城市道路交通排放的仿真優(yōu)化研究.pdf

1、隨著城市規(guī)模的不斷擴大和機動車數(shù)量的不斷增加,道路交通排放已經(jīng)成為世界各大城市大氣污染物排放的最主要貢獻源,交通環(huán)境問題成為城市交通系統(tǒng)可持續(xù)發(fā)展面臨的重大挑戰(zhàn)之一。如何控制和降低交通排放、改善交通環(huán)境越來越多地引起了科研工作者和交通決策者們的關(guān)注。
　　 車輛排放模型是用于定量計算機動車污染物排放量的有效工具,交通仿真模型是利用系統(tǒng)仿真技術(shù)來研究交通行為并對交通運動隨時間和空間的變化進行跟蹤描述的數(shù)學(xué)模型。目前,車輛排放模型與

2、交通仿真模型的耦合是研究交通排放問題的最有效手段之一。論文在分析國、內(nèi)外交通排放研究領(lǐng)域發(fā)展趨勢的基礎(chǔ)上,選擇美國開發(fā)的微觀排放模型CMEM作為計算車輛道路排放的工具,并利用我國機動車道路排放實測數(shù)據(jù)對其進行了參數(shù)標(biāo)定和模型驗證；同時,在收集實際交通流數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)上,利用微觀交通仿真軟件VISSIM建立了我國城市某交叉路口的微觀仿真模型,并利用實測數(shù)據(jù)對模型的相關(guān)駕駛行為參數(shù)進行了校正；在此基礎(chǔ)上,利用CMEM模型和VISSIM模型對研究

3、路網(wǎng)的交通流參數(shù)和交通排放水平進行了計算,研究了不同的交通信號控制優(yōu)化方案在改善交通流和降低交通排放方面的有效性。
　　 論文主要完成了以下研究工作:
　　 (1)車輛道路排放試驗數(shù)據(jù)采集與后處理；
　　 以車載排放測試系統(tǒng)OBS-2200為主要試驗設(shè)備,設(shè)計了道路排放試驗方案,采集了我國城市機動車的道路排放數(shù)據(jù),進行了必要的數(shù)據(jù)后處理工作,并利用MySQL初步建立了我國機動車道路排放數(shù)據(jù)庫。
　　 (2

4、)CMEM排放模型參數(shù)標(biāo)定與驗證；
　　 詳細(xì)分析了CMEM模型的基本結(jié)構(gòu)和計算原理,確定了模型的重要標(biāo)定參數(shù),提出了基于“格點搜索法”和“非線性單純形法”的“兩步標(biāo)定法”；在此基礎(chǔ)上,利用我國機動車實測道路排放數(shù)據(jù)實現(xiàn)了對CMEM模型的參數(shù)標(biāo)定,并驗證了標(biāo)定后模型的預(yù)測精度,使其能夠更準(zhǔn)確地評估我國機動車的道路排放水平；
　　 (3)VISSIM仿真模型建立及模型參數(shù)校正；
　　 通過交通調(diào)查試驗采集了研究路口

5、的大量實際交通數(shù)據(jù),在此基礎(chǔ)上,利用VISSIM建立了研究路口的微觀仿真路網(wǎng)；設(shè)計了VISSIM的參數(shù)校正流程,根據(jù)實測數(shù)據(jù)完成了模型的駕駛行為參數(shù)校正,并利用實測數(shù)據(jù)對參數(shù)校正后的模型預(yù)測精度進行了驗證。
　　 (4)道路交通流參數(shù)及交通排放水平計算與交通信號控制策略優(yōu)化
　　 通過研究機動車道路排放水平的主要影響因素,分析了交通管理與控制措施有助于降低交通排放的原因；利用VISSIM仿真模型對研究路口的交通狀況進行了