MOBILE 模式

一般在進行車輛污染排放總量推估及評估各種管制策略對污染減量的影響都 使用美國EPA 所發展的 MOBILE5，美國環保署從 1980 年左右開始研發 MOBILE 系列，從MOBILE3 開始發展，MOBILE4 1989 年二月正式公佈，MOBILE4.1 1991 年九月正式公佈，MOBILE5 1992 年十一月正式公佈，MOBILE5a 1993 年三月正 式公佈，MOBILE6 2002 年正式公佈。MOBILE 模式中主要考慮的項目包括基本 排放率，區域特性(包括大氣溫度及平均車速)，車輛組成，燃料特性，及 I/M 成效。

其中基本排放率由不同行駛里程的使用中車輛實測而得，包括零里程排放係數及劣 化係數。車輛組成包括車齡分佈，年行駛里程。燃料特性包括蒸發特性，含氧添加 劑，及新配方汽油等。

MOBILE 輸出資料包括 CO，HC，NOx 的排放量。MOBILE 將車輛所產生的 污染分為尾氣污染及蒸發污染兩大類。其中尾氣污染又可分成冷啟動，熱啟動，熱 穩態，及惰轉四種運轉模式。蒸發污染則包括熱靜置(Hot Soak)，日照(Diurnal)，

運轉損失(Running Loss)，靜止損失(Resting Loss)，加油損失(Refueling Loss)，及曲 軸箱損失(Crankcase Emission)等六種損失模式。

MOBILE5 將推估的車種分為八大類：LDGV、LDGT1、LDGT2、HDGV、

LDDVs、LDDT、HDDV，及 MC。其中汽油車包括四類，但 LDGVs 與 LDGT1 為目前我國汽車的主流，LDGT2 與 HDGVs 我國則較少用；柴油車分為三類，

LDDVs，LDDTs，HDDVs 與我國的分法都相同，分別為柴油小客車，小貨車，與 大貨車。

MOBILE6 是 MOBILE5 的改良版，改良的內容包括更方便的輸出與輸入格式，

較新的污染控制技術資料，較準確的污染劣化資料，替代燃料車輛資料庫，新的法 規內容。MOBILE6 則依使用油品、車輛重量及使用途徑，將車輛分為 28 種。其中 有15 種為汽油車，分別為 LDGV，LDGT1，LDGT2，LDGT3，LDGT4，HDGV2b，

HDGV3，HDGV4，HDGV5，HDGV6，HDGV7，HDGV8a，HDGV8b，MC，HDGB。

其中除了 LDGV 為小客車，MC 為機車，HDGB 為大客車，其他都是貨車，只是 載重與淨重不同。另外有13 種柴油車，分別為 LDDV，LDDT12，HDDV Class2b，

HDDV Class3，HDDV Class4，HDDV Class5，HDDV Class6，HDDV Class7，HDDV Class8a，HDDV Class8b，HDDBT，HDDBS，LDDT34。其中除了 LDDV 為小客 車，HDDBT 為市區巴士，HDGB 為校車，其他都是貨車，只是載重與淨重不同。

在污染物種類方面，MOBILE6 不僅能推估 HC、CO、NOx，更增加了 PM 及毒性 物質的推估。其中HC 的部分可自行選擇推估 THC、NMHC、VOC、TOG 或 NMOG。

中鼎公司曾依據 MOBILE5a 程式修改成符合臺灣地區車輛的本土化程式，稱 之為MOBILE-Taiwan 2.0(簡稱 MT2.0)，目前國內所進行的總量推估：臺灣地區空 氣污染物排放量資料庫(簡稱 TEDS)即是以 MOBILE-Taiwan 2.0 來進行。MT2.0 模 式所修改的部份包括：輸、出入之單位採用公制單位，車輛型式修正為七種，取消 不適合臺灣地區之選項，包括加州低排放車輛計畫、低溫下CO 標準及高緯度地區 運算，設定公元2001 年起全面使用無鉛汽油。該模式中有多項重要的參數必須以 臺灣地區本土之資料來決定方可減少其誤差，包括：各機動車輛之零里程排放係數 (ZKL)、劣化率(DR)、車齡分佈、行車累積里程數、車種等，其中由於美國之車種 與臺灣地區之分類不同，且各種車輛之產地、廠牌也不盡相同，加以法規實施年份 及許可之機動車輛排放的差異，是故不宜直接引用模式內設值。但在1996 年時，

美國環保署發現 MOBILE5a 程式本身有錯誤，因此將 MOBILE5a 重新修改成 MOBILE5b，因此本計畫預計以 MOBILE5b 來進行使用中汽車的污染排放推估，

做 為 與 其 他 模 式 參 考比 較 的 依 據 。 雖 然 目前 已 有 更 新 版 的 MOBILE6，但因 MOBILE6 所需輸入的資料種類更多，使用在非美國地區時，彈性反而不如 MOBILE5。

目前最新版為MOBILE6.2（2002.5），MOBILE 程式是以 Fortran 所撰寫成的電 腦模式，在執行時需使用者自行輸入許多Command Input Files 或 External Files，以 控制程式之演算方式、輸出格式或改變預設之參數，MOBILE6.2 可用來推估各車

種之污染物排放係數，也可計算輕型車之啟動排放量、熱冷卻、晝間排放等蒸發排 放率。MOBILE6.2 推估車輛排放之過程相當複雜，在此僅就行駛排放率計算進行 說明。

[ ] [ ({ ] [ ]

[ ] [ ] ) [ ]

[ ^{SpeedAdjus Aggressive Driving tment} ] [ ^{FuelADJUST AirConditi oning MENT} ] } ^{Temperatur eAdjustmen t}

ffset

之行駛排放率。Travel Fraction(Fleet Characterization)，車輛參數：此參數主要是考 慮車隊之組成特性，其可透過下列四種資料加以評估：

Registration Distribution：車齡分佈。

Diesel Fractions：柴油車車輛佔有率。

Mileage Accumulation Rates：各車齡之年行駛里程。

VMT Distribution 各車種之間的 VMT 貢獻率。

LA4 Emission Rate，行車型態下之車輛排放率：此部分需輸入車輛在標準行車 型態(LA4)測試下之基礎排放率(Basic Emission Rate)，此排放率主要可由零里程排 放率(Zero Mile Level)及劣化率(Deterioration Rate)推估，另外車輛在行駛過相當里 程後，可能會造成空氣污染控制設備的損壞，而造成高污染車輛(High Emitters)，

兩者的差異如圖3.1 所示，此部分之差異亦須在模式中加以修正。

圖3. 1 高污染排放車輛與一般車輛之差異性

Tampering Offset 擅調修正因子：此部分僅修正車主擅自調整引擎、拆除污染 控制等情形所造成之影響。

Aggressive Driving：不當駕駛。

Air Condition 氣象條件修正因子。

Temperature Adjustment：溫度校正因子。

由於車輛總車行里程數難以由統計資料獲得，因此常以推估之方法進行計算，

國內目前常用來推估車行里程的方法有：（1）燃油消耗法（2）問卷調查法（3）交 通量調查法（4）指派模式法。

MOBILE 模式中主要考慮的項目包括基本排放率，區域特性(包括大氣溫度及 平均車速)，車輛組成，燃料特性，及 I/M 成效。其中基本排放率由不同行駛里程 的使用中車輛實測而得，包括零里程排放率（Zero Mile Emission Level，ZML）及 劣化率（Deteriorate Rate，DR）；車輛組成包括車齡分佈，年行駛里程等；燃料特 性包括蒸發特性，含氧添加劑，及新配方汽油等。

輸入資料共分成兩大類，一類為必要輸入參數，必須依照地區特性及車輛特性 來輸入，包括燃料種類，燃料蒸發特性，大氣溫度，車輛平均速度，冷啟動，熱啟 動，熱穩態之比例等。冷啟動的定義對裝置觸媒轉化器的車輛來說，是指引擎關機 一小時以上，對沒有裝置觸媒轉化器的車輛來說，是指引擎關機四小時以上。熱啟 動是指引擎關機十分鐘內又重新起動。熱穩態則是指引擎已到達正常的工作溫度。

第二類為選擇參數，若沒有輸入則採用程式內定值，包括擅改比例，旅次長度，各 種道路行駛比例，年平均行駛里程，車齡分佈比例，基本排放係數，蒸發污染排放 測試數據，I/M 成效，防擅改措施，冷氣修正，加油的油氣污染，燃料含氧添加劑，

柴油銷售比例，特殊地區性限制，如加州LEV 計畫等。

MOBILE 輸出資料包括預計算排放係數的污染物(包括 CO、NOx、HC)。

MOBILE 將車輛所產生的污染分為尾氣污染及蒸發污染兩大類。其中尾氣污染又可 分成冷啟動，熱啟動，熱穩態，及惰轉四種運轉模式。蒸發污染則包括熱靜置(Hot Soak)，日照(Diurnal)，運轉損失(Running Loss)，靜止損失(Resting Loss)，加油損 失(Refueling Loss)，及曲軸箱損失(Crankcase Emission)等六種損失模式。MOBILE5 中內定八大車種，其中LDGVs 相當於汽油小客車，LDGT1 相當於汽油貨車及非轎 車、旅行車式之客車。

3.4.3

環保署汽柴油車劣化調整模式

環保署委託工研院機械所及車輛測試中心執行汽油車及柴油車新車型審驗新 車抽驗及召回改正調查測試計畫，使用之劣化係數及模式，推算不同車齡之車輛空 氣污染排放量調整參數，建立流量、速率與空氣污染排放量之關係。

1.空氣污染物排放量調整

污染排放總量＝排放係數×年行駛里程數 ×車輛總數 排放係數＝原始排放係數×排放係數修正因子(Re)

年行駛里程＝年平均行駛里程數×年行駛里程數修正因子(Rk) 車輛數＝所有使用中車輛的數量×車輛總數修正因子(Rn) Re＝行車型態的修正因子(Rs)×劣化係數修正因子(Rd) Rk＝行車車齡修正因子(Ry)×排氣量修正因子(Rp) Rn＝車齡修正因子(Ry)×使用率修正因子(Ru) 2.柴油車各車齡基本排放係數

EF(g／km)＝ZEL×DR×VKT ZEL：零里程排放係數(g／km）

DR：劣化係數(g／km／10000km)表一萬公里所增加的排放量 VKT：各車齡車輛的已行駛里程

表3.4 汽油車修正係數迴歸式與方程式

EFar=使用冷氣的排放係數；EFOFF=不使用冷氣的排放係數；EF=原來 的排放係數；EFac 則為修正後的排放係數。

資料來源：工研院機械所

表3.5 汽油車各車種排放總量推估結果表

單位:噸/年 車種 推估方法 CO 總量 NMHC 總量 NOx 總量

車輛數法 148,252~529,273 30,851~77,283 30,701~81570 自用小客車

車流量法 98,720~247,131 19,278~36,404 18,655~35,402 營業小客車 車輛數法 13,575~51,928 2,290~8,878 2,034~6,475 TMDC CO =1.6629+1.1857×FTP 0.5907 TMDC HC =0.1196+1.2788×FTP 0.9573 臺北行車

型態 TMDC NOx =0.216+1.0265×FTP 0.8961 KMDC CO =1.7076+1.3104×FTP 0.5586 KMDC HC =0.0894+1.1788×FTP 0.9653 高雄行車

型態 KMDC NOx =0.0533+1.2675×FTP 0.9673 TWN1 CO =-0.0179+1.1848×FTP 0.9948 TWN1 HC =0.047+1.0052×FTP 0.9919

行車型態修正

臺灣行車

型態 TWN1 NOx =-0.0311+1.1111×FTP 0.9888 EFar CO = 0.1166 + 1.0909 × EFOFF 0.5413

影響機動車輛污染排放的因素有很多，「臺灣地區車輛空氣污染排放量推估及 相關控制策略」（民86），將機動車輛污染排放之影響因素歸納為十一項重要因素，

包括車種、引擎種類、平均旅行速率、車況、操作溫度、燃料、排氣管制法規、污 染控制設備、天候狀況、地形及其他等，各因素之項目如表3.6 所示。

表3.6 機動車輛排放廢氣之影響因素

影響因素 項目

車種 小客車、機車、小貨車、大客貨車。

引擎種類 汽、柴油引擎、二行程、四行程引擎。

車況 保養情況、車齡、里程數、劣化率。

操作溫度 冷引擎、暖引擎、有無使用冷氣 燃料 汽油、柴油、辛烷值、添加劑。

排氣管制法規 管制標準、測試方法、濃度測試。

污染控制設備 觸媒轉換器、曲軸箱吹漏氣回導系統 天氣狀況 室外溫度、濕度。

地形 上坡、下坡、平地

其他 行車型態（待轉/市區行駛）、駕駛習慣。

目前臺灣地區移動性污染源資料庫主要為臺灣地區排放量資料庫（Taiwan Emission Data System, TEDS），是由環保署委託美國凱瑟工程公司與中鼎工程顧問 公司進行排放量推估工作之研擬，目前最新之TEDS4.2 為以 1997 年為基準年建立 之移動性污染源資料庫。TEDS4.2 依照推估之方法與資料處理之特性，共分為點 源、線源、面源及生物源四大類污染排放源，其範圍涵蓋臺灣地區各縣市之排放資 料。TEDS4.2 線源資料庫中，道路型態分為國道、省道、縣道及其他道路等四種，

車種分類為自用小客車、營業小客車、汽油小貨車、柴油小貨車、大客車、大貨車、

公車、二行程機車及四行程機車等九種，不同於MOBILE6.2 的地方為中鼎公司以

公車、二行程機車及四行程機車等九種，不同於MOBILE6.2 的地方為中鼎公司以

在文檔中 能源消耗、污染排放與車輛使用之整合關聯模式研究 (3/3) (頁 62-93)