山地城市道路交通碳排放影响因素非线性关系模型

为定量测度山地城市道路交通碳排放量及其影响因素的作用大小,本文运用车载移动监测设备采集小汽车不同时空下的碳排放量,结合山地城市道路交通特征,选取汽车发动机特性、驾驶特性和道路交通环境这3个维度的8个变量作为解释变量。基于随机森林回归模型,构建山地城市道路交通碳排放影响因素解析模型,运用部分依赖函数量化各影响因素对碳排放的非线性关系和交互影响,并进行多模型对比分析。研究结果表明:随机森林回归模型拟合优度为74.3%,预测精度较高,优于多元线性回归、支持向量机和长短期记忆网络(LSTM)模型;从影响贡献上看,速度(25.97%)和排气筒温度(23.73%)是影响碳排放因子最重要的因素;速度和高程变化对碳排放因子的非线性作用显著,其中速度的阈值在58 km·h^(-1),高程变化的阈值在0.10 m,应优化山地城市立交、陡坡等复杂交通构造物,减少车辆速度波动区间;低速行驶与其余因素存在正向的交互作用。研究结果可结合道路交通量及路况信息动态测算道路交通碳排放,为交通管理策略设计提供决策依据。