發(fā)布時(shí)間：2017-03-20 18:06

  本文關(guān)鍵詞：基于交通運(yùn)行指數(shù)的速度分布聚類與排放測(cè)算不確定性，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：作為衡量城市道路交通運(yùn)行效率的指標(biāo),交通擁堵評(píng)價(jià)指標(biāo)在城市交通管理中具有廣泛的應(yīng)用。雖然研究學(xué)者關(guān)于擁堵程度對(duì)機(jī)動(dòng)車排放的影響開展了大量的研究,但是缺乏城市路網(wǎng)擁堵程度和排放關(guān)系的定量化研究。盡管部分研究的研究對(duì)象為城市路網(wǎng),但是沒有對(duì)交通擁堵評(píng)價(jià)指標(biāo)與機(jī)動(dòng)車油耗排放強(qiáng)度的定量關(guān)系進(jìn)行研究。鑒于此,本文以國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GB29107-2012《道路交通信息服務(wù)、交通狀況描述》中的交通擁堵評(píng)價(jià)指標(biāo)——道路交通運(yùn)行指數(shù)(以下簡(jiǎn)稱交通指數(shù))為例,開展了其與機(jī)動(dòng)車油耗排放關(guān)系的研究。首先,本研究針對(duì)交通擁堵評(píng)價(jià)指標(biāo)、機(jī)動(dòng)車油耗排放模型、交通擁堵與排放定量關(guān)系開展文獻(xiàn)總述,論述了現(xiàn)有研究現(xiàn)狀和研究不足。基于此,明確了本文的研究目標(biāo)。然后,從排放的不確定性分析、聚類分析方法兩個(gè)方面展開綜述研究,在此基礎(chǔ)上,明確了本文的研究?jī)?nèi)容和研究技術(shù)路線。其次,本文利用北京市浮動(dòng)車交通信息采集系統(tǒng)獲取浮動(dòng)車數(shù)據(jù),并處理成分道路等級(jí)的交通指數(shù)與速度分布數(shù)據(jù)和分區(qū)域的交通指數(shù)與速度數(shù)據(jù)兩種數(shù)據(jù)格式。分析發(fā)現(xiàn)交通指數(shù)與快速路、主干路、次支路的速度分布關(guān)系存在不確定性。在此背景下,提出了偏差率指標(biāo)來(lái)衡量不確定性的大小。再次,由于交通指數(shù)與速度分布關(guān)系的不確定性將導(dǎo)致交通指數(shù)與油耗排放因子關(guān)系的不確定性,為此,本文分析了影響城市交通網(wǎng)絡(luò)速度分布的因素,利用K-Means聚類方法,結(jié)合基于Silhouette測(cè)度的最佳聚類數(shù)函數(shù),設(shè)計(jì)了城市交通運(yùn)行指數(shù)的速度分布聚類方案。并提出了速度分布變異系數(shù)和排放因子變異系數(shù)兩個(gè)指標(biāo)來(lái)評(píng)價(jià)聚類效果。研究發(fā)現(xiàn),按照日期、時(shí)間段、道路等級(jí)對(duì)城市交通運(yùn)行指數(shù)的速度分布數(shù)據(jù)進(jìn)行聚類分析,可顯著降低交通指數(shù)的速度分布與排放因子不確定性。然后,通過(guò)分析交通擁堵評(píng)價(jià)指標(biāo)(交通指數(shù))和排放因子的測(cè)算機(jī)理,選擇速度為銜接點(diǎn),分道路等級(jí)構(gòu)建了機(jī)動(dòng)車油耗排放因子與交通指數(shù)的關(guān)系分析框架。并以聚類原則下的交通指數(shù)與速度分布數(shù)據(jù)為基礎(chǔ),結(jié)合車載尾氣檢測(cè)系統(tǒng)(Portable Emission Measurement System, PEMS)獲取的機(jī)動(dòng)車排放數(shù)據(jù)和手持式全球定位系統(tǒng)(Global Position System, GPS)采集的機(jī)動(dòng)車行駛工況數(shù)據(jù),測(cè)算了相應(yīng)分類原則下快速路、主干路、次支路、全路網(wǎng)機(jī)動(dòng)車油耗排放因子與交通指數(shù)的關(guān)系曲線及擬合函數(shù),并進(jìn)行了不確定性測(cè)算。最后,將本研究成果應(yīng)用于區(qū)域油耗排放因子與交通指數(shù)的定量關(guān)系案例研究。以北京為例,分析了朝陽(yáng)區(qū)、海淀區(qū)、豐臺(tái)區(qū)、石景山、東城區(qū)和西城區(qū)速度隨全路網(wǎng)交通指數(shù)的變化趨勢(shì),以及油耗排放因子與全路網(wǎng)交通指數(shù)間的關(guān)系。并對(duì)各區(qū)域油耗排放因子與交通指數(shù)的不確定性進(jìn)行了測(cè)算。本研究可為城市交通規(guī)劃中交通環(huán)境目標(biāo)的制定和治污治堵一體化交通政策決策提供支持。
【關(guān)鍵詞】：城市道路 交通擁堵評(píng)價(jià)指標(biāo) 排放因子 浮動(dòng)車數(shù)據(jù) 交通運(yùn)行指數(shù) 速度分布
【學(xué)位授予單位】：北京交通大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：U491
【目錄】：

• 致謝5-6
• 摘要6-8
• ABSTRACT8-18
• 1 緒論18-24
• 1.1 研究背景與意義18-20
• 1.2 研究目標(biāo)與內(nèi)容20-21
• 1.3 研究方法與技術(shù)路線21-23
• 1.4 本章小結(jié)23-24
• 2 國(guó)內(nèi)外研究綜述24-36
• 2.1 交通擁堵評(píng)價(jià)指標(biāo)24-29
• 2.2 機(jī)動(dòng)車油耗排放模型29-32
• 2.3 交通擁堵與排放定量關(guān)系32-33
• 2.4 排放的不確定性分析33-34
• 2.5 聚類分析方法的應(yīng)用34-35
• 2.6 本章小結(jié)35-36
• 3 城市交通運(yùn)行指數(shù)的速度分布特征分析36-50
• 3.1 速度數(shù)據(jù)采集36-39
• 3.1.1 浮動(dòng)車數(shù)據(jù)的采集方法36-38
• 3.1.2 浮動(dòng)車數(shù)據(jù)的收集38-39
• 3.2 速度數(shù)據(jù)處理39-43
• 3.2.1 分道路等級(jí)的交通指數(shù)與速度分布數(shù)據(jù)39-42
• 3.2.2 分區(qū)域的交通指數(shù)與速度數(shù)據(jù)42-43
• 3.3 交通指數(shù)的速度分布不確定性分析43-49
• 3.3.1 交通指數(shù)與快速路速度分布特征45-46
• 3.3.2 交通指數(shù)與主干路速度分布特征46-48
• 3.3.3 交通指數(shù)與次支路速度分布特征48-49
• 3.4 本章小結(jié)49-50
• 4 城市交通運(yùn)行指數(shù)的速度分布聚類分析50-74
• 4.1 城市交通網(wǎng)絡(luò)速度分布的影響因素50-54
• 4.1.1 道路等級(jí)50-51
• 4.1.2 交通需求51-53
• 4.1.3 惡劣天氣53-54
• 4.2 城市交通運(yùn)行指數(shù)的速度分布聚類54-66
• 4.2.1 聚類方法54-55
• 4.2.2 聚類方案評(píng)價(jià)指標(biāo)55-57
• 4.2.3 多個(gè)方案的聚類效果對(duì)比方法57-58
• 4.2.4 聚類方案58-66
• 4.3 聚類對(duì)速度分布不確定性與排放因子不確定性的影響66-73
• 4.3.1 星期一交通指數(shù)的速度分布與排放因子不確定性66-67
• 4.3.2 星期二、三、四交通指數(shù)的速度分布與排放因子不確定性67-69
• 4.3.3 星期五交通指數(shù)的速度分布與排放因子不確定性69-70
• 4.3.4 49限行工作日交通指數(shù)的速度分布與排放因子不確定性70-71
• 4.3.5 星期六交通指數(shù)的速度分布與排放因子不確定性71-72
• 4.3.6 星期日交通指數(shù)的速度分布與排放因子不確定性72-73
• 4.4 本章小結(jié)73-74
• 5 基于城市交通運(yùn)行指數(shù)的排放測(cè)算及不確定性74-100
• 5.1 機(jī)動(dòng)車油耗排放強(qiáng)度與交通指數(shù)間關(guān)系的研究方法74-75
• 5.2 速度對(duì)機(jī)動(dòng)車油耗排放因子的修正方法75-84
• 5.2.1 機(jī)動(dòng)車排放數(shù)據(jù)75-79
• 5.2.2 機(jī)動(dòng)車工況數(shù)據(jù)79-82
• 5.2.3 速度與機(jī)動(dòng)車油耗排放因子的關(guān)系量化模型82-84
• 5.3 機(jī)動(dòng)車油耗排放強(qiáng)度與交通指數(shù)間的關(guān)系模型84-87
• 5.4 油耗排放強(qiáng)度與交通指數(shù)間的定量關(guān)系及其不確定性87-98
• 5.4.1 各等級(jí)道路油耗排放因子與交通指數(shù)的定量關(guān)系及其不確定性87-95
• 5.4.2 全路網(wǎng)油耗排放因子與交通指數(shù)間的定量關(guān)系及不確定性95-97
• 5.4.3 交通指數(shù)與不同排放標(biāo)準(zhǔn)油耗排放因子的關(guān)系對(duì)比97-98
• 5.5 本章小結(jié)98-100
• 6 北京市分行政區(qū)域的速度特征與排放測(cè)算案例100-110
• 6.1 區(qū)域機(jī)動(dòng)車油耗排放強(qiáng)度與全路網(wǎng)交通指數(shù)間的關(guān)系模型100-102
• 6.2 區(qū)域速度與全路網(wǎng)交通指數(shù)間的關(guān)系102-103
• 6.3 區(qū)域機(jī)動(dòng)車油耗排放強(qiáng)度與全路網(wǎng)交通指數(shù)間的關(guān)系103-108
• 6.3.1 不同日期和時(shí)間段區(qū)域油耗排放因子對(duì)比104-107
• 6.3.2 同一日期和時(shí)間段各區(qū)域油耗排放因子對(duì)比107-108
• 6.4 區(qū)域機(jī)動(dòng)車油耗排放強(qiáng)度與全路網(wǎng)交通指數(shù)的不確定性108
• 6.5 本章小結(jié)108-110
• 7 結(jié)論與展望110-112
• 7.1 主要結(jié)論和研究成果110-111
• 7.2 研究不足與展望111-112
• 參考文獻(xiàn)112-116
• 附錄A116-124
• 附錄B124-133
• 附錄C133-135
• 附錄D135-140
• 作者簡(jiǎn)歷及攻讀碩士學(xué)位期間取得的研究成果140-144
• 學(xué)位論文數(shù)據(jù)集144

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