基于元胞自動(dòng)機(jī)模型的機(jī)動(dòng)車尾氣排放模擬.pdf

1、本文關(guān)注日益嚴(yán)重的城市機(jī)動(dòng)車尾氣污染問題，分別以高速公路和城市道路機(jī)動(dòng)車流為研究對(duì)象，采用元胞自動(dòng)機(jī)模型，結(jié)合機(jī)動(dòng)車尾氣排放函數(shù)，建立起機(jī)動(dòng)車尾氣排放的動(dòng)力學(xué)模型，研究機(jī)動(dòng)車的宏微觀運(yùn)動(dòng)特征及其尾氣排放特性。
　　 本文的主要工作歸納如下：
　　 1．針對(duì)高速公路中單車種機(jī)動(dòng)車流，提出了基于元胞自動(dòng)機(jī)模型的機(jī)動(dòng)車尾氣排放動(dòng)力學(xué)模型。我們采用了兩種典型的元胞自動(dòng)機(jī)模型，即細(xì)化的NaSch模型和考慮剎車燈的BL模型。為了正確

2、獲得與實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)可比的結(jié)果，首先對(duì)模型的參數(shù)進(jìn)行標(biāo)定。應(yīng)用上述兩個(gè)模型來再現(xiàn)機(jī)動(dòng)車流的運(yùn)動(dòng)特征，結(jié)合尾氣排放模型來研究尾氣的實(shí)際和平均排放率(量)特征，并進(jìn)行比較研究。數(shù)值模擬結(jié)果顯示兩種模型可以捕捉車輛尾氣排放的主要特征，頻繁的加減速會(huì)比勻速行駛的車輛排放更多的CO2、NOx和PM等污染物。
　　 2．針對(duì)高速公路中混合機(jī)動(dòng)車流，主要考慮采用不同駕駛方式車輛的混合，首先建立了一個(gè)混合交通流的元胞自動(dòng)機(jī)模型，分別用BL模型和FNS

3、模型來描述“謹(jǐn)慎型”和“遲鈍型”兩種車輛。我們研究了不同混合比例情況下交通流的宏微觀特征。模擬結(jié)果表明，采用“謹(jǐn)慎型”駕駛方式可顯著降低部分機(jī)動(dòng)車尾氣污染物的排放量。高密度下，減少阻塞的尺度，維持同步流狀態(tài)可以有效降低機(jī)動(dòng)車尾氣排放。
　　 3．針對(duì)城市道路中的機(jī)動(dòng)車流，建立了考慮預(yù)期效應(yīng)和交通影響的元胞自動(dòng)機(jī)模型(TLCA-Ⅰ和TLCA-Ⅱ)，并與已有模型進(jìn)行了比較研究。新模型中充分考慮駕駛員受紅綠燈影響的交通駕駛行為和預(yù)判行