西安市交通環(huán)境轎車行駛工況與燃料消耗研究.pdf

1、伴隨著城市人口和城市規(guī)模增長高峰點(diǎn)的到來,國內(nèi)大多數(shù)城市都面臨著巨大的交通問題。緩解城市交通擁堵、減少交通能源消耗和環(huán)境污染、提升交通安全是交通領(lǐng)域需要解決的三大熱點(diǎn)問題。而其中,交通能源問題已經(jīng)成為決定城市功能是否能夠正常運(yùn)轉(zhuǎn)和居民生活水平是否能夠提高的關(guān)鍵因素。城市道路交通能源消耗是一個系統(tǒng)問題,不僅與車輛性能有關(guān),還與城市道路特征、交通狀況、燃料消耗評價方法等密不可分。特別是在大中型城市,如何針對城市結(jié)構(gòu)形態(tài)的不同導(dǎo)致的交通特征差

2、異,研究車輛在城市交通環(huán)境中的實(shí)際運(yùn)行狀況及燃料消耗規(guī)律,對于降低城市交通系統(tǒng)能源消耗和污染物排放水平具有重要意義。鑒于此,論文選取具有典型結(jié)構(gòu)及布局形態(tài)的中型城市——西安為代表,研究在典型城市道路交通環(huán)境中車輛的實(shí)際運(yùn)行工況及燃料消耗規(guī)律,建立西安市區(qū)車輛代表行駛工況與燃料消耗模型,試圖從車輛運(yùn)用視角尋求降低城市交通能耗的途徑,實(shí)現(xiàn)城市交通的可持續(xù)發(fā)展。
　　論文首先通過場地試驗(yàn),分析車輛運(yùn)行燃料經(jīng)濟(jì)性的評價方法與影響因素,根據(jù)

3、試驗(yàn)結(jié)果建立面向經(jīng)濟(jì)與環(huán)保目標(biāo)的"經(jīng)濟(jì)駕駛模式"。在西安城市結(jié)構(gòu)形態(tài)特征分析與交通狀況調(diào)研的基礎(chǔ)上,以統(tǒng)計學(xué)抽樣理論為指導(dǎo),從試驗(yàn)方法、試驗(yàn)路線、試驗(yàn)車輛、駕駛員、采樣間隔及試驗(yàn)流程等方面規(guī)劃設(shè)計城市道路試驗(yàn)方案。按照場地試驗(yàn)建立的“經(jīng)濟(jì)駕駛模式”進(jìn)行實(shí)車實(shí)地測試,獲取西安市區(qū)車輛實(shí)際運(yùn)行的速度、燃料消耗與交通流量等原始數(shù)據(jù)。然后統(tǒng)計分析西安市區(qū)道路車輛行駛特點(diǎn),提取反映汽車行駛工況的特征參數(shù)并建立其數(shù)學(xué)模型。在此基礎(chǔ)上,利用小波變換對

4、原始試驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行解析與重構(gòu),采用主成分分析、因子分析和聚類方法分析行駛片段與特征參數(shù),解析車輛行駛工況的決定因素,按照短行程法與分類法相結(jié)合對西安市區(qū)道路行駛工況進(jìn)行整體構(gòu)建,建立西安市區(qū)車輛代表性瞬態(tài)行駛工況;根據(jù)使用目的的不用,對西安市區(qū)代表性瞬態(tài)行駛工況進(jìn)行模態(tài)化處理,并與國外標(biāo)準(zhǔn)行駛工況進(jìn)行對比分析;建立行駛工況的有效性、污染物識別性與操作可行性三個方面的評價指標(biāo),并對構(gòu)建的西安市區(qū)代表性行駛工況進(jìn)行評價。
　　論文以燃料

5、消耗試驗(yàn)數(shù)據(jù)為基礎(chǔ),從微觀和宏觀兩個方面對城市道路的燃料經(jīng)濟(jì)性進(jìn)行分析,建立城市道路車輛燃料消耗的微觀模型和城市道路燃料消耗的宏觀預(yù)測模型。對影響燃料消耗的因素進(jìn)行聚類分析,在試驗(yàn)數(shù)據(jù)基礎(chǔ)上以多元回歸分析理論建立微觀模型,用于分析車輛在不同類別路段的實(shí)際行駛狀況和燃料消耗規(guī)律。選擇與燃料消耗相關(guān)性好且能夠反映交通流狀況的指標(biāo)建立宏觀模型,該模型結(jié)合交通流數(shù)據(jù)可以預(yù)測城市道路交通中各類型路段、交叉口的燃料消耗水平以及城市交通路網(wǎng)總的燃料消