【摘要】：作為城市客運交通系統(tǒng)的關(guān)鍵組成部分,出租車為乘客提供了一種全天候、便捷、舒適的直達服務(wù)。出租車運營過程中頻繁地啟動、加減速和長時間低速行駛,給城市帶來了一系列外部效應(yīng),損害了城市的整體環(huán)境以及居民的身心健康。如何減少出租車的空氣污染排放,改善環(huán)境空氣質(zhì)量,對治理城市交通污染和緩解交通擁擠具有重要的理論和實踐意義。本文以城市出租車的污染排放測算方法及減排策略作為研究對象,從系統(tǒng)工程、交通工程學(xué)、環(huán)境科學(xué)、管理學(xué)的角度進行建模分析和深入探討�；谏钲谑�2011年4月出租車連續(xù)204小時的GPS數(shù)據(jù),綜合采用數(shù)理統(tǒng)計的方法,對出租車GPS數(shù)據(jù)進行預(yù)處理和數(shù)據(jù)挖掘。采用統(tǒng)計分布中的均數(shù)中心、中位數(shù)中心、標準差橢圓和標準距離偏差等獲得了深圳市客運出租車的行駛速度、日均行駛里程和空駛里程、出租車乘客的需求分布以及乘客上下客的時空分布規(guī)律等,為后文研究出租車空氣污染排放和制定減排策略提供數(shù)據(jù)支撐。在獲得客運出租車的基礎(chǔ)運營數(shù)據(jù)后,基于已有的出租車空氣污染排放模型,構(gòu)建考慮空駛距離的出租車空氣污染排放模型,并結(jié)合深圳市的相關(guān)數(shù)據(jù)量化了空駛狀態(tài)在出租車空氣污染排放總量中的比例�？紤]出租車的運行速度、行駛里程和機動車比功率VSP(Vehicle Specific Power),構(gòu)建城市出租車交通能耗和空氣污染排放的測試方法和模型,這是本文研究的核心之一。將VSP分布作為聯(lián)系出租車排放率和GPS數(shù)據(jù)源的變量,結(jié)合出租車的日均行駛里程等數(shù)據(jù),量化深圳市出租車的空氣污染排放總量。在客運出租車污染減排的技術(shù)層面,結(jié)合出租車停靠站的設(shè)置方式和出租車的GPS數(shù)據(jù)獲得的乘客上客熱點時空分布,探討設(shè)置出租車�？空驹诔鲎廛囄廴緶p排方面的效果。通過對比使用打車軟件前后出租車運營企業(yè)的統(tǒng)計數(shù)據(jù),獲得出租車運行的平均行駛里程、空駛里程變化情況,深入分析了使用打車軟件的污染減排效果。針對尋客時間較長的出租車駕駛員,分析基于出租車經(jīng)驗行駛路徑下的污染減排和搜索時間的效果。對比了三種方法在出租車污染減排方面的影響程度。在客運出租車污染減排的管理層面,分析和預(yù)測了深圳市未來出租車保有量的基礎(chǔ)上,考慮了出租車空氣污染的減排目標,討論了無資金約束下出租車更新優(yōu)化過程,構(gòu)建了有資金約束下的出租車更新優(yōu)化模型,綜合考慮了出租車的購置成本、補貼、尾氣排放等因素,為出租車企業(yè)及政府管理部門提供出租車輛的管理優(yōu)化方案。在客運出租車污染減排的政策層面,為解決城市交通擁擠及碳排放問題,在考慮碳排放稅的前提下,構(gòu)建擁擠收費雙層規(guī)劃模型,上層模型目標是整個路網(wǎng)系統(tǒng)的居民總出行成本最小;下層模型則以各個路段交通量最優(yōu)為目標。利用基于步長加速法和懲罰函數(shù)法的直接搜索算法和Matlab軟件對所建模型進行求解。算例分析表明合理地征收城市客運交通碳排放稅和擁擠費用,可以有效減少城市出租車的碳排放量。本文通過研究城市客運出租車與環(huán)境空氣質(zhì)量改善問題,對于提高城市出租車運營效率、降低污染排放和改善空氣質(zhì)量具有重要意義,并可以為我國城市客運出租車管理、運營和節(jié)能減排提供參考和依據(jù)。
【學(xué)位授予單位】：哈爾濱工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級別】：博士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：U492.434;X734.2
【圖文】：

章 基于GPS數(shù)據(jù)的城市客運出租車交通參數(shù)分析車GPS數(shù)據(jù)是開展出租車乘客需求時空分布分析、出租車空氣污染排中排放和消散研究的基礎(chǔ)。本章研究的主要內(nèi)容是如何利用數(shù)據(jù)挖掘論方法，對出租車GPS數(shù)據(jù)進行預(yù)處理、數(shù)據(jù)挖掘、以及與GIS地圖的到出租車乘客的上下客的時空分布規(guī)律以及出租車交通關(guān)鍵參數(shù)，為出租車空氣污染測算模型的構(gòu)建、空氣污染減排策略的提出及效果評據(jù)支撐。租車GPS數(shù)據(jù)來源及分析采用的數(shù)據(jù)來源為經(jīng)濟特區(qū)-深圳市，市區(qū)面積1996.85kmP2P，2014年常077.89萬人。進入21世紀以來，深圳市出租車數(shù)量從2000年的8505輛增4年底的16275輛P[98]P，相比2000年數(shù)量規(guī)模增加了91.4%。7000

2.4 深圳市出租車GPS數(shù)據(jù)分析結(jié)果2.4.1 深圳市出租車乘客需求分析根據(jù)出租車的 GPS 軌跡可以來判斷乘客的上客點和下客點。圖 2-3 為深圳市出租車上客點和下客點的統(tǒng)計圖，其中紫色的點代表乘客的上客點，綠色的點代表乘客的下客點。每一個點都可以簡化為一個向量( , , , ,)i i i i ilat long v t θ ，代表著該點所在的經(jīng)度、緯度、瞬時速度、時間和方向。圖 2-3 深圳市出租車上客點和下客點的統(tǒng)計圖Fig. 2-3 Statistical figure of taxi vehilce’s pick-up points and drop-off points in Shenzhen圖 2-4 統(tǒng)計了深圳市 3198 輛出租車在 2011 年 4 月 18 日至 4 月 26 日，每

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