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面向交通排放测算的轻重型车比功率分布特性与模型研究
| 论文题名： | 面向交通排放测算的轻重型车比功率分布特性与模型研究 |
| 关键词： | 交通排放测算;机动车比功率;分布特性;平均行程速度;误差分析 |
| 摘要： | 实现交通网络油耗排放量化是有效进行交通策略评价的必要手段。机动车比功率VSP作为油耗和排放的最佳解释变量，被越来越多的应用于油耗排放量化中。而利用浮动车系统等交通流采集设备以及路网层次的交通模型可以获取丰富的平均速度数据，因此研究两种参数之间(平均速度和VSP分布)的数学关系对于油耗排放量化具有重要的意义。但目前对机动车比功率分布特性的分析还多局限于轻型车中低速区间行驶状态。基于此，本文将融入重型车研究对象以及高速运行模式，开展面向交通排放测算的轻重型车比功率分布特性与模型研究。 首先，研究分析了基于不同机动车行为特性刻画方法的排放测算模型，并进一步综述了VSP分布用于油耗排放量化的研究进展。在此基础上，总结现有研究存在的局限性，确定本文的研究内容。 其次，设计轻型车和重型车驾驶行为数据采集方案和处理方法，结果得到大量轻型车和重型车不同道路类型上的速度组的驾驶样本，以及后续开展机动车比功率分布特性分析所需的VSP等数据。 然后，重点研究轻重型车在不同速度区间下的VSP分布特性，发现轻重型车在不同速度区间均有VSP分布接近正态分布，以及VSP分布的峰值VSP Bin与对应平均速度在匀速状态下的VSP值吻合的规律。在此基础上，探寻到轻重型车在高速区间下VSP分布与平均速度的变化关系，建立了用于交通排放测算的轻重型车VSP分布数学模型。并利用实测油耗数据验证了模型在油耗排放测算中的适用性，其轻型车VSP分布模型预测的油耗值与实测的相对误差为3.4％，重型车VSP分布模型预测的油耗值与实测的相对误差为3.0％。 最后，针对实际应用中存在利用轻型车VSP分布表示重型车VSP分布的现象，开展了VSP分布差异性和排放测算误差分析研究。研究发现：同一行程速度区间下，尤其高速区间，重型车VSP分布峰值均高于轻型车VSP分布峰值，轻型车VSP分布峰值的VSP Bin大于重型车VSP分布峰值的VSP Bin，二者差距随平均行程速度的上升不断增大。利用本文构建的轻重型车VSP分布模型与实测数据，以及重型车的基准油耗率数据，分别开展轻重型车VSP分布模型得到的重型车VSP分布油耗排放测算误差分析。结果表明：误用轻型车VSP分布表示重型车VSP分布得到的油耗因子明显高于实测得到的油耗因子，相对误差平均值为24.93％，且相对误差随平均行程速度的上升而增大。 |
| 作者： | 孙凤 |
| 专业： | 环境工程 |
| 导师： | 于雷 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 北京交通大学 |
| 学位年度： | 2012 |
| 正文语种： | 中文 |
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