城市信号交叉口机动车尾气扩散特性研究

为了精确地模拟机动车尾气污染物在城市道路信号交叉口附近区域的扩散规律,通过在杭州市实际道路交叉口的实验调研,对CAL3QHC交叉口线源扩散模型的源强计算方法进行了改进.考虑机动车在交叉口排队后的加速过程对车辆尾气污染物排放的影响,将车辆在交叉口的行驶排放作为一条分段线源处理,并设计各分段的源强计算方法.并将监测点处的CO污染物质量浓度模拟值与实际检测值进行对比,结果表明:模型改进前在高峰和平峰时段的平均模拟误差分别为14.6%和10.6%,改进后分别为7.3%和6.2%;改进后的排放源强计算方法更加接近城市交叉口机动车尾气排放的真实状况;在高峰时段,改进效果更加明显.

城市道路汽车尾气扩散箱型模式研究

首次采用量纲分析法 (π定理 ) ,在确定城市道路汽车 (含其他机动车 )尾气污染物扩散影响因素的基础上 ,求导并建立了尾气扩散箱型模式的普遍式 .模式待定参数少 ,运用方便 .它不仅与由质量守恒定律求得的结果一致 ,而且包括了目前国内外根据实测或实验资料建立的多个箱型 (经验 )模式 .该模式运用于北京某大街及 3个城市的综合交通规划中 ,污染物预测质量浓度与实测质量浓度相关显著 ,表明模式的建立过程是科学的、合理的 .该模式可用于城市道路大气环境质量评价与污染物浓度预测 ,并可提供相关决策依据 .

城市交通中机动车尾气排放与扩散特性的研究

获取城市机动车尾气排放因子及其扩散特性是城市低碳交通研究的重要基础,以杭州市为例,通过对机动车的行驶工况、控制技术水平、主要车型比例等车辆信息的测试和调研,对International Vehicle Emission(IVE)模型进行本地化修正后获得机动车排放因子;在高斯点源和线源扩散模型的基础上,充分考虑城市交通中机动车在交叉口和公交站点的尾气排放特性,建立了符合城市道路机动车尾气污染扩散实情的点源与线源排放源强计算方法。通过杭州市实际路段的试验研究表明:该方法能够真实地模拟城市道路附近的尾气污染物浓度;在交通高峰时期,公交车在站点停靠时的尾气排放所造成的点源污染,对城市道路机动车尾气污染物的浓度分布具有重大影响。

街道峡谷内不同车道污染物扩散的数值模拟

为掌握不同位置车道污染物的扩散规律,提出降低街道峡谷内居民与行人交通源暴露水平的可能途径,采用二维k-ε两方程模型和组分输运方程对典型结构双车道街谷内的流场与不同车道污染物的扩散进行模拟,模拟结果与风洞试验结果相符合.研究发现:迎风车道的污染物更易于向街道峡谷外部扩散;不同位置车道的污染物均在背风侧堆积,可使两侧人行道暴露水平相差5倍.街道峡谷底部污染物分布对车道位置较敏感,车道位置向街道峡谷中部靠拢,将使得背风建筑物底部及人行道的污染物浓度明显降低;迎风侧污染物浓度对车道位置不敏感,但当车道位置处于迎风侧次级旋涡内时,将导致迎风建筑物底部及人行道的污染物浓度近乎成倍增长.将车道位于街道峡谷中部,优先采用道路两侧绿化,是增加行人舒适度和减少行人交通源暴露水平,并改善大楼低层住宅及底部出入口、临街商铺等人群活动区空气质量的可行途径之一.

公路路面热辐射对汽车排放NO_x扩散特性的影响

针对公路沥青路面热辐射,建立了三维大气流动及机动车排放物扩散的CFD仿真模型,进行了非定常三维湍流流动模拟;结合气象因素及单车排放NOx扩散浓度的实地测试,研究了路面热辐射对机动车排放物扩散的影响。结果表明:路表加热作用所产生的热力环流使得污染物能够被有效地输送和扩散至上空,从而使得近地面的污染物浓度下降;随地表温度增高,输送效应增强;在尾气排放方向处于距排气口10 m远处,人的呼吸带高度处NOx浓度仍然较高;NOx扩散浓度的模拟值与实测值具有较好的符合,验证了数值模型的可靠性。

基于交通流-HBEFA因子的典型路段排放特性研究——以深圳市为例

为了探究不同车辆排放对道路空气污染的贡献,以深圳市为例,基于道路运输排放因子手册(Handbook on Emission Factors for Road Transport,HBEFA)求取深圳本地化排放因子,结合深圳市典型道路实测交通流数据,计算该路段每小时CO,NOx平均排放因子和排放强度,以及不同车型机动车对路段CO,NOx的贡献率,并利用加利福尼亚线源扩散模型(California Line Sources Dispersion Model,CALINE4)对道路交通的污染排放进行模拟验证。结果表明:路段CO,NOx每小时单车排放因子分别为(1.04±0.71)g/km和(2.95±2.41)g/km,排放强度分别为(2664.27±1626.20)g(/km·h)和(7017.85±3382.99)g(/km·h),NOx排放强度日夜变化显著;大型货车约占总交通量的41%,其CO,NOx排放因子分别是小型客车的3~9倍和17~24倍,CO,NOx的路段贡献率分别是77.3%和92.9%;大型货车CO,NOx排放标准每提高10%或大型货车占比减少10%,该道路的CO,NOx排放分别减少约7.7%和9.3%。因此,提高大型货车排放标准、降低大型货车比例或是减少道路交通污染的有效途径。

考虑健康损失的路阻模型的构建

运用高斯烟羽模型计算机动车尾气排放量,然后利用支付意愿法定量分析健康损失,同时考虑延误和健康损失构建考虑健康损失的路阻模型。根据实例,分别使用Transcad和新的路阻模型计算出2个路阻,并进行交通分配。结果显示2次交通分配的路网流量不同,表明考虑健康损失的路阻模型影响了人们的出行选择,可有效解决主干路拥挤,增加次干路车流量,协调整个路网车流量均衡,提高路网交通效率。