【摘要】：“交通擁堵”和“機動車污染”是交通行業(yè)面臨的兩大問題,針對這兩個問題,交通部門均建立了模型或指標(biāo)來進(jìn)行定量評估。交通擁堵現(xiàn)象在降低路網(wǎng)平均速度的同時,也導(dǎo)致機動車的怠速、低速、急加速/減速等駕駛行為大量增加,這些非穩(wěn)定行駛狀態(tài)使交通排放顯著上升。因此,交通擁堵問題和機動車污染問題是高度相關(guān)的。交通運行指數(shù)(Traffic Performance Index,TPI)作為定量評估路網(wǎng)運行狀態(tài)的直觀指標(biāo),已經(jīng)在交通管控與決策領(lǐng)域得到重要應(yīng)用。然而,其與交通排放的定量關(guān)系尚未明確。為了明確交通指數(shù)與路網(wǎng)排放總量之間的定量關(guān)系,拓寬交通指數(shù)的應(yīng)用維度,對交通緩堵政策的節(jié)能減排效果實現(xiàn)快速評估,本研究基于國家標(biāo)準(zhǔn)GB29107-2012《道路交通信息服務(wù)、交通狀況描述》,選取道路交通運行指數(shù)(以下簡稱“交通指數(shù)”或“指數(shù)”)作為交通擁堵評價指標(biāo),開展了其與機動車路網(wǎng)總體排放量關(guān)系的研究,并通過路網(wǎng)運行特征分析對二者關(guān)系作出解釋。首先,本研究綜述前人研究的基礎(chǔ)上,選取交通指數(shù)模型和基于比功率分布(Vehicle Specific Power,VSP)的北京市微觀排放模型,分別用于計算交通指數(shù)和二氧化碳(CO2),一氧化碳(CO),碳?xì)浠衔?THC)和氮氧化合物(NOx)四種排放物的路網(wǎng)排放。選取遠(yuǎn)程交通微波檢測器(Remote Traffic Microwave Sensor,RTMS)和浮動車速度,對比分析基于二者測算得到的路段速度數(shù)據(jù)。分析結(jié)果表明,RTMS速度與浮動車速度存在較大差異,且RTMS速度傾向于高估自由流速度和臨界速度。這一差異在低速區(qū)間更為明顯,會對排放計算造成更大偏差。全路網(wǎng)覆蓋到的路段流量數(shù)據(jù)可以利用交通流基本圖速度推算流量的方法獲得。其次,本研究對33個工作日的交通指數(shù)與路網(wǎng)排放總量進(jìn)行分析,發(fā)現(xiàn)對四種排放物路網(wǎng)排放量與指數(shù)的關(guān)系形態(tài)相似,交通指數(shù)越高,路網(wǎng)排放總量越高,增長率在低指數(shù)區(qū)間最高,中段穩(wěn)定且較低,指數(shù)大于8.7即路網(wǎng)嚴(yán)重?fù)矶聲r,增長率再次提高。以變異系數(shù)為指標(biāo)衡量指數(shù)與排放之間的不確定性,發(fā)現(xiàn)指數(shù)大于3時不確定性較小,通過時段劃分的方法可以明顯減小不確定性。建立分時段的路網(wǎng)排放量與交通指數(shù)數(shù)值模型,并用兩天未參加模型建立的數(shù)據(jù)進(jìn)行驗證,發(fā)現(xiàn)模型預(yù)測值與實際值誤差較小,CO,CO2,THC和NOx在6:00-22:00的平均相對誤差僅為 3.46%,3.23%,3.53%和 3.36%。之后,本研究按照道路等級建立了基于交通指數(shù)的VKT和排放量在速度區(qū)間下的分布模型,分析路網(wǎng)運行特征及其排放影響。從路網(wǎng)暢通到擁堵,快速路的VKT在速度區(qū)間下的分布從單峰變?yōu)殡p峰,且低速區(qū)間VKT顯著增長;主干路為單峰結(jié)構(gòu)且峰值所在速度區(qū)間逐漸降低;次支路為單峰結(jié)構(gòu)且不同指數(shù)下分布較為穩(wěn)定。利用VKT總量接近但指數(shù)不同的雙案例對比研究,發(fā)現(xiàn)快速路和主干路對排放影響較大,且VKT在速度10 km/h以下區(qū)間的占比對排放有顯著影響。最后,本研究以2016年和2017年第二季度數(shù)據(jù)為例,將交通指數(shù)作為唯一輸入,利用本研究建立的路網(wǎng)排放總量與交通指數(shù)數(shù)值關(guān)系模型,實現(xiàn)路網(wǎng)排放水平的快速評估。論文定量化交通指數(shù)與路網(wǎng)排放量的關(guān)系,面向排放挖掘不同等級路網(wǎng)運行特征,為交通指數(shù)與路網(wǎng)總體排放水平的銜接提供了技術(shù)可能,對今后進(jìn)行交通指數(shù)下排放的快速評估提供了技術(shù)支持。
【圖文】：

設(shè)備的車輛。浮動車在路網(wǎng)中運行，能夠提供時間、經(jīng)緯度、瞬時方位角等數(shù)據(jù)，逡逑經(jīng)處理后可提供交通流速度數(shù)據(jù)，浮動車數(shù)據(jù)（Ｆｌｏａｔｉｎｇ邋Ｃａｒ邋Ｄａｔａ，ＦＣＤ）就是浮動逡逑車在路網(wǎng)中獲取的數(shù)據(jù)。圖３－１為浮動車系統(tǒng)構(gòu)成示意圖。逡逑ｓＭ逡逑數(shù)概理中心實時路況逡逑圖３－１浮動車系統(tǒng)構(gòu)成逡逑Ｆｉｇｕｒｅ邋３－１邋Ｔｈｅ邋Ｃｏｎｓｔｉｔｕｔｉｏｎ邋ｏｆ邋Ｆｌｏａｔｉｎｇ邋Ｃａｒ邋Ｓｙｓｔｅｍ逡逑１５逡逑

設(shè)備的車輛。浮動車在路網(wǎng)中運行，能夠提供時間、經(jīng)緯度、瞬時方位角等數(shù)據(jù)，，逡逑經(jīng)處理后可提供交通流速度數(shù)據(jù)，浮動車數(shù)據(jù)（Ｆｌｏａｔｉｎｇ邋Ｃａｒ邋Ｄａｔａ，ＦＣＤ）就是浮動逡逑車在路網(wǎng)中獲取的數(shù)據(jù)。圖３－１為浮動車系統(tǒng)構(gòu)成示意圖。逡逑ｓＭ逡逑數(shù)概理中心實時路況逡逑圖３－１浮動車系統(tǒng)構(gòu)成逡逑Ｆｉｇｕｒｅ邋３－１邋Ｔｈｅ邋Ｃｏｎｓｔｉｔｕｔｉｏｎ邋ｏｆ邋Ｆｌｏａｔｉｎｇ邋Ｃａｒ邋Ｓｙｓｔｅｍ逡逑１５逡逑
【學(xué)位授予單位】：北京交通大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號】：U491.92

【參考文獻(xiàn)】

相關(guān)期刊論文 前7條

1 薛亦峰;閆靜;宋光武;李金玉;;大氣污染物排放清單的建立及不確定性[J];城市環(huán)境與城市生態(tài);2012年02期

2 于躍;唐夕茹;原方方;;不同交通擁堵等級的北京市機動車尾氣排放研究[J];交通標(biāo)準(zhǔn)化;2011年19期

3 魏巍;王書肖;郝吉明;;中國人為源VOC排放清單不確定性研究[J];環(huán)境科學(xué);2011年02期

4 全永q

本文編號：2626171