面向制定路網節能減排政策的運行模式分布模型研究

《面向制定路網節能減排政策的運行模式分布模型研究》是依託北京交通大學，由於雷擔任項目負責人的面上項目。

基本介紹

• 中文名：面向制定路網節能減排政策的運行模式分布模型研究
• 項目類別：面上項目
• 項目負責人：於雷
• 依託單位：北京交通大學

項目摘要

本項目將針對時間集成粒度、速度區間劃分粒度以及運行模式區間劃分方法等機動車運行模式模型構建中的關鍵問題開展分析，綜合考慮預測效果、參數獲取方法、計算複雜度等因素，建立用於動態交通路網排放預測的運行模式分布模型。首先，在收集大量逐秒交通運行數據的基礎上，研究不同時間集成粒度、速度區間劃分集成粒度對運行模式分布穩定性影響，確定面向排放測算的最優時間和速度區間集成粒度。接著，研究不同運行模式的區間劃分方法對排放測算的影響，並通過數學函式擬合比選建立不同速度分布下的路段運行模式分布模型，通過對關鍵參數分析建立交叉口運行模式的聚類模型。然後，利用實際路網評價車輛限行、公交專用道、ETC等不同交通策略下的路網排放情況。本研究旨在解決傳統排放模型與交通模型之間不能有效銜接的問題，最終為制定城市路網節能減排政策提供科學的技術和理論支持。

結題摘要

準確地量化機動車尾氣排放是制定合理有效的交通節能減排政策的前提。機動車的運行模式分布是能夠直接反映交通網路動態變化特性重要參數，而在不同運行模式下的排放，是準確量化機動車總排放量的基礎，因此，運行模式分布是不同交通策略下環境效益評價的決定因素。在現有的機動車排放的相關研究中，尚缺乏既能反映交通網路的動態變化特性，又能有效銜接機動車排放模型的方法，使交通策略在路網中的排放效益量化評價困難。 在此背景下，本項目通過在46輛輕型汽油車安裝GPS（Global Position System， GPS）設備，收集了覆蓋不同道路類型和時間段（工作日/周末、高峰/平峰）的海量車輛運行軌跡數據，總計88萬餘條。本項目首先通過對時間集成粒度、速度區間劃分粒度以及運行模式區間劃分方法等機動車運行模式模型構建中的關鍵問題展開分析，發現時間集成粒度越小，速度劃分的間隔粒度越小，污染物排放計算的準確性越高，而運行模式區間劃分方法的影響較小。其次，本項目利用高斯函式擬合了不同平均速度下的路段運行模式分布，建立了隨平均速度變化的高斯參數模型，從而通過函式擬合實現了由平均速度向車輛運行模式分布的直接轉換。然後，本項目通過對交叉口區域的運行模式分布特徵分析，提取了交叉口運行模式特徵參數，提出了基於逐步回歸和運行模式分布率的參數權重確定方法，在此基礎上，建立了基於粒子群聚類方法的交叉口運行模式分布模型。最後，本項目分別以北京市實行尾號限行措施和交叉口的排放評價為例，對路段運行模式分布模型和交叉口運行模式分布模型的套用方法進行了實例驗證。 本項目基於現有交通運行數據採集系統和機制，構建了用於動態交通路網排放預測的運行模式分布模型，使得車流運行與交通排放有效銜接，有助於實現對路網排放的量化，從而為政府節能減排政策的制定提供決策依據。