交叉口处公交车排放测算的延误修正模型研究

摘要

公交车具有运量大、效率高、人均排放少等优点。因此，大力发展公交车系统不仅可以缓解城市交通拥堵，还可以减少污染的排放和能源的消耗。众所周知，交叉口处车辆排放相比路段较高，又是人口密集点。虽然目前有一些关于交叉口处公交车排放的研究，却很少有学者研究交叉口处常用交通运行评价指标与公交车排放的关系数学模型。因此本文研究了交叉口处的公交车常用运行评价指标与排放的关系。
　　本文利用大量的北京市柴油公交车实测的排放数据和行驶工况数据，分析延误与排放的关系，建立基于VSP分布的交叉口处柴油公交车排放的延误修正模型。首先，提出了VSP Bin划分方法，以1kw/t为步长划分VSP Bin，当速度和加速度都为0时，VSP Bin为Bin16。基于PEMS测试的大量排放数据计算柴油公交车不同VSP Bin的排放率，建立了基于VSP参数的柴油公交车排放预测模型。然后，根据柴油公交车在交叉口处的转向和交叉口类型确定了交叉口研究区域的大小，基于GPS采集的行驶工况数据最终筛选出2002组交叉口处柴油公交车行驶工况数据，计算各组数据的延误及VSP分布，分析不同交叉口类型（次-次型交叉口和次-支型交叉口）和不同停车次数（0次停车、1次停车、2次停车）下各延误对应的VSP分布，发现0次停车时VSP分布图类似于正态分布，Bin0处分布率高，两侧逐渐减小，并且Bin16的分布率为0。1次停车和2次停车的VSP分布图相似，Bin16的分布率远高于其他Bin的，且随着延误地增加而增加，但增长速度逐渐下降。两种交叉口类型的VSP分布与延误关系图相似，Bin16处的分布率大，但延误较小时次-次型交叉口的VSP分布较次-支型交叉口的更为集中在Bin0处。接着，计算每组数据所对应的排放因子，确定不同交叉口类型的基本排放因子，最终计算得到不同交叉口类型不同停车次数下各延误所对应的修正系数，分析发现排放的延误修正系数与延误存在线性关系，从而建立两种交叉类型不同停车次数下柴油公交车排放的延误修正模型。
　　最后，应用SPSS软件和行驶工况数据对所提出的排放延误修正模型分别进行显著性检验和有效性检验，结果表明基于延误的修正模型能够有效地估算柴油公交车在交叉口处的排放。

目录

声明

致谢

摘要

1 绪论

1．1 研究背景及意义

1．2 研究目标及内容

1．3 技术路线

2 国内外文献综述

2．1 机动车比功率(VSP)运用研究现状

2．1．1 基于VSP的排放模型

2．1．2 基于VSP的排放研究

2．2 公交车排放研究现状

2．2．1 排放数据收集方法

2．2．2 公交车排放影响因素

2．2．3 公交车排放预测模型

2．3 交叉口处车辆排放研究现状

3 基于VSP参数的柴油公交车排放预测模型

3．1 数据收集及预处理

3．1．1 行驶工况数据收集及预处理

3．1．2 交叉口处特征参数采集及预处理

3．1．3 排放数据收集及预处理

3．2 VSP Bin划分方法确定

3．2．1 VSP参数定义

3．2．2 VSP Bin划分方法确定

3．3 基于VSP参数的柴油公交车排放预测及精度验证

3．3．1 不同VSP Bin柴油公交车排放率计算

3．3．2 基于VSP参数的柴油公交车排放预测模型建立

3．3．3 柴油公交车排放预测模型的精度验证

3．4 本章小结

4 基于VSP分布的交叉口处车辆排放的延误修正模型

4．1 柴油公交车交叉口处延误计算

4．1．1 公交车交叉口延误计算区域确定

4．1．2 公交车交叉口延误计算

4．2 柴油公交车的运行特性对比分析

4．2．1 不同停车次数的车辆运行特性对比分析

4．2．2 不同交叉口类型的车辆运行特性对比分析

4．3 排放因子的延误修正模型

4．3．1 排放的延误修正模型构建

4．3．2 基本排放因子计算

4．3．3 延误修正模型建立

4．4 本章小结

5 基于VSP的排放的延误修正模型检验

5．1 延误修正模型显著性检验

5．2 延误修正系数预测结果检验

5．2．1 基于实测行驶工况数据的延误修正系数

5．2．2 基于延误修正模型预测延误修正系数

5．3 本章小结

6 结论及建议

6．1 本文结论

6．2 建议和展望

参考文献

作者简历

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