城市路網(wǎng)中觀排放清單的建立研究.pdf

1、隨著機(jī)動車保有量日益增長,如何減少城市交通系統(tǒng)中的機(jī)動車尾氣排放已成為亟需解決的問題。由于我國還缺乏官方認(rèn)可的機(jī)動車尾氣排放模型,眾多研究還局限于通過研究國外排放模型來建立排放清單,從而為評估區(qū)域機(jī)動車排放污染,并制定相應(yīng)有效控制策略提供理論依據(jù)和數(shù)據(jù)支撐。目前的研究多停留在區(qū)域排放總量等宏觀層次,而針對交通管理策略更為敏感的中觀層次的路段排放清單測算方法還缺乏研究。此外,不同機(jī)動車尾氣排放模型所預(yù)測的結(jié)果存在差異,導(dǎo)致建立的城市路網(wǎng)中

2、觀排放清單缺乏準(zhǔn)確性和一致性,因此迫切需要對城市路網(wǎng)中觀排放清單建立方法進(jìn)行系統(tǒng)研究,以盡可能降低城市路網(wǎng)中觀排放清單的不確定性。因此,本文旨在整理分析國內(nèi)外相關(guān)研究的基礎(chǔ)上,選取合適排放模型并確定其中觀參數(shù),從而建立城市交通網(wǎng)絡(luò)中觀層次的機(jī)動車排放清單測算方法。
　　 首先,本文對國外研發(fā)較為成熟的機(jī)動車排放模型原理及其中觀層次對應(yīng)參數(shù)設(shè)置進(jìn)行了分析和對比,利用實(shí)測數(shù)據(jù)標(biāo)定了MOBILE模型和IVE模型應(yīng)用于中觀層次的相關(guān)參數(shù)

3、。其中,針對MOBILE模型重點(diǎn)標(biāo)定了車輛行駛里程分布參數(shù)集;針對IVE模型重點(diǎn)標(biāo)定了機(jī)動車比功率分布參數(shù)。根據(jù)模型預(yù)測結(jié)果,詳細(xì)比較了模型預(yù)測值與實(shí)測值差異,在此基礎(chǔ)上選取IVE模型為城市路網(wǎng)中觀排放模型。研究表明:MOBILE模型預(yù)測的Nox、HC和CO排放因子與實(shí)測值平均相對誤差分別為37.72％、74.04％和29.52％,IVE模型平均相對誤差分別為6.33％、7.23％和14.72％:在不同道路等級下,IVE模型的相對誤差絕

4、對值明顯低于MOBILE模型。
　　 其次,針對交通流車型構(gòu)成這一重要中觀參數(shù),本文通過視頻識別方法收集了交通流車型構(gòu)成數(shù)據(jù)、交通流數(shù)據(jù)及相關(guān)路段特征。利用決策樹算法對道路通行能力、距城中心距離、區(qū)域象限特征、道路類型、車道數(shù)及土地利用類型等影響因素進(jìn)行分析,確定了交通流車型構(gòu)成估算方法,并利用實(shí)測數(shù)據(jù)對預(yù)測準(zhǔn)確性進(jìn)行了驗(yàn)證。驗(yàn)證結(jié)果顯示:該方法對于輕型汽油車車型比例預(yù)測精度較高,相對誤差絕對值在5％以內(nèi);而對于其他車型,由于其

5、車型比例的絕對值較低,預(yù)測精度下降,但其相對誤差絕對值基本在30％以內(nèi)。
　　 最后,應(yīng)用以上研究成果,以北京市快速路網(wǎng)絡(luò)為例進(jìn)行了城市路網(wǎng)中觀排放清單測算的案例研究。針對IVE模型所需中觀參數(shù),利用逐秒浮動車數(shù)據(jù)確定了不同平均速度下VSP Bin分布,通過實(shí)地調(diào)研分析了北京市車車輛技術(shù)水平分布,根據(jù)實(shí)測數(shù)據(jù)修正了IVE模型基礎(chǔ)排放校正因子。研究表明:北京市快速路網(wǎng)絡(luò)一個工作日內(nèi)CO、HC和Nox的全部排放分別為131.29噸、