基于元胞自動機模型的機動車尾氣排放模擬.pdf

1、本文關(guān)注日益嚴重的城市機動車尾氣污染問題，分別以高速公路和城市道路機動車流為研究對象，采用元胞自動機模型，結(jié)合機動車尾氣排放函數(shù)，建立起機動車尾氣排放的動力學(xué)模型，研究機動車的宏微觀運動特征及其尾氣排放特性。
　　 本文的主要工作歸納如下：
　　 1．針對高速公路中單車種機動車流，提出了基于元胞自動機模型的機動車尾氣排放動力學(xué)模型。我們采用了兩種典型的元胞自動機模型，即細化的NaSch模型和考慮剎車燈的BL模型。為了正確

2、獲得與實測數(shù)據(jù)可比的結(jié)果，首先對模型的參數(shù)進行標定。應(yīng)用上述兩個模型來再現(xiàn)機動車流的運動特征，結(jié)合尾氣排放模型來研究尾氣的實際和平均排放率(量)特征，并進行比較研究。數(shù)值模擬結(jié)果顯示兩種模型可以捕捉車輛尾氣排放的主要特征，頻繁的加減速會比勻速行駛的車輛排放更多的CO2、NOx和PM等污染物。
　　 2．針對高速公路中混合機動車流，主要考慮采用不同駕駛方式車輛的混合，首先建立了一個混合交通流的元胞自動機模型，分別用BL模型和FNS

3、模型來描述“謹慎型”和“遲鈍型”兩種車輛。我們研究了不同混合比例情況下交通流的宏微觀特征。模擬結(jié)果表明，采用“謹慎型”駕駛方式可顯著降低部分機動車尾氣污染物的排放量。高密度下，減少阻塞的尺度，維持同步流狀態(tài)可以有效降低機動車尾氣排放。
　　 3．針對城市道路中的機動車流，建立了考慮預(yù)期效應(yīng)和交通影響的元胞自動機模型(TLCA-Ⅰ和TLCA-Ⅱ)，并與已有模型進行了比較研究。新模型中充分考慮駕駛員受紅綠燈影響的交通駕駛行為和預(yù)判行