本文關(guān)鍵詞：基于IVE模型的城市交叉口機(jī)動(dòng)車尾氣排放與擴(kuò)散特征研究

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【摘要】：機(jī)動(dòng)車尾氣已成為城市空氣污染的主要來源之一,而城市道路交叉口是機(jī)動(dòng)車尾氣污染的熱點(diǎn)地區(qū),因此研究機(jī)動(dòng)車在城市道路交叉口實(shí)際行駛工況下的排放與擴(kuò)散特征,分析交通排放對(duì)城市交叉口周圍空氣質(zhì)量的影響,對(duì)建立交叉口機(jī)動(dòng)車尾氣排放控制策略、緩解城市空氣污染具有廣泛的理論指導(dǎo)意義。本文以杭州市為例,基于對(duì)IVE機(jī)動(dòng)車排放模型的本地化修正和CAL3QHC交叉口尾氣擴(kuò)散模式的改進(jìn),深入研究了城市道路機(jī)動(dòng)車在城市交叉口附近實(shí)際行駛工況下的尾氣污染物排放和擴(kuò)散特征,并以此分析了在實(shí)際路網(wǎng)中基于排放的信號(hào)配時(shí)優(yōu)化策略對(duì)交叉口周圍微環(huán)境空氣質(zhì)量的影響。本文主要研究工作如下:(1)在深入分析目前廣泛應(yīng)用的機(jī)動(dòng)車排放因子模型的基礎(chǔ)上,選擇便于本地化修正應(yīng)用的IVE模型作為本文的基礎(chǔ)研究方法,研究分析了模型的基本原理和特點(diǎn),選取基于VSP區(qū)間基礎(chǔ)排放率的修正方法,計(jì)算杭州市機(jī)動(dòng)車主要在用車型在IVE模型中默認(rèn)基礎(chǔ)排放因子的本地化修正系數(shù);(2)通過臺(tái)架實(shí)驗(yàn)的測(cè)試方法,分析了杭州市在用機(jī)動(dòng)車尾氣污染物的排放特征,得到測(cè)試車輛在實(shí)驗(yàn)工況下基于VSP區(qū)間的CO和NOx排放率及其怠速排放率,實(shí)現(xiàn)對(duì)IVE模型默認(rèn)基礎(chǔ)排放因子的修正。結(jié)果表明,本地化修正后模型排放因子模擬值比修正前更加接近臺(tái)架實(shí)測(cè)值,驗(yàn)證了本文采用修正方法的可行性;(3)選取杭州市實(shí)際信號(hào)交叉口作為實(shí)驗(yàn)對(duì)象,使用本地化修正后的IVE模型和CAL3QHC模型模擬分析了交叉口周圍機(jī)動(dòng)車尾氣的排放與擴(kuò)散特征,并與實(shí)驗(yàn)檢測(cè)值進(jìn)行對(duì)比分析。針對(duì)CAL3QHC模型中與實(shí)際狀況的不符之處,基于分段線源的思想對(duì)模型的線源源強(qiáng)計(jì)算方法提出改進(jìn)。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明:改進(jìn)后的排放源強(qiáng)計(jì)算方法更加接近城市交叉口機(jī)動(dòng)車尾氣排放的真實(shí)狀況,模擬效果較好,可以應(yīng)用于城市道路交叉口機(jī)動(dòng)車尾氣污染物濃度分布的模擬計(jì)算和交通排放對(duì)交叉口周圍微環(huán)境空氣質(zhì)量的影響評(píng)價(jià);(4)選擇杭州市典型交叉路口作為實(shí)例分析對(duì)象,根據(jù)車流在交叉口附近的排放特征,以CO為例,設(shè)計(jì)了基于尾氣污染物排放的交叉口信號(hào)配時(shí)優(yōu)化模型,并使用遺傳算法對(duì)模型進(jìn)行求解。借助改進(jìn)后的IVE模型和CAL3QHC模式分析了信號(hào)配時(shí)優(yōu)化策略對(duì)交叉口機(jī)動(dòng)車尾氣排放總量以及周圍微環(huán)境中空氣質(zhì)量的影響,結(jié)果表明:基于尾氣污染物排放和車輛平均延誤的交叉口信號(hào)配時(shí)優(yōu)化策略在不改變交叉口路網(wǎng)配置的情況下是改善交通環(huán)境、緩解交通污染的有效途徑之一。
【關(guān)鍵詞】：排放因子 IVE模型 臺(tái)架測(cè)試 信號(hào)交叉口 尾氣擴(kuò)散模型
【學(xué)位授予單位】：浙江工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：X734.2
【目錄】：

• 摘要5-7
• ABSTRACT7-11
• 第1章 緒論11-21
• 1.1 研究背景及意義11-12
• 1.2 研究現(xiàn)狀12-16
• 1.2.1 機(jī)動(dòng)車排放因子的研究現(xiàn)狀13-14
• 1.2.2 單個(gè)城市信號(hào)交叉口機(jī)動(dòng)車尾氣擴(kuò)散模式的研究現(xiàn)狀14-15
• 1.2.3 交叉口信號(hào)配時(shí)優(yōu)化的研究現(xiàn)狀15-16
• 1.3 目前研究中存在的問題16-17
• 1.4 主要內(nèi)容及論文結(jié)構(gòu)17-21
• 1.4.1 主要研究?jī)?nèi)容17
• 1.4.2 論文的組織結(jié)構(gòu)17-21
• 第2章 IVE模型的原理及本地化修正分析21-31
• 2.1 引言21
• 2.2 IVE模型的基本原理及特點(diǎn)21-24
• 2.2.1 IVE模型的基本原理21-22
• 2.2.2 IVE模型的特點(diǎn)22-24
• 2.3 IVE模型的本地化修正分析24-29
• 2.3.1 IVE模型基礎(chǔ)排放因子的修正系數(shù)24-25
• 2.3.2 機(jī)動(dòng)車行駛工況分布狀況25-28
• 2.3.3 機(jī)動(dòng)車排放控制水平分布狀況28-29
• 2.4 小結(jié)29-31
• 第3章 機(jī)動(dòng)車排放的臺(tái)架測(cè)試分析31-43
• 3.1 引言31
• 3.2 臺(tái)架測(cè)試實(shí)驗(yàn)31-40
• 3.2.1 臺(tái)架測(cè)試工況與VSP分布31-34
• 3.2.2 基于臺(tái)架測(cè)試的IVE模型基礎(chǔ)排放率修正34-38
• 3.2.3 行駛工況對(duì)排放的影響分析38-40
• 3.3 怠速排放率研究40-42
• 3.3.1 測(cè)試車輛的怠速排放特性分析40-41
• 3.3.2 所有測(cè)試車型的怠速排放率41-42
• 3.4 小結(jié)42-43
• 第4章 城市道路交叉口機(jī)動(dòng)車尾氣擴(kuò)散模式研究43-57
• 4.1 引言43
• 4.2 CAL3QHC模式43-48
• 4.2.1 CAL3QHC模式概述43
• 4.2.2 CALINE3模式43-45
• 4.2.3 模式的源強(qiáng)計(jì)算方法45-48
• 4.3 交叉口實(shí)驗(yàn)分析48-52
• 4.3.1 實(shí)驗(yàn)交叉口地形48
• 4.3.2 實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)采集48-50
• 4.3.3 城市道路機(jī)動(dòng)車排放因子分析50-51
• 4.3.4 模擬計(jì)算結(jié)果51-52
• 4.4 交叉口尾氣擴(kuò)散源強(qiáng)改進(jìn)方法52-53
• 4.5 改進(jìn)效果分析53-55
• 4.6 小結(jié)55-57
• 第5章 基于排放的城市道路交叉口信號(hào)配時(shí)優(yōu)化效果分析57-69
• 5.1 引言57
• 5.2 基于排放的信號(hào)配時(shí)模型及求解57-62
• 5.2.1 建模分析與變量設(shè)計(jì)57-58
• 5.2.2 目標(biāo)函數(shù)58-60
• 5.2.3 約束條件60-61
• 5.2.4 遺傳算法61-62
• 5.3 交叉口信號(hào)配時(shí)算例分析62-68
• 5.3.1 模型基本參數(shù)計(jì)算62-65
• 5.3.2 交叉口信號(hào)配時(shí)優(yōu)化前后的改善效果分析65-66
• 5.3.3 信號(hào)配時(shí)優(yōu)化對(duì)交叉口微環(huán)境空氣質(zhì)量的影響分析66-68
• 5.4 小結(jié)68-69
• 第6章 結(jié)論與展望69-71
• 6.1 結(jié)論69-70
• 6.2 創(chuàng)新點(diǎn)70
• 6.3 展望70-71
• 附錄71-73
• 參考文獻(xiàn)73-77
• 致謝77-79
• 攻讀學(xué)位期間參加的科研項(xiàng)目和成果79

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本文編號(hào)：824870