基于VSP的城市公交車(chē)動(dòng)態(tài)排放與油耗特征研究——以南京為例.pdf

1、面對(duì)交通擁堵問(wèn)題，發(fā)展公共交通是有效的解決方法之一，在當(dāng)今大力倡導(dǎo)節(jié)能減排的背景下，本文以南京市公交車(chē)為研究對(duì)象，通過(guò)搭建車(chē)載排放測(cè)試系統(tǒng)PEMS(Portable Emission Measurement System)、開(kāi)展實(shí)際道路車(chē)載排放測(cè)試以及構(gòu)建柴油公交車(chē)排放和油耗模型等工作，深入研究南京市區(qū)柴油公交車(chē)的排放和油耗特征。
　　首先，選用SEMTECH車(chē)載排放測(cè)試系統(tǒng)對(duì)不同道路等級(jí)上正常行駛的6輛公交車(chē)進(jìn)行排放測(cè)試，獲取了

2、包括CO2、CO、HC和NOx四種污染物的瞬時(shí)排放率、速度以及海拔高度等參數(shù)在內(nèi)共6.5萬(wàn)組有效數(shù)據(jù)，累計(jì)行程220km。
　　其次，基于車(chē)載排放實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)，對(duì)南京市區(qū)柴油公交車(chē)的排放和油耗總體特進(jìn)行研究，發(fā)現(xiàn)：南京市柴油公交車(chē)尾氣污染物CO2、CO、NOx以及HC的排放率按照怠速、減速、勻速、加速的順序遞增，且CO2和CO對(duì)車(chē)輛運(yùn)行模式比較敏感，相比而言HC變化較?。浑S著發(fā)動(dòng)機(jī)排氣量的增加，CO2、NOx、HC排放因子和油耗因子逐

3、漸增加，CO排放因子逐漸減??；排放率和油耗率在主干路和次干路上的差別不大，支路上相比較低，排放和油耗因子在支路上最大，次干路次之，主干路最?。桓魑廴疚锱欧怕屎陀秃穆势椒鍟r(shí)段高于高峰時(shí)段，排放因子和油耗因子平峰時(shí)段小于高峰時(shí)段。
　　引入比功率VSP概念，分析了南京市公交車(chē)的VSP分布狀況及其與排放和油耗之間的關(guān)系，結(jié)果顯示：南京市區(qū)公交車(chē)VSP區(qū)間分布具有明顯的趨零集中趨勢(shì)，95％左右數(shù)據(jù)處于-10 kW/ton～10kW/ton

4、的區(qū)間內(nèi)；各污染物排放率在VSP=0 kW/ton處出現(xiàn)拐點(diǎn)，當(dāng)VSP為負(fù)值時(shí)，污染物排放率和油耗率均較低，而且差別不大；當(dāng)VSP的值為正數(shù)時(shí)，機(jī)動(dòng)車(chē)的污染物排放率和油耗率隨著VSP的升高呈現(xiàn)單調(diào)上升趨勢(shì)，但當(dāng)VSP的值為正數(shù)且很高時(shí)(VSP>10 kW/ton)，機(jī)動(dòng)車(chē)的油耗率或污染物排放率隨VSP的增加有下降的趨勢(shì)。
　　最后，在對(duì)公交車(chē)排放特征的分析基礎(chǔ)上，建立基于速度和比功率的公交車(chē)尾氣排放和油耗模擬方法。由于以VSP作為

5、運(yùn)行工況的唯一“代用參數(shù)”，不足以全面反映機(jī)動(dòng)車(chē)運(yùn)行工況對(duì)油耗和排放的影響，運(yùn)用統(tǒng)計(jì)分析方法分析綜合參數(shù)VSP中自變量與排放和油耗的關(guān)系，速度V和加速度A存在正的相關(guān)性，且在相同的VSP區(qū)間，車(chē)速的變化對(duì)排放率和油耗率的影響較大，故引入平均車(chē)速，采用直接觀察法確定出基于車(chē)速和VSP的排放單元?jiǎng)澐址椒ú澐殖?4個(gè)Bin，在此基礎(chǔ)上對(duì)速度細(xì)分從而建立起南京市區(qū)柴油公交車(chē)排放和油耗模擬模式。對(duì)比污染物排放和油耗的模擬結(jié)果與實(shí)測(cè)結(jié)果，發(fā)現(xiàn)怠速