MOVES在微观层次交通排放评价中的应用研究

微观层次交通排放模型是量化机动车尾气排放、评价交通管理产生节能减排效果的重要手段.在分析MOVES(motor vehicle emission simulator)模型计算原理与输入参数的基础上,提出了微观层次输入参数的本地化获取方法.结合ETC不停车收费实际案例,借助GPS等信息设备收集了北京车辆排放数据,分别基于本地排放率和默认排放率,利用MOVES模型对交通措施的减排效果进行评价,并与实测排放数据进行对比分析.研究结果表明:基于默认排放率和本地排放率,MOVES模型在评价ETC不停车收费措施所带来的污染物削减比例上具有良好的应用效果;但基于本地排放率,MOVES模型能更加精确地预测各污染物排放因子值.      

MOVES模型微观层次参数的深圳本土化研究

MOVES模型是基于美国实际情况建立的机动车排放因子模型,在使用该模型模拟我国城市的机动车排放情况时,需要将模型相关参数进行修正.为使MOVES 模型能够准确模拟深圳机动车排放特征,基于深圳市的实际情况对地理信息、车辆类型、燃油、模拟年等MOVES模型微观层次默认参数进行本土化.在明确这些参数在MOVES模型中如何界定的前提下,根据深圳实际机动车相关情况对参数赋值.并且,对比分析了本土化前后MOVES模型估算结果与车载实测排放因子的相对误差.结果表明,NOx模拟效果显著改善,其中在快速路上的相对误差由365%减少至14%;CO2在本土化前后相对误差都较小,并且本土化之后的相对误差控制在20%以内;CO在本土化前后相对误差减少30~50%;但是对于HC而言,本土化前后模拟效果改善不明显,有较大提升空间.      

机动车PM2.5排放特性研究

本文利用符合PMP规程的MEXA-1000SPCS对不同技术类型的机动车进行了PM2.5数量排放研究,并对PM2.5排放较高的两类车型（GDI和国Ⅳ柴油车）进行了冷热试验对比.试验结果表明：不同技术类型PM2.5排放量级差异明显,国Ⅴ柴油车＜MPI汽油车＜GDI汽油车＜国Ⅳ柴油车.GDI汽油车PM2.5排放受温度影响要大于负荷的影响.国Ⅳ柴油车型PM2.5排放受车辆负荷的影响要大干温度的影响.DPF技术能够有效降低PM2.5排放.无论何种车型,瞬态加速工况都会造成PM2.5排放急剧增高.     

机动车道路扬尘与PM直接排放的测算与分析

目前对交通扬尘总量的量化及其与机动车尾气排放量的直接关系缺乏论述,且对交通行业排放率的认识存在结构性偏差.以北京市六环内道路网络为研究实例,利用中国机动车排放模型,结合交通运行参数,测算了机动车直接排放PM10的总量并对其来源进行分析.同时,参照AP-42排放因子模型,利用各类型道路的机动车行驶里程、平均车重等统计数据,测算得到交通扬尘PM2.s和PM10总量.研究结果表明:机动车直接排放PM10总量中,重型车排放占98.3%,国Ⅲ1排放标准机动车占85.4%,快速路占41.3%;交通扬尘PM10与机动车直接排放PM10总量基本相等,而交通扬尘PM2.5约为机动车直接排放PM2.5总量的1/5.若将道路扬尘计入交通源排放PM2.5的统计口径中,将显著增大交通源排放对PM2.5的贡献率.这一研究有助于科学认识北京市PM2.5的来源并为PM污染防治提供决策基础.      

不同储电装置混合动力车辆排放对比研究

重型混合动力车辆储电装置不同会对排放产生不同的影响，应用车载排放测试技术对不同储电装置的重型混合动力车辆进行场地对比测试。试验表明，车载排放技术的场地测试能实时地反映车辆的排放状况；电容储电装置车辆的HC、CO2和PM的排放因子比电池储电装置的车辆低，汽车在不同行驶工况下各污染物的排放总质量也有很大差异。     

基于PEMS技术的重型柴油客车排放实测与IVE模型预测对比分析

利用先进的尾气检测技术(PEMS)收集了重型柴油客车的逐秒排放数据,并分析了CO、HC、NOx、PM等排放物与机动车比功率(VSP)的关系,发现当VSP值小于O时,各污染物排放速率较小;当VSP值大于O时,随VSP值增大而显著提高.在此基础上,利用IVE模型对重型柴油客车的整体排放以及不同速度下排放进行预测,并将结果与实测值、国Ⅱ标准进行了对比分析.结果表明,车辆在低速行驶时污染物排放较为严重,进入中高速行驶状态后排放明显下降;相比拥堵多发的路段,IVE模型更适用于预测运行较为通畅的路段上的污染物排放.     

基于移动监测的城市道路交通碳排放形成机理——以上海市为例

为了探究不同维度下交通碳排放的形成机理,明确影响交通碳排放的主要因素,研究运用多维度移动监测设备,构建了城市交通碳排放移动监测体系,并选取典型路网采集了道路、交通、气象、交通碳排放及行驶特征等信息。在微观层面,运用皮尔逊相关分析和Granger因果检验,揭示了转速、比功率参数相较速度、加速度,与车辆碳排放间存在更明显的相关性。在中观层面,运用移动监测结果对MOVES机动车排放模型进行参数标定,并运用克隆巴赫系数验证了模型可靠性;运用敏感度分析考察道路等级对机动车排放因子的影响,结果显示道路等级显著影响排放因子,从而针对各等级道路分别计算平均排放因子。在此基础上,从宏观层面考虑了不同机动车类型在不同等级道路的行驶比例,针对已有机动车碳排放模型进行了修正。研究结果显示:2014年上海市小汽车CO_2,CO,HC排放总量分别为8 271.91,76.95,2.13kt;其中,行驶里程占总里程41%的城市主干路排放分担率超过50%;道路等级是机动车排放因子的重要影响因素,城市主干路作为城市中最主要的碳排放线源,应当成为实施碳排放控制策略的重点区域。     

《轻型汽车污染物排放标准》达标车型申报要求

国家环保总局颁布的《轻型汽车污染物排放标准》(CWPB1-1999)规定达标车型申报要求如下: 1.申报车辆范围 第一类轻型车,即:设计乘员数不超过6人(包括驾驶员),且最大总质量≤2.5t的载客车辆。 2.申报执行的标准 (1)《轻型汽车污染物排放标准》(GWPB1-1999) (2)《汽油车怠速污染物排放标准》     

轻型汽油车实际行驶污染物排放的影响因素

为了研究车辆冷起动、行程动力学参数和不同数据处理方法对实际行驶排放(RDE)试验的影响,本文利用4辆轻型汽油车进行试验研究,通过CO2移动平均窗口法和欧6新方法进行排放计算。结果表明:冷起动对CO和NOx排放影响偏差均在10%以内,对于未装配汽油机颗粒捕集器(GPF)车辆的市区PN排放影响偏差最大可达32.25%,在国6车型标定时应重点关注。相对正向加速度(RPA)与PN排放成正相关,与CO、NOx排放相关性不明显;v*apos,95(速度与正向加速度乘积按升序排序的第95个百分位取值)与CO、PN排放成正相关,与NOx排放成负相关,与CO和PN的相关系数大于与NOx的相关系数。对于同一个有效行程的污染物排放计算结果,欧6新方法大于CO2移动平均窗口法,欧6新方法能更加真实地反映车辆在RDE试验中的污染物排放水平。     

典型植物对汽车排放因子CO分布特征的影响研究

为降低汽车排放因子CO对人类生存环境的影响,研制汽车排放污染物CO因子试验系统,测试分析夏季植物生长对环境中汽车排放因子CO浓度分布的影响。研究结果表明,在环境温度为25℃,6m·s-1的入口风速下,树高为2.4m,树冠直径为1.4m的樟树,背风侧CO的最大浓度值相对于无树木环境的浓度值增高16.1%,迎风侧CO的最大浓度值相对于无树木环境的浓度值增高4.1%,树木对汽车排放污染物CO因子扩散有阻滞作用;结合植物对汽车排放污染物的净化效能,来实现大气的植物修复是可行的。     

基于便携式排放测试系统与BP神经网络的大型客车排放预测

以大型客车为研究对象,在长沙市的不同道路工况下进行了车载排放测试,借助道路测试得到的数据,利用BP神经网络,以逐秒的速度、加速度、比功率和油耗数据为输入,建立CO2、CO和NOx的排放预测模型,并用部分试验数据进行了验证。结果表明,CO2、CO和NOx预测结果的总体相关系数R为0.9167,线性高度相关,在整体误差水平上,CO2、CO和NOx排放因子的相对误差分别为0.0378%、0.3767%、3.7860%,该模型对大型客车尾气排放的预测效果较好。     

考虑绿灯延长的干线公交绿波优化控制模型

针对绿灯延长控制策略使公交车辆在交叉口实际可通行时间大于社会车辆的事实，研究了考虑绿灯延长的干线信号协调优化控制模型。在MAXBAND模型考虑公交车运行速度和站点停靠时间的基础上，选择以绿灯起点作为绝对相位差的计算依据，结合最大延长绿灯时间改进对公交车辆的绿波带宽约束和时间-距离的几何关系约束，并使用Matlab求解改进模型相关参数。选取平均排队长度、社会车辆平均延误、公交车平均延误、平均停车次数和人均延误作为模型的评价指标，并使用Vissim软件对其仿真实验。实验结果表明，在无公交专用道且不考虑车辆排队影响的情况下，改进模型相较于在MAXBAND基础上考虑公交车行驶速度和靠站停车时间模型而言，5个评价指标均至少提升了2.87%;相较于MAXBAND模型而言，由于改进模型未考虑交叉口车辆排队情况，公交车平均延误增加了1.87%，但其他4个指标均至少提升了1.71%。      

基于比功率参数的北京市柴油公交车行驶和排放特征研究

利用车载尾气检测设备和GPS系统收集了北京市重型柴油公交车实际行驶和排放数据,引入汽车比功率(VSP)参数,建立柴油公交车排放预测方法,并对柴油公交车的实际运行和排放特征进行了分析.行驶特征分析表明,公交车在北京市五环内的平均速度为17.17km/h,其80%以上行驶处于VSP区间[-1,3]kW/t;排放特征分析表明,柴油公交车瞬时高排放集中在VSP≥lOkW/t区间,表明高加速或快速行驶是引起瞬时高排放的主要原因.     

城市客运交通引入电动汽车二氧化碳减排量研究——以哈尔滨市为例

新能源车辆引入城市客运交通,是解决环境污染的有效方法之一.从二氧化碳排放量角度出发,通过扩展二氧化碳排放"自下而上"的研究思路和计算方法,以哈尔滨为案例计算了城市客运交通的总能耗及二氧化碳总排放量.通过分析《省级温室气体清单编制指南(试行)》计算城市客运交通二氧化碳排放的局限性,从交通使用者角度出发,即根据分车型运距、油耗、电耗、气耗等数据,计算城市客运交通的总能耗,乘以相应的排放因子,计算二氧化碳的排放量.以汽油和柴油燃料汽车作为纯电动汽车(BEV)的替代对象,考虑完全替代的极限情况,计算城市客运交通引入BEV车辆二氧化碳的减排量,并对单位能耗、单位电耗、电力二氧化碳排放因子等影响因素进行分析.通过计算可知, 2015年哈尔滨市城市客运交通排放二氧化碳总量为290.1万t,其中,汽油和柴油燃料车辆排放二氧化碳为153.9万t.考虑采用BEV车辆代替全部汽油和柴油车辆,可实现41.3万t/年的二氧化碳减排量.      

基于IVE模型的杭州市机动车实际行驶工况下排放因子的研究

首先,利用台架试验对IVE模型中的基础排放率进行地域性差异的修正;然后,利用GPS系统获得杭州市机动车在不同道路类型和时间下的实际行驶工况;最后,应用修正后的IVE模型确定杭州市实际行驶工况下轻型车和出租车的CO和NOx综合排放因子.结果表明,对IVE模型基础排放率的修正能较好地提高模型的模拟精度;在杭州市区高峰期实际行驶工况下,轻型车CO和NOx综合排放因子分别是2.92和1.03g/km,出租车的排放因子分别为轻型车的2.0和1.7倍.     

重型车辆车载排放测试系统的集成和验证

对气体污染物测量设备和颗粒物测量装置进行集成,形成一套可以实时测量重型汽车各种污染物(HC、CO、NO_x和PM)排放浓度和计算瞬时排放质量的综合性车载排放测试系统(IPEMS).实车排放测试和实验室对比试验结果表明,建成的系统具有良好的测量重复性;各种污染物的IPEMS测量结果与实验室CVS系统测量结果之间的相关性强,满足准确测量和评估重型汽车实际道路条件下排放的技术要求.     

基于安全车速的北京冬奥会山地道路冰雪路面通行能力研究

复杂山地线形和道路冰雪路面结合条件下的安全车速设置及通行能力保障是交通管理面临的新挑战。针对北京冬奥会延庆赛区复杂山地道路冰雪路面场景，建立了安全车速与道路线形设计及路面附着系数之间的关系，以安全车速为依据得到了不同路面条件下山地道路的通行能力。依据道路平曲线、竖曲线和横断面数据建立了山地道路三维空间模型；分析了车辆在山地道路平纵组合路段的受力情况，构建了车辆安全行驶速度与圆曲线半径、道路超高、纵坡坡度和路面附着系数的关系模型，并分析了基于安全车速模型的道路通行能力。为了验证模型，选取2种常见的冰雪路面状况和2种常用的车辆类型，获得不同条件下山地道路冰雪路面的安全车速。采用VISSIM软件设计了20种仿真场景，结合道路实测数据验证了安全车速模型的对山地道路冰雪路面车辆安全行驶的提升作用。实测与结果表明:相比全程单一限速模型，所建立的安全车速模型在冰膜路面的行程时间缩短了约38%（小汽车）和32%（大客车），雪板路面的行程时间缩短了约26%（小汽车）和24%（大客车）。山地道路交通流量存在1个自由流到饱和流的相变过程，冰膜路面小汽车下行最大交通量为241辆/h（单向行驶）和231辆/h（双向行驶），大客车下行最大交通量为227辆/h（单向行驶）和222辆/h（双向行驶）；雪板路面小汽车下行最大交通量为319辆/h（单向行驶）和249辆/h（双向行驶），大客车下行最大交通量为301辆/h（单向行驶）和236辆/h（双向行驶）。      

基于随机参数Logit模型的校车事故伤害严重程度分析

为深入分析安全因素对校车事故伤害严重程度的影响，探寻事故数据中未观察到的异质性，基于随机参数Logit模型从驾驶员、车辆、道路特征及环境4个方面构建校车事故伤害严重程度模型。结果表明:①涉事车辆数为2辆且对应参数服从正态分布时，不发生死亡受伤事故的概率为83.84%；②驾驶员年龄35~44岁、涉事车辆数为1辆时，死亡受伤事故概率均降低0.58%；③道路限速值为40~50 km/h时发生死亡受伤事故概率增加0.35%，道路限速值大于60 km/h时发生死亡受伤事故概率增加0.96%；④安全气囊状态打开，死亡受伤事故概率增加2.35%；⑤交通控制方式为车道标线时可能伤害事故概率增加1.85%，控制方式为中央分隔带时未受伤事故概率降低1.44%，死亡受伤事故发生概率却增加0.48%；⑥不安全时倒车转弯时发生可能伤害事故概率降低0.42%，分心驾驶、未按规定车道行驶、跟车太近和其他（饮酒）时未受伤事故概率分别增加1.36%，0.56%，0.39%和0.97%，可能受伤事故和死亡受伤事故发生概率却有所降低。      

轻型汽车CO2排放测量不确定度评定

CO₂排放是汽车污染物排放检测的一项重要技术指标,它表征的是汽车排出污染物的多少和车辆能耗高低的参考标准之一,用以控制汽车使用中产生的污染物排放量,避免对环境产生损害。按照GB 18352.6-2016《轻型汽车污染物排放限值及测量方法(中国第六阶段)》的规定使用全球统一的轻型车测试循环工况进行常温下冷启动后污染物排放试验,并对测量结果进行不确定度评定。文章阐述了轻型汽油车CO₂排放测试所用的测试原理、法规工况曲线、测试设备、数学模型等,通过分析影响试验结果的各因素来源,综合计算得出轻型车CO₂排放测试结果的扩展不确定度和相对扩展不确定度。