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城市道路机动车实际工况下的尾气排放因子和扩散模式

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目录

文摘

英文文摘

第1章 绪论

1.1 研究背景及意义

1.2 研究现状

1.2.1 机动车排放因子研究现状

1.2.2 机动车尾气扩散的研究现状

1.3 目前研究中存在的问题

1.4 主要内容及论文结构

1.4.1 主要研究内容

1.4.2 论文的组织结构

第2章 IVE模型的原理及修正

2.1 引言

2.2 IVE模型的基本原理及特点

2.2.1 IVE模型的基本原理

2.2.2 IVE模型的特点

2.2.3 模型基本参数的确定

2.3 IVE模型的修正及台架测试分析

2.3.1 修正方法

2.3.2 台架测试实验分析

2.3.3 怠速排放因子研究

2.4 小结

第3章 机动车实际行驶工况下的尾气排放因子

3.1 引言

3.2 实际行驶工况数据的采集

3.2.1 GPS实测系统组成

3.2.2 数据采集及处理

3.2.3 行驶工况分析

3.2.4 与其它城市行驶工况的对比

3.3 杭州市机动车排放因子研究

3.3.1 杭州市行驶工况VSP分布特征

3.3.2 机动车年代登记和行驶里程分布

3.3.3 各种车型综合排放因子

3.4 小结

第4章 城市道路尾气扩散模式的研究

4.1 引言

4.2 道路尾气排放特性分析

4.3 机动车尾气污染扩散模式及源强的计算

4.3.1 点源扩散模式及源强的计算

4.3.2 线源扩散模式及源强的计算

4.3.3 相关参数的确定方法

4.4 实例验证

4.4.1 实验数据采样结果

4.4.2 CALINE4模式模拟分析

4.4.3 模拟计算结果

4.4.4 排放贡献对比分析

4.5 小结

第5章 总结与展望

5.1 总结

5.2 展望

参考文献

致谢

攻读学位期间参加的科研项目和成果

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摘要

机动车尾气排放已成为城市空气污染的主要来源之一。影响城市道路机动车尾气排放总量及污染程度的关键因素包括机动车尾气排放因子、实际交通行驶状况和尾气扩散气象条件等。本文以杭州市为例,深入研究了机动车实际行驶工况下的尾气排放因子,建立了结合点源和线源高斯扩散模式的城市道路尾气扩散综合模式及其排放源强的计算方法。研究成果能够为准确分析城市机动车污染排放状况、建立尾气排放控制策略,以及发展城市低碳交通提供理论依据。
   首先,在深入分析目前应用较为广泛的几种通用排放因子计算方法的基础上,确定本研究拟采用以瞬时速度、瞬时加速度等微观因素而建立的IVE排放因子模型为基础研究方法。针对目前IVE模型中默认基础排放因子在实际应用过程中存在明显的地域性差异问题,提出了基于VSP区间基础排放率的修正方法,并通过实验车辆台架测试分析,实现对模型默认基础排放因子的修正。通过实验研究,将修正前后的IVE模型获得的尾气排放因子与实测值进行对比分析。结果表明:该修正方法能较好地解决模型默认基础排放因子存在的地域性差异问题。
   然后,搭建GPS实时监测系统,采集杭州市机动车实际行驶参数,利用特征参数分析法对行驶工况进行分析,建立不同道路类型、不同交通时间下杭州市机动车实际行驶工况,并分析得到相应行驶工况下的VSP区间分布状况。以此为基础,利用修正后的IVE模型研究得到杭州市主要车型实际行驶工况下的CO和NOx综合排放因子。
   最后,对城市道路机动车尾气排放形式进行分析,充分考虑公交站点车辆停靠和交叉口排队等待过程中尾气排放对道路附近空气污染浓度的影响,建立以点源和线源高斯模式为基础的尾气扩散综合模式,并提出了相应的污染物排放源强计算方法。利用该综合扩散模式,选取杭州市典型商业道路,结合实际交通状况和气象条件,对CO污染物浓度进行模拟分析,并将模拟结果与基于CALINE4模式的模拟结果和实测结果进行对比分析。结果表明:本研究所建立的尾气扩散综合模式能够更真实地反映城市道路上的机动车尾气排放污染状况。

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