面向排放測算的車輛跟馳模型優(yōu)化研究.pdf

1、城市交通中機動車排放的迅速增長正在嚴重惡化城市空氣質(zhì)量，使得交通排放問題受到越來越廣泛的關(guān)注，相關(guān)的研究也越來越多。將交通仿真模型與排放測算模型結(jié)合來測算交通排放量正逐漸成為交通排放領(lǐng)域的研究熱點。然而，最新的研究表明，由于對加速度刻畫不精確，微觀交通仿真模型用于排放測算可能導(dǎo)致顯著誤差。在此背景下，本文基于機動車排放的最佳解釋變量—機動車比功率(VSP)分布，對仿真模型中不同類型車輛跟馳模型的排放測算效果進行了對比研究，并在此基礎(chǔ)上對

2、車輛跟馳模型模型進行優(yōu)化。
　　首先，本文綜述了國內(nèi)外主流車輛跟馳模型、排放測算模型以及交通仿真與排放模型之間相結(jié)合的相關(guān)研究成果。本文認為平均速度區(qū)間內(nèi)的VSP分布是刻畫交通流排放特征的有效方法。在此基礎(chǔ)上，選取安全距離模型(OVM、GFM、FVDM和IFVDM)和生理-心理模型(Wiedemann和Fritzsche)等典型車輛跟馳模型作為研究對象，并采用基于平均速度區(qū)間內(nèi)的VSP分布模型作為排放測算方法。
　　其次，利

3、用GPS收集大量的北京市快速路輕型車跟馳狀態(tài)下的駕駛行為數(shù)據(jù)。然后，設(shè)計了“將實測駕駛行為數(shù)據(jù)作為前車，通過數(shù)值仿真輸出后車跟馳行為數(shù)據(jù)”的實驗方法。同時，本文采取VSP分布的相對均方誤差和排放因子的相對誤差作為指標(biāo)用于評價跟馳模型數(shù)值仿真結(jié)果的誤差。分析發(fā)現(xiàn)安全距離模型(FVDM和IFVDM)輸出的低速區(qū)間VSP分布特征與實測相似，但對高速度區(qū)間(ASI>25)下的跟馳行為仿真存在錯誤；Wiedemann模型輸出的VSP分布特征與實測

4、數(shù)據(jù)有明顯差異，對車輛跟馳行為的描述過于激進；Fritzsche模型輸出的VSP分布特征與實測數(shù)據(jù)最為吻合，排放因子測算誤差最小。
　　最后，本文篩選出車輛跟馳模型中的重要參數(shù)進行了敏感性分析。通過對比默認值、+30％和-30％的調(diào)整值對應(yīng)的VSP分布和排放測算效果，發(fā)現(xiàn)Wiedemann模型的敏感參數(shù)是最大加速度(bmax)，但該參數(shù)調(diào)整無法提高Wiedemann模型VSP分布的準確性；Fritzsche模型進行排放測算的關(guān)鍵參