面向交通策略评价的交通油耗排放模型研究

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1、北京交通大学博士学位论文面向交通策略评价的交通油耗排放模型研究姓名：宋国华申请学位级别：博士专业：交通运输规划与管理指导教师：于雷20080301中文摘要受经济快速增长和城市化、机动化等因素的影响，我国城市交通在能耗和污染方面面临巨大的挑战。城市交通节能减排的策略研究已经在汽车、发动机设计和交通规划和管理等相关领域先后展开。但是，受实验手段和不同领域的研究角度的局限，目前对交通规划和管理等策略的油耗排放影响仍缺乏有效的量化评价方法。在此背景下，本文基于大量轻型车的车载尾气检测(PEMS)数据对交通策略、车辆驾驶行为、油耗和尾

2、气排放三者的关系进行了深入分析，并提出了用于交通策略评价的油耗排放量化模型与算法。首先，对交通、汽车、环境工程等领域对油耗排放量化研究方法进行了全面综述；在分析了机动车比功率(VsP)与轻型车油耗排放的关系后，VSP被识别为油耗排放建模的解释变量；结合VSP聚类方法，以消除不同车重、发动机排量等因素对油耗排放绝对值的影响为目的，提出了油耗排放的标准化方法；经分析，各VSP区间下轻型车的标准化油耗率和排放率的平均值表现出良好的一致性；基于上述分析，以最低标准化油耗排放因子为基准水平，建立了面向交通管理策略评价的油耗排放量化模型

3、(FE撇)。在针对交通规划方案的评价研究中，提出了利用VSP区间分布来描述城市交通特性的方法；提出了以VSP区间分布的加权均方根误差为指标，基于浮动车数据的行驶周期建立方法；然后分别针对城市快速路和非快速路，建立了油耗排放因子的平均行程速度修正模型；通过模拟路段排放强度和两侧的排放浓度，并与相关空气质量标准比较，构建了面向城市交通规划方案评价的油耗排放量化模型(FETP)。本文应用PEMS实测数据对上述模型进行了验证，并选择交通管理和交通规划案例进行模型的应用研究。通过模型的建立、验证、应用三部分研究，表明FETM和FETP

4、能够与交通模型很好衔接，能够评价不同交通管理和规划策略下的油耗排放水平。最后，对FETM和FETP模型在其他车辆类型和道路类型的扩展、模型精度的提高等方面提出了进一步研究的展望和建议。关键词：车载尾气检测；交通管理：交通规划；机动车比功率；行驶周期；速度修正因子分类号：ABSTRACTAsaresultofrapideconomicdevelopment，urbanization，andmotorization，theurbantrafficsysteminChinaisfacingagreatchallengeinconn

5、ectionwiththeenergyconsumptionandairpollutions．Theresearchonstrategiesofenergyconservationandemissionreductionhasbeencarriedoutinthefieldsassociatedwiththeengineandautomotivedesign，andtransportationplanningandmanagement．However,duetothelimitationsoftheexperimentalm

6、eansandtheviewpointsofdifferentdisciplines，thereisstillalackofeffectivequantitativeapproachforevaluatingtheeffectoftransportationplanningandmanagementstrategiesonfuelconsumptionandemissions．Inthiscontext,theresearchinthisdissertationconductsacomprehensiveanalysisof

7、relationshipsamongtransportationstrategies，vehicleactivities，andfuelconsumptionandemissions，basedonthemassivedatacollectedbyusingthePortableEmissionMeasurementSystems(PEMS)onlightdutyvehicles，andthendevelopsaseriesofmodelsandalgorithmsfortheevaluationoftransportati

8、onstrategiesonfuelconsumptionandemissions．Thedissertationfirstsynthesizesstate-of-the-artonthequantificationoffuelconsumptionandemissionsinthefie