机动车尾气排放宏观模型开发与应用初探

交通尾气排放宏观模型是进行广域尾气排放估测的重要工具,其功能是计算国家和区域范围内的有交通排放产生的排放因子与排放清单.目前,中国尚缺乏自己的宏观尾气排放模型,利用国外模型进行尾气排放估算误差较大.基于国内自己的尾气排放数据,利用国外的部分模型数据作为必要的补充,提出并实现了中国宏观尾气排放模型的建模方法与程序设计.首先,在总结国外机动车尾气排放模型优缺点的基础上,确定基于中国城市交通环境的机动车尾气排放宏观模型的目标、结构和建模方法,并对模型关键模块的数据获取、数据分析以及计算流程进行了详细的研究.其次,利用Vi-sual Basic对模型进行了程序开发.最后,对北京市2008年尾气排放对交通环境的影响进行预测,并将其预测结果与MOBILE预测结果进行对比分析.

面向路段排放测算的车辆运行模式模型

基于北京市实测数据,分析了不同平均速度下的VSP与瞬时速度分布规律,并建立了平均速度与进行排放测算所需的运行模式参数分布对应模型.此外,本文利用所开发的模型,以及MOVES模型中的运行模式计算排放.结果显示,本文模型对HC,NO_x和CO的预测误差分别为:6.9%,0.6%和0.3%,远远小于利用MOVES默认行驶周期计算而得的误差.

基于遗传算法的运行模式分布模型及排放测算

针对交通系统易于收集到的平均速度,以及排放模型计算所需的运行模式分布参数,建立基于平均速度的运行模式分布模型,并采用遗传算法对模型进行优化.对比所建立模型、MOVES模型中的行驶周期所获取数据与真实数据之间的排放结果差异,发现本模型有82.5%的区间平均排放率预测误差低于MOVES,本模型的最大误差为50.0%,而MOVES模型为304.2%.使用本模型评价了北京市限行前后污染物排放情况,发现限行后二环路高峰小时HC、CO、NO_x总体排放依次减少了9.58%、11.41%、0.49%.与真实值相比,预测值R^2方高于0.700,预测误差大幅度低于MOVES模型预测误差,并实现对交通策略下路网排放的动态评价应用.

交叉口运行模式分布模型及排放测算

针对路网中可大规模采集的流量、速度数据,结合主流排放模型广泛应用的VSP参数,提出了面向排放测算的交叉口运行模式模型,为动态评估路网中的交叉口排放提供了测算依据.通过对交叉口区域的运行模式分布特征分析,提取交叉口运行模式关键特征参数,建立基于粒子群聚类算法的交叉口运行模式分布模型.通过本模型和MOVES模型计算交叉口排放,本模型预测HC、CO、NO_x污染物的误差分别为6.08%、0.80%、4.18%,而MOVES模型的预测误差分别为38.67%、28.87%、12.22%.

城市交通需求管理对策

针对单纯依靠提高交通供给的方式难以满足日益增长的交通需求,导致大城市交通拥堵日益剧增的问题,梳理并评析国内外各大城市的交通需求管理实践经验。首先,将交通需求管理策略分为控制出行需求和引导出行方式两大方面。然后,从城市规划和交通规划相配合,以及交通影响分析的角度对控制出行需求进行分析。最后,从引导小汽车合理使用、提高公交服务水平和调整出行时空分布三方面指出引导出行需求的具体方法,包括从限购和限用小汽车的角度引导小汽车合理使用的策略;从轨道交通建设、公交线网优化、公交专用车道建设等方面提高公交服务水平的策略;从实行错时上下班、征收拥堵费等角度调整出行时空分布的策略。

交通运输卓越班计算机课程教学模式改革

为适应卓越工程师"与国际接轨的高素养交通运输工程技术人才"的教学目标,本文针对交通运输专业提出全方位的计算机课程教学模式改革方案,通过以逻辑原理、专业调研与动手实作全方位能力全面提升为具体任务,启用专题授课式、专业案例式、导入启发式、探索答疑式等、评价参与式等多形式的授课手段,全面改革现有的教学模式,为成为与国际接轨的高素养的交通运输工程技术人才打造坚实的计算机应用能力基础。

面向Integration的仿真模型路网编辑系统设计与实现

利用Visual Basic语言、MapX地图化组件及Access数据库设计并开发了面向Integration的仿真模型路网编辑系统。按照用户需求,详细设计了该系统的系统功能、数据库概念模型和数据库结构。阐述了在Integration仿真软件需求下的路网建立、分割其他图元、路段结点关联、相邻路段合并的技术方法。最后,对系统进行了开发,实现了不依赖于任何软件独立进行路网编辑的功能。

基于遗传算法的管廊布局方法研究

为了进一步提高管廊布局规划中的科学性,本文设计了基于遗传算法的管廊布局方法,包括需求分析、栅格化图层、网络构建、模型求解、方案评价等。核心步骤包括:首先,根据管廊网络特性,建立了有针对性的栅格化方法;其次,提出了管廊布局研究的思路与步骤,搭建了易于实现的网络模型;再次,以在满足规模约束条件下,管线作用最佳为目标,构建了适应度函数;最后,设计了遗传算法求解步骤,实现了科学化的管廊优化布局。

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≥10kW/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。

交通排放量化模型的建立与仿真实现

面对日益凸显的交通排放问题,设计用于定量计算的交通排放模型是制定和实施各项治理措施的前提,而如何反应由交通特征的微观变化引起的排放变化是目前交通排放模型建立的核心。基于此,首先利用车辆比功率(VSP)变量搭建了交通特征数据与机动车排放间的关系,在建立VSP-Bin分布率、VSP-Bin污染物排放率和车型分布三个数据库的基础上,建立了从交通特征微观变化出发的交通排放量化模型。然后,通过对ArcGIS进行二次开发,搭建了交通排放动态仿真平台。最后,结合北京市西三环RTMS(Remote Traffic Microwave Sensor,远程交通微波传感器)交通流量和浮动车速度数据对其及其周边主干路的交通排放进行动态的量化仿真和分析,为整个北京路网交通排放的量化仿真及节能减排政策的选择打下坚实的基础。

综合移动源排放模型——MOVES

美国环保局发布了新一代移动源排放测算模型MOVES2010,该模型代表着排放模型开发的最新技术和研究方向。文中分析了MOVES的开发背景和系统组成,阐述了模型的基本计算原理和主体框架,从模型结构、输入输出、计算原理和结果等角度对MOVES和目前广泛使用的排放模型MOBILE6进行了对比。

基于灰色GM(1,1)和灰色-马尔可夫模型的轨道几何不平顺预测及应用研究

国外轨道不平顺的研究思路和方法大多是建立在对轨道动态检测数据的不同分析手段和方法上,然而由于各国检查数据的不同使得国外模型无法直接应用于国内轨道状态预测。基于昆明铁路局的实际数据,提出了灰色预测模型和灰色-马尔可夫预测模型。通过将2种模型的预测结果与一元线性回归预测结果对比分析,证明灰色预测模型不仅适用于较长区段的TQI(轨道质量指数)预测,对于更长区段的TQI预测也有比较好的效果,同时证明灰色-马尔可夫预测模型不仅能够预测随机性较强的TQI数据,也能应用于较长时间范围内的预测。

交通路网中重型柴油车油耗和排放多层次分析

利用车载尾气检测系统(PEMS)进行北京市交通路网中重型柴油车实时油耗、排放和行驶数据收集,并从微观、中观和宏观三个层次对动态交通网络中的油耗和排放规律及其影响因素进行深入分析.行驶特征分析表明:重型柴油车在低、中速状态下行驶时间最长;在中速状态下行驶里程最长;同时匀速工况下的行驶时间和里程所占比例最高.油耗和排放分析表明:重型柴油车(国III)平均油耗水平为18.6L/100km,NOx和PM污染水平分别为4.63g/km和0.087g/km.其中在微观层次,高速和高加速是引起车辆瞬时高油耗和排放的主要原因;在中观层次,怠速和低速行驶是造成单位距离高油耗和排放的主要原因;在宏观层次,行驶里程是总油耗和排放评估的一个重要影响参数.

城际公共交通系统最短路算法

在借鉴城市公共交通最短路算法的基础上,针对城际网络的特点,研究了城际交通换乘路径的选择问题。以最小换乘次数为首要目标,并以此为基础,综合考虑时间、票价等因素,获取城际交通系统最短路。首先提出一种基于Flord算法的最小换乘矩阵及多条最短路的获取方法,然后利用最小换乘路径进行站线搜索与广义费用计算,获取城际交通的最短路,最后通过算例证明了本算法的可行性。

山地城市道路排放测算研究现状

为测算山地城市在坡弯地形下的排放问题,从面向排放的交通路网量化方法、车辆排放量化方法,以及耦合交通与排放的量化参数3个方面,分析中外道路排放测算研究现状与趋势,在此基础上,结合山地城市的特殊地形对排放的影响,分析测算山地城市道路排放的现状与缺陷。结果表明:排放模型统计粒径开始细化,山地城市缺乏对应模型;缺乏交叉口实际运行状态的运行模式分布模型。

基于污染物扩散的道路限界确定方法

基于排放模型MOVES和道路扩散模型CAL3QHC的有机结合,通过比选插值方法,实现了敏感点污染物浓度到全域污染物状况的分析,搭建了交通污染物排放扩散可视分析一体化体系,可开展道路周边污染物扩散全域分析.在该框架下,以中国珠海南湾大道为案例,对比分析了分流前后,南湾大道的重排路段所占比例减少了13.64%,说明改变道路等级、增加分流道路的方式实现了排放的有效分散;确定分流方案后,对南湾大道分段进行排放讨论,发现17、18路段排放最严重,确定了其道路限界,具体值为,横向最宽处192 m,纵向最高处20 m.此外,以交叉口为对象进行扩散分析,综合不同污染物扩散范围后确定交叉口限界.

结合学科竞赛的城市轨道交通场站课程实验创新与实践

城市轨道交通场站是城市轨道交通专业人才培养的重要依托与途径,其配套实验是课程教学的关键部分。在分析城市轨道交通场站课程实验现状及存在问题基础上,提出了依托全国大学生交通科技大赛的"综合—创新"实验教学双模式,并制定了与双模式相适应的成绩评定方案。最后介绍了该模式在重庆交通大学交通运输专业取得的良好实践效果。

考虑社交距离的综合客运枢纽换乘衔接效果评价

为降低新型冠状病毒肺炎疫情在综合客运枢纽内传播扩散的风险,枢纽内均要求行人保持一定的社交距离。针对现有研究缺乏评价社交距离对枢纽换乘衔接效果影响的问题,通过引入疫情传播扩散风险指标(该指标值越高,代表疫情传播风险越低)构建更新的评价体系。采用CRITIC-熵权法计算各评价指标的权重,并通过优劣解距离法(TOPSIS)评价模型对不同社交距离下的换乘衔接效果进行评价分析。以重庆西站为例,通过Anylogic软件模拟换乘衔接情况,输出各项评价指标值。结果显示:平均客流密度过高点位数、进站口排队时间、进站时间和进站率对综合客运枢纽换乘衔接效果评价的影响较为显著;使综合客运枢纽换乘衔接效果最优的社交距离为1 m,且相对于社交距离为2,1.5,0 m,换乘衔接效果综合评价水平分别提高60.53%,34.50%和25.71%,其中进出站时间指标和进出站效率指标评价值平均提高20.86%和47.79%,疫情传播扩散风险指标评价值平均提高53.74%;当不进行社交距离限制时,换乘衔接效果综合评价水平平均降低7.77%,进出站时间指标和进出站效率指标评价值分别平均提高47.08%和60.00%,而疫情传播扩散风险指标评价值平均低70.09%。

针对二氧化碳的轻型汽油车VSP区间划分

利用PEMS对北京市16辆轻型汽油车进行了排放测试,分析了机动车比功率VSP对CO2的排放影响.在此基础上,同时考虑排放速率和排放分担率两种因素,按CO2排放特性对VSP区间重新划分.新划分区间的排放率最小值为0.5587g.s-1,最大值为3.4013g.s-1,排放分担率最小值为4.61%,最大值为14.17%.此外,VSP=0的数据排放率为0.5587g.s-1,低于周围区间,分担率为14.17%,与其它区间相当,因此,其被划入独立区间.接着,引入速度及发动机负荷ES两个参数,对VSP区间进行再划分,分别分为30个排放区间.最后,通过北京不同类型道路排放实例进行验证,发现针对快速路和非快速路而言,MOVES预测误差分别为11.43%,14.34%,IVE为12.23%,15.53%,新VSP划分方式为10.05%,12.57%,新VSP-速度组合区间的划分方式为9.10%,11.56%,新VSP-ES组合区间的划分方式为9.90%,12.23%,其中,新VSP-速度组合区间的划分方式误差最小.