芬兰采运企业机械闲置时间对燃油消耗与温室气体排放的影响机制研究

本研究针对森林采运行业机械闲置时间导致的燃油浪费与温室气体排放问题，通过问卷调查芬兰146家采伐企业和87家运输企业，揭示仅27%采伐企业和51%运输企业关注机械闲置时间。研究发现当前闲置时间占比达6-14%，而理想值应降至2-5%。通过识别"采伐现场规划"和"卡车在木材接收厂等待"等关键可优化环节，证明提升操作员意识可显著降低闲置时间，为减少碳排放和运营成本提供实证依据。

　　

在全球变暖加速的背景下，温室气体排放已成为迫在眉睫的挑战。2023年全球温室气体排放量达到374亿吨，较2022年增长1.3%。欧盟为此设定了2030年将温室气体排放量较1990年水平降低55%，到2050年实现净零排放的目标。在这一宏观背景下，非道路移动机械（NRMM）的能效提升显得尤为重要。在芬兰，非道路移动机械和交通运输共同贡献了努力共享部门（Effort Sharing Sector）44%的排放量，而木材采运作业又占该部门排放量的2.5%。具体而言，2022年芬兰采运作业消耗燃油2.2亿升，产生约500吨二氧化碳当量排放，占全国总排放量的1.2%。

燃油消耗是木材采运作业的核心成本因素。先前研究表明，机械设备、作业条件和操作员技能等因素对燃油消耗有显著影响。虽然氢化植物油（HVO燃料）和液化沼气等替代燃料可降低温室气体排放，但它们可能增加总燃油消耗量。因此，降低燃油消耗不仅关乎成本，更直接影响环境可持续性。

闲置时间（Idle time）指机械设备发动机在600-1200转速下空转的运行时间，是造成燃油浪费的重要因素。根据以往研究，森林机械的闲置时间在瑞典约占22%，在波兰约占15%，而木材运输卡车的闲置时间在美国高达34%。虽然极端天气下需要适当闲置以维持驾驶室温度或电池充电（如-10°C时需空转1小时），但多数闲置是不必要的。莫拉里等人发现农业拖拉机67%的闲置时间属浪费，导致1.6%的燃油损失；莫克则证明降低闲置时间可实现1.5%的节油效果。

为深入探究该问题，研究人员针对芬兰中小型采伐企业（loggers）和木材运输企业（timber-haulers）开展了专项研究。通过两份独立问卷调查，共收集到146家采伐企业（回复率17.9%）和87家运输企业（回复率25.7%）的有效数据。调查采用Webropol电子系统实施，涵盖企业规模、区域分布、闲置时间认知度、当前与理想闲置时间占比、可优化作业环节以及培训激励措施等维度。通过非回应跟进电话调查补充了31家采伐企业和20家运输企业的数据，采用曼-惠特尼U检验进行统计学分析。

研究发现仅27%的采伐企业和51%的运输企业关注过机械闲置时间。这些企业主要使用JDLink、Komatsu MaxiFleet、Ponsse Manager等森林机械管理系统（FMS）和Volvo Dynafleet、Scania Fleet Management等卡车管理系统进行监测。 aware群体（关注闲置时间的企业）估算当前闲置时间占比为6-14%，而unaware群体（未关注企业）则低估为2-5%。理想闲置时间方面，aware群体认为应降至2-5%，unaware群体则乐观地认为可低于2%。

在可优化环节上：

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  采伐作业中潜力最大的环节是"采伐现场规划"（评分3.95/5）、"操作员休息"（3.78）和"初始工作指令上传"（3.75）
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  运输作业中最高的是"木材接收厂等待时间"（4.39）、"司机休息"（4.12）和"卡车加油"（3.83）
  统计显示aware群体在所有作业环节中都识别出更多优化潜力（p<0.05）。

培训与激励措施的实施率较低：53%采伐企业和77%运输企业开展过操作员培训，但仅5%采伐企业和7%运输企业使用过激励措施。培训虽被80%企业认为有效，但实际数据显示培训组与非培训组的闲置时间无显著差异（p>0.05），表明培训内容或方式需改进。

研究结论与意义

本研究首次系统揭示了芬兰木材采运企业机械闲置时间的现状与优化潜力。关键发现表明：

1. 1.
   意识差距直接影响闲置时间管理：aware群体的估算更接近实际研究数据（20%左右），而unaware群体存在显著低估
2. 2.
   特定作业环节存在优化窗口：采伐规划与运输等待环节具有最高改进潜力
3. 3.
   培训需与实际作业结合：单纯培训不能保证效果，需配合实时数据反馈和激励机制

该研究为降低森林工业碳排放提供了实操路径：通过提升设备闲置时间意识、优化作业流程、加强针对性培训，可实现燃油消耗降低1.5-2.0%，相应减少温室气体排放。研究成果对实现欧盟2050年碳中和目标具有实践意义，为中小型林业企业提供可落地的绿色转型方案。

未来研究应聚焦：①开发基于FMS数据的实时闲置预警系统 ②制定极端气候条件下的闲置时间标准 ③建立操作员培训认证体系。通过技术创新与人员培训的深度融合，推动林业机械向高效低碳方向演进。