http://dx.doi.org/10.1016/j.trd.2015.02.007
1361-9209 /copy;2015作者。由Elsevier Ltd.发布
这是CC BY许可下的开放获取文章（http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/）。
66 F. Galatioto等。/交通运输研究第D部分36（2015）65–75
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在LCA的最早研究中已注意到，使用阶段的交通排放可占大多数。路面生命周期中的碳排放（Piantanakulchai等，1999；公路局，2003））。这个比例已经根据最近的欧洲研究表明，该范围在93–99％（ECRPD，2010）甚至更高（ensp;Milachowski等，2011）。因为车辆油耗很大程度上取决于除路面性能以外的许多因素（Hammarstrom et al。，2009;ensp;Lepert and Brillet，2009年），通常在路面LCA中排除交通排放。这是局限性在于路面维护不仅导致额外的建筑活动，而且导致排队或改道道路工程量。一些研究调查了额外的排放，但仅限于简化交通建模（Huang et al。，2009a）或假设情景（ensp;Santero et al。，2011b），未进行验证或敏感性检查交通流或交通管理（TM）选项。
这些问题与系统边界设置有关。自由流动状态下的交通排放可以通过以下方式估算：将行车时间乘以通常与年龄有关的平均排放因子（例如，每车公里的千克二氧化碳2），车辆的发动机尺寸和燃料类型（DEFRA，2011年），也可以从商业数据库（例如，Ecoinvent）获得（Milachowski等，2011）。在微仿真中结合瞬时信息，可以更好地模拟托管流量排放模型，因为这种类型的工具能够将排放率与车辆运行（例如驾驶模式，速度）相关联剖面图）（Barlow et al。，2007），代表了可能受到限制的流量或拥堵。道路工程造成的。仍然需要探索道路路面LCA的系统边界扩展，以了解
路面生命周期这一部分的重要性。
该研究以英国城市间道路的案例研究为基础，调查了在铺路过程中交通中断造成的排放。
与施工和维护活动相比，具有多种TM选项的维护。
案例研究和LCA模型
系统边界
案例研究地点位于萨顿桥和林恩国王（Kings Lynn）之间的A17公路上的林肯郡，英国中部地区；长度为720 m，包括200 m的双车道（22 m宽度）和520 m的单车道（11 m宽度）。而由于不同道路上的交通流量非常大，因此此类研究的结果差异很大，因此选择该站点是因为到代表许多类似道路的地点可获得的适当水平的建筑和交通流量数据，各种潜在的TM选项。
路面施工和维护LCA的系统边界如图1所示。施工数据路面布局和厚度由林肯郡议会提供。路面由40毫米的表面组成层，60毫米的粘结剂层和200毫米的基层，所有的层均由沥青粘结材料（沥青）制成。材料沥青混合料的配方基于英国沥青材料规范，符合BS EN 13108（BSI，2010）。高炉矿渣（BFS）是炼铁过程的副产品，被用作DBM基础（200毫米厚）中的骨料和粘合剂（60毫米厚）层，并作为HRA表面层（40毫米厚）中的粗骨料（gt; 2毫米）。假设条件取决于卡车的运输距离和有效载荷。采石场和BFS运输50公里，然后使用20–28吨卡车将沥青沥干200公里，到达搅拌站。新的沥青和碾碎的再生沥青路面（RAP）使用20–28吨的卡车分别运输了80公里到现场和库存。铁的环境负担分配BFS的生产遵循英国行业标准工具推荐的零影响路线，用于沥青碳足迹（Wayman等人，2011年）。在运输到沥青厂之前，没有将处理能和排放物分配给BFS
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