遙感探測資料

使用遙感探測來檢驗行駛中汽車排氣量的技術，係由美國科羅拉多州丹佛大 學所發展，其原理主要是利用紅外線穿過汽車所排廢氣時，特定波長的紅外線能 量會被一氧化碳及碳氫化合物吸收，便可間接測得其濃度。因其量測時間短、不 影響車流、架設容易且所需人力少等特性，美國政府已用其做為篩選高污染車輛 的工具。

我國目前對於車輛污染排放之管制系統原已相當完整，從新車型審驗、新車 抽驗、車廠本身的品保品管與車輛定期檢驗，都有相關的管制措施在執行。但對 於使用中的車輛，由於環保局路邊攔檢實施需大量人力，使得稽查效率無法提 升。運用排氣遙測之技術後，將可有效彌補此項缺失。因此，環保署特於 1996 年度起自美國引進汽車排氣遙測儀器，以檢測收集行駛中汽車排氣資料。而在 1999 年 1 月 20 日修正公布之空氣污染防制法，已於第 40 條中將遙測檢測之方 式列入。2003 年公告汽車排放空氣污染遙測篩選標準，由於遙測測定時間短、

數量大，可成為高污染車輛之篩選工具，將高污染車輛選出後，再由環保局從中 稽查，將可收到促使車主保養車輛改善污染之目的。

臺灣自1996 年度起引進汽車排氣遙測技術，並逐漸擴大於全國進行汽車排 氣遙測計畫，2005 年度共分北中南三區於 17 縣市進行共 16 萬輛次之汽車排氣 遙測工作。汽車排氣遙測之結果，主要可用於通知高污染車輛檢驗及使用中車輛 檢驗之車型選擇依據。由於其偵測資料具有一定之準確度且效率高，且可設置在 不同的道路上。此外，若配合車牌辨識系統與測速設備，除了HC 與 CO 外，尚 可得到速度、加速度與車輛特性等資料；也因為如此，便有許多研究中之資料係 均由遙測儀器而得。遙測資料之蒐集與儀器架設如圖2.2 所示。

圖2.2 遙測及相關測量儀器架設圖(Chan et al., 2002)

在遙測資料相關文獻方面，Muncaster et al. (1996)利用丹佛大學所發展的紅 外線遙測設備，蒐集車輛排放污染資料，探討CO 與車齡兩者間之關係。觀測位 置選定 Middlesbrough 與倫敦(London)，為避免某一年內車輛筆數過少之問題，

資料經過處理後，車齡之分佈範圍為1983~1993 年出廠之車輛，並利用迴歸分析 建立Middlesbrough 與 London 之污染排放模式，樣本數分別為 6,509 與 7,397 筆。

模式如下(2.2 與 2.3 式)：

(1) London :

CO=12.66-0.131M (2.2) R²=0.88

(2) Middlesbrough :

CO=10.3-0.106M (2.3) R²=0.77

其中，

M : 車輛出廠日期

結果發現，隨著車齡愈高，CO 之排放濃度也隨著增加。文中亦以 CO 排放濃度 為基準分為五群，發現大部分的CO 來自少數車輛之排放；也就是說，若針對該 少數高污染車輛進行管制，即可減少約40~51%之 CO。此外，英國於 1993 年亦 規定新車須具備三元觸媒轉換器以降低車輛污染之排放。

在過去的認知中，機動車輛之燃油效率對於移動污染源排放濃度，尤其是新 車，兩者間似乎沒有關聯，且隨著車齡愈來愈大，污染排放控制系統之性能亦較 差。因此，Harrington (1997)利用迴歸分析方法，假設燃油效率與污染排放濃度 彼此間存在關聯性，探討燃油效率、車齡、進口/國產車、所得對於車輛排放 HC、

CO 之影響；並且比較 gpm(gram-per-mile)與 gpg(gram-per-gallon)模式在分析車輛 污染排放之劣化率上，何者較適合。資料來自遙測設備偵測而得，有效樣本數共 67000 筆。結果指出，gpg 模式在分析上有較好的詮釋能力；此外，亦證實燃油 效率較高之車輛，其污染排放濃度較低；隨著車齡愈高，HC 與 CO 排放濃度亦 愈高；相較於國產車，進口車之污染排放濃度較低。若該車輛持有人所得較高，

其污染排放濃度亦會較低。

機動車輛為空氣污染的主要的來源之一，這似乎是無庸至疑的。過去許多模 式大多利用旅次長度來推估車輛所排放的污染量，而其準確性亦受到質疑。因 此，Singer and Harley (2000)以燃油特性為依據，推估洛杉磯 1997 年夏天之 CO、

VOC 與 1991~1997 之 CO 減少量；車齡、所得與排放濃度之關係亦在探討的範 圍內。資料由遙測設備所偵測而得，35 個觀測位置，約 60000 筆資料。結果得 知，相較於新車，老舊車輛之CO 與 VOC 排放係數較高，且平均所得較低駕駛 人之車輛其污染排放濃度約為高所得駕駛人車輛的2 倍，這可能歸咎於高所得區 域之車輛較低所得區域之車輛新；但以新車來說，兩區域之移動污染源排放濃度 差異不大，但車輛之劣化速度則以低所得區域之車輛較快。污染排放量的推估結 果方面，每天約排放 4700±500 公噸之 CO 與 550±90 公噸之 VOC；1991~1997 年之CO 約減少 20%，燃油使用增加 8%，CO 之排放係數減少 26%。

墨西哥為一人口密度且車輛持有率高的國家，自然而然也衍生空氣污染問 題。在1998 年，機動車輛所排放的污染便各佔了 CO、NO 與 VOC 之 98%、77%

與35%；儼然地機動車輛為空氣污染的來源之一。Schifter et al. (2003)選定 12 個 觀測位置，利用遙測設備偵測車輛之CO、HC 與 NO 資料為依據(共 42822 筆)，

探討車齡、污染排放標準與觸媒轉換器對於移動污染源排放濃度之關係。結果指 出，車齡對於CO、HC 與 NO 之排放濃度呈 Gamma 分配，也就是說少數高污染 車輛為污染的主要來源；其中，10%高污染車輛便分別佔 CO、HC 與 NO 排放總 量之45%、25%與 29%。在 1988 後出廠之車輛，由於設定新的污染排放標準，

HC 與 CO 有顯著的降低；另外，在 1992 年出廠後之車輛，規定配備觸媒轉換器，

而使 CO、HC 與 NO 有更大幅度的減少。整體來說，隨著車齡愈高，移動污染

源之排放濃度亦會愈高。最後，該研究亦將車輛分類，發現計程車所排放的NO 最高；而這可能是因為行駛里程因素而導致的結果。

根據香港政府之研究報告指出，機動車輛所排放之廢氣為空氣污染的主要來 源。基於永續發展之理念，許多車輛管制措施與污染排放標準亦紛紛實施，為了 就是要追求較好的空氣品質。Chan et al. (2004)利用遙測設備偵測得到的資料，

透過迴歸分析方法探討，以找出 CO、HC 與 NO 之污染排放因子，並建立各車 齡車輛之污染排放係數模式。資料共來自九個觀測位置，共8544 筆，其中分析 對象僅使用汽油之車輛(1990~2001 年)。其結果發現車齡、排氣量與駕駛特性均 為影響污染排放濃度之重要因子。在車齡分面，與移動污染源之排放濃度呈正向 關係；尤其是1992 後出廠之車輛，香港政府規定車輛須使用無鉛汽油且須具備 三元觸媒轉換器(three-way catalytic converter)，大幅降低污染之排放濃度。排氣 量則與污染排放濃度呈負向關係。另外，在駕駛特性方面，CO 與 HC 會隨著速 度的增加而減少，最後趨近一定值；相較之下NO 則呈較不規則的變化。

Chan and Ning (2005)指出，在過去文獻中，機動車輛污染之排放為都市空氣 污染之主因；而遙測技術被視為一有效且可快速偵測車輛之污染排放數據，在美 國、臺灣與香港等被廣泛使用。本文係延伸Chan et al. (2004)對於汽油車輛污染 移動污染源排放之研究，亦根據香港九個遙測觀測位置所蒐集到的資料，共6321 筆，進一步分析柴油車輛之NO、HC、CO 排放情形，利用迴歸分析建立各年度 (1990~2001)與各車種之車輛污染排放係數模式，並與汽油車輛比較。結果指出，

車齡、排氣量、車型與駕駛特性對於排放係數皆有顯著的關聯性。CO、HC 與 NO 會隨著行駛速度的增加而減少，分別在速度為 60 公里/小時、60 公里/小時與 55 公里/小時後趨近平穩。當速度為 10、30、50、70 公里/小時時，在 HC 與 CO 方面，汽油車輛所排放之廢氣量較柴油車輛高，HC 分別為為 3.4、6、9.2、15.5 倍，CO 分別為 2.2、2.7、2.7、3.3 倍；HC 則相反，柴油車輛之污染量較汽油車 輛高，分別為9.1、7.3、5.6、2.9 倍。

如同世界上其他國家之排放清單，機動車輛為主要的污染源之一，墨西哥亦 不例外；該國家之空氣污染中，以THC、CO 與 NO 為例，為機動車輛所排放之 比例分別佔了40%、80%與 81%。Schifter et al. (2005)利用 12 個觀測位置之遙測 設備所蒐集到的車輛特性與污染排放資料(42822 筆)為依據，以排氣量來推導燃 油效率模式，並探討不同車齡車輛之污染排放係數。由分析結果可得知，隨著排

氣量愈大，燃油效率也就愈低；CO、HC 與 NO 之平均排放係數為 113.5±13、

13.1±1.9 與 9.84±2.3gl^-1，相較於其他國家如美國與歐洲，約高2~4 倍，且配備觸 媒轉換器之車輛排放較少之移動污染源。此外，2000 年小型車與中型車每日 CO、HC 與 NO 排放量分別為 2065、238 與 179 公噸。

Ko and Cho (2006)則以臺灣為研究對象，對於中臺灣挑選 20 個地點，利用 遙測儀器所得到的排放資料(HC、NO、CO)，藉由迴歸分析方法考慮車齡、觀測 位置、速度、加速度等因素與移動污染源排放濃度之關聯性。觀測位置選定國道 收費站、市區道路與農村道路，以觀測到不同車流型態對於污染排放之關聯性。

觀測期間為1999 年 10 月至 2000 年 12 月，資料筆數共 528,725 筆。研究結果指 出，約一半之HC、CO 與 NO 來自於 7%、15%與 15%之車輛所排放；觀測的位 置、速度與加速度對於移動污染源亦有顯著的影響。在市區與農村道路之污染排 放濃度較高；速度對於 CO、HC 與 NO 呈非線性關係，但加速度對於 CO、HC 則呈線性關係，如2.4 與 2.5 式。加速度愈高，污染排放濃度則愈低。此外，較 老舊之車輛為高污染源，並不會隨著觀測位置不同而改變。

(1) CO

CO[%] = -0.1295A + 1.1549 (2.4) R² = 0.9752

(2) HC

HC[ppm] = -26.947A + 236.87 (2.5) R² = 0.9886

其中，

A : 加速度(m/s²)

在每個國家中，機動車輛均被視為空氣污染的主要來源之一，尤其開發中國 家更是如此。中國之環保機關亦指出車輛所排放之廢氣對環境造成眾大的污染；

在2004，機動車輛 NO 之排放便佔了其總量之 50%。Guo et al. (2007)該研究選 定杭州五個觀測位置，利用遙測技術所偵測到的 CO、NO、HC 資料(共 32260 筆)，納入車齡、車輛設備與車型等變數進行分析。結果指出，10%最具高污染

在2004，機動車輛 NO 之排放便佔了其總量之 50%。Guo et al. (2007)該研究選 定杭州五個觀測位置，利用遙測技術所偵測到的 CO、NO、HC 資料(共 32260 筆)，納入車齡、車輛設備與車型等變數進行分析。結果指出，10%最具高污染