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城市道路柴油公交车尾气排放建模及应用研究
| 论文题名： | 城市道路柴油公交车尾气排放建模及应用研究 |
| 关键词： | 城市道路;柴油公交车;尾气排放;排放建模 |
| 摘要： | 城市道路柴油公交车发动机排量大，工况变化频繁，运行时间长，且油品差，在整个机动车排放总量中的贡献率较大。柴油公交车尾气排放模型是精确预测公交车实际道路上的尾气排放量，并进行有效控制的基础。然而我国尚缺少能够精确量化并反映实际行驶过程中公交车辆在线路节点和路段动态尾气排放的模型。 本文利用车载尾气排放测试设备，收集实际城市道路上柴油公交车辆尾气排放数据，对公交线路节点、路段处的尾气排放影响因素分别进行全面分析，进而建立适用于公交线路层面的动态排放模型并对模型加以应用。 首先，本文对车载尾气排放测试实验方案及相关基础数据采集工作进行了介绍。同时对数据初步处理及仿真模拟所需数据进行了详细的叙述和说明。基于获取的逐秒排放、工况数据以及相关线路节点属性，研究各参数对城市道路公交车辆尾气排放的影响，分析公交线路节点处排放特性，并提出量化公交线路节点处排放的算法。研究结果表明，比功率融合了速度、加速度、坡度及公交车载重量等因素对排放的影响，是城市道路柴油公交尾气排放建模的重要解释变量。此外，乘客载重量会影响到车辆尾气排放状况。怠速及低速排放估算模型中可以适当忽略公交车载重量变化对排放带来的影响，但在高速的排放估算模型中，忽略载重量的变化会带来约49％的估算误差。 其次，基于对排放影响因素的分析，建立柴油公交车尾气排放率模拟模式及回归计算模型，并对模型进行验证分析，进而提出节点排放因子计算模型。基于建立的节点排放因子计算模型，根据实测交叉口处的排放及延误等交通数据建立交叉口对柴油公交尾气排放影响评价模型，通过排放比值将交叉口的排放影响程度定量化。最终运用微观交通仿真软件，将交通仿真和排放模型耦合，对排放模型加以应用，对公交信号优先策略节能减排效益进行分析。研究结果表明公交信号优先策略可以有效的减少交叉口对公交车辆的排放影响，然而社会车辆的排放并未有明显减少，甚至在某些情况会增加交叉口全部车辆总体排放。 最后，建立了基于ArcGIS平台公交线路排放辅助分析系统的框架，给出了三个子系统:用户界面、数据输入及排放计算子系统具体设计方案。并提出了将公交线路排放辅助分析系统与智能公共交通系统结合的未来应用展望，以便实现公交线路层面排放时空特性的实时刻画。 |
| 作者： | 于谦 |
| 专业： | 交通运输工程；交通运输规划与管理 |
| 导师： | 李铁柱 |
| 授予学位： | 博士 |
| 授予学位单位： | 东南大学 |
| 学位年度： | 2016 |
| 正文语种： | 中文 |
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