GIS支持下城市道路交通機(jī)動(dòng)車(chē)尾氣減排技術(shù)的研究與開(kāi)發(fā).pdf

1、近年來(lái)，城市大氣污染現(xiàn)象司空見(jiàn)慣，而機(jī)動(dòng)車(chē)已然成為諸多大城市大氣污染物的主要污染源。隨著城市規(guī)模的不斷擴(kuò)大，經(jīng)濟(jì)水平的不斷提高，城市機(jī)動(dòng)車(chē)數(shù)量呈現(xiàn)飛速上漲趨勢(shì)，機(jī)動(dòng)車(chē)所排放的污染物質(zhì)對(duì)大氣污染的影響愈發(fā)增強(qiáng)。在這種情況下，研究機(jī)動(dòng)車(chē)尾氣排放特征，挖掘其時(shí)空分布特點(diǎn)，是實(shí)現(xiàn)城市機(jī)動(dòng)車(chē)排放污染物控制的基本前提，同時(shí)也可為城市交通規(guī)劃、環(huán)境保護(hù)及環(huán)境政策的制定提供理論基礎(chǔ)。分析不同的減排情景效果，為解決城市機(jī)動(dòng)車(chē)污染問(wèn)題提供有效的科學(xué)依據(jù)。<

2、br>　　首先，構(gòu)建用于定量計(jì)算的交通排放模型是后續(xù)研究展開(kāi)的的前提，而如何反應(yīng)由交通特征的微觀(guān)變化引起的排放變化是目前交通排放模型建立的核心?；贗VE模型，利用車(chē)輛比功率(VSP)變量搭建了交通特征數(shù)據(jù)與機(jī)動(dòng)車(chē)排放間的關(guān)系，在建立基礎(chǔ)排放因子、VSP-Bin污染物排放率和實(shí)時(shí)交通流數(shù)據(jù)三個(gè)數(shù)據(jù)庫(kù)的基礎(chǔ)上，建立了從交通特征微觀(guān)變化出發(fā)的交通排放量化模型。同時(shí)基于高斯擴(kuò)散理論，構(gòu)建在高斯線(xiàn)源擴(kuò)散模型，建立了符合城市道路機(jī)動(dòng)車(chē)尾氣污染擴(kuò)散

3、實(shí)情的模型計(jì)算方法。
　　其次，在分析路段環(huán)境交通容量主要影響因素的基礎(chǔ)上，探討了路段的污染控制約束條件，以及通行能力約束條件，建立了通行能力和污染控制約束的環(huán)境交通容量?jī)?yōu)化模型，構(gòu)建了基于增廣拉格朗日松弛和輔助問(wèn)題原則法的模型求解算法。實(shí)例結(jié)果表明，構(gòu)建的算法能夠快速有效地求解這類(lèi)環(huán)境交通容量?jī)?yōu)化模型
　　再次，為了充分利用區(qū)域路網(wǎng)內(nèi)其他相關(guān)路段的交通流信息，構(gòu)建了基于時(shí)空依賴(lài)性的區(qū)域路網(wǎng)短時(shí)交通流預(yù)測(cè)模型(STARIMA

4、)，結(jié)合杭州城市道路交通流歷史數(shù)據(jù)對(duì)路網(wǎng)中的短時(shí)交通流進(jìn)行預(yù)測(cè)，結(jié)合第二章所建立的杭州交通流特性與排放的關(guān)系模型，對(duì)未來(lái)短時(shí)期內(nèi)路網(wǎng)中的交通污染狀況進(jìn)行預(yù)測(cè)。結(jié)果表明，STARIMA模型對(duì)短時(shí)交通流具有很好的預(yù)測(cè)效果，保證機(jī)動(dòng)車(chē)尾氣濃度模擬結(jié)果的精確化和動(dòng)態(tài)化，對(duì)于實(shí)時(shí)掌握未來(lái)短時(shí)重點(diǎn)交通污染路段和時(shí)段，及時(shí)預(yù)警并響應(yīng)交通污染控制措施具有非常重要的科學(xué)意義。
　　然后，基于機(jī)動(dòng)車(chē)尾氣排放及擴(kuò)散的研究方法，以重大活動(dòng)時(shí)期與非重大活動(dòng)

5、時(shí)期不同場(chǎng)景下污染物濃度分布之間規(guī)律與關(guān)聯(lián)，分析城市道路交通流特性及機(jī)動(dòng)車(chē)尾氣濃度的時(shí)空分布規(guī)律，探討機(jī)動(dòng)車(chē)尾氣濃度變化的主要影響因素。針對(duì)杭州市重大活動(dòng)時(shí)期機(jī)動(dòng)車(chē)排放特征的分析，探討城市道路車(chē)輛管控制措施對(duì)空氣質(zhì)量改善的效果，對(duì)今后政府部門(mén)重大活動(dòng)時(shí)期制定相應(yīng)的聯(lián)合保障措施具有重要的科學(xué)意義和實(shí)用價(jià)值。
　　最后，以杭州市路網(wǎng)為基礎(chǔ)，基于構(gòu)建的交通排放模型、尾氣擴(kuò)散模型和城市道路時(shí)空依賴(lài)性的區(qū)域路網(wǎng)短時(shí)交通流預(yù)測(cè)模型，設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)了

6、客戶(hù)端/服務(wù)器架構(gòu)的杭州市機(jī)動(dòng)車(chē)排放分析系統(tǒng)，并且詳細(xì)展示了系統(tǒng)的應(yīng)用過(guò)程及使用效果。結(jié)合杭州市實(shí)際情況提出了一些能夠適用于杭州市的機(jī)動(dòng)車(chē)污染防治的建議措施。
　　綜上所述，研究突破了多層次交通與環(huán)境數(shù)據(jù)共享技術(shù)、基于城市道路交通排放監(jiān)測(cè)及預(yù)測(cè)技術(shù);揭示了動(dòng)態(tài)交通運(yùn)行與機(jī)動(dòng)車(chē)排放快速耦合的規(guī)律;構(gòu)建了城市中不同交通環(huán)境及條件下的交通排放動(dòng)態(tài)測(cè)算模型體系;開(kāi)發(fā)了分車(chē)型源強(qiáng)估算到城市道路污染物擴(kuò)散模擬全流程高度集成的、輔助決策功能的城