基于实时路况和气象状况的机动车排放预测方法及系统技术方案

本发明专利技术属于机动车排放预测技术领域，提供了一种基于实时路况和气象状况的机动车排放预测方法及系统。其中，该方法包括获取预设区域的各道路交通卡口数据信息；基于获取的数据，构建道路交通车流量

【技术实现步骤摘要】
基于实时路况和气象状况的机动车排放预测方法及系统


[0001]本专利技术属于机动车排放预测
，尤其涉及一种基于实时路况和气象状况的机动车排放预测方法及系统。

技术介绍

[0002]本部分的陈述仅仅是提供了与本专利技术相关的
技术介绍
信息，不必然构成在先技术。
[0003]现有排放模型可分为宏观排放模型，以宏观统计数据为基础，综合估算区域范围的机动车长时段的排放总量，宏观模型常用于城市机动车污染的年平均量估计；中观排放模型，以静态交通数据为基础，结合交通动态采集数据，可实现对道路交通排放的初步核算；微观排放模型，以单车实施数据为依据，通过道路交通工况仿真，用以完成对单车排放因子及其他调整因子的测算，以此为基础。
[0004]综合分析现有手段与模型应用，发现很多交叉口和路段的排放测算都是基于MOVES模型，再回归得到，现代技术手段的引入虽然使得动态交通的机动车排放计算得以初步实现，但由于城市交通监管各部门的侧重点不一致，因此现有交通部门的数据也未能实现充分的利用。如针对特定类型车量构造过以VSP
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速度所定义的运行模式，作为排放表征参数，建立机动车MOVES排放模型，之后对MOVES排放模型进行多次输入输出测试得到单车模型的基础排放速率库，在此基础上通过交通流量的叠加测算道路交通机动车产生的排放。已有的技术方法基本都是对监控数据的直接利用，如构造道路交通与行驶模式之间的关系，从而获得“道路交通
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行驶模式
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VSP”三者之间的映射关系，用以完成道路交通所产生的污染排放的近似测算。
[0005]专利技术人发现，这些技术方法都是对卡口数据的直接应用，与本地化的机动车数据信息关联不够紧密，对统计数据的利用率较低，使得卡口数据基础上直接换算出的道路交通机动车排放数值准确度较低。现有技术方法均未考虑气象环境因素在中微观尺度排放测算过程的影响。环境条件的差异对于汽油车发动机的运行工况有直接的影响，例如在空气稀薄的高寒地区，空气中氧气含量下降，大气压力变小，进气阻力变大，导致发动机过量空气系数变大，在缺氧和燃烧不充分的环境下，CO和HC的排放将大大提高。同时，由于环境温度低汽油的雾化效果差，可燃混合气燃烧不充分也会加剧污染物的排放。相比之下汽车在炎热潮湿的环境中，由于环境温度高，发动机冷却和散热困难，燃烧室工作温度偏高，工作效率低，燃料消耗量增加，污染排放将会加剧。在潮湿的环境中，空气相对湿度大，空气中的水分子随发动机进气系统进入燃烧室，燃烧室中的水分子导致可燃混合气局部燃烧不充分，容易产生积碳，在高温环境中积碳容易导致表面点火使发动机产生早燃、爆燃等粗暴的工作状况，使得NO
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和PM2.5/PM10的排放急剧增加。

技术实现思路

[0006]为了解决上述
技术介绍
中存在的技术问题，本专利技术提供一种基于实时路况和气象
状况的机动车排放预测方法及系统，其考虑实时路况和气象状况能够准确预测出机动车排放量。
[0007]为了实现上述目的，本专利技术采用如下技术方案：
[0008]本专利技术的第一个方面提供一种基于实时路况和气象状况的机动车排放预测方法，其包括：
[0009]获取预设区域的各道路交通卡口数据信息；
[0010]基于获取的数据，构建道路交通车流量
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车辆类型
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行驶模式
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VSP映射关系；
[0011]基于所述映射关系，确定各路段的小时车流量与平均车速信息；
[0012]依据车型分类相关的基本信息，确定各类型车辆的基础排放率与相应的车辆特征综合调整因子，并结合实时气象信息及实时路况计算出调整排放率；
[0013]基于排放量与各类型车辆在各个路段的小时车流量和调整排放率成正比，且与平均车速信息成反比的关系，计算出设定道路的小时机动车排放量。
[0014]本专利技术的第二个方面提供一种基于实时路况和气象状况的机动车排放预测系统，其包括：
[0015]数据获取模块，其用于获取预设区域的各道路交通卡口数据信息；
[0016]模型构建模块，其用于基于获取的数据，构建道路交通车流量
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车辆类型
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行驶模式
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VSP映射关系；
[0017]流量和车速计算模块，其用于基于所述映射关系，确定各路段的小时车流量与平均车速信息；
[0018]调整排放率计算模块，其用于依据车型分类相关的基本信息，确定各类型车辆的基础排放率与相应的车辆特征综合调整因子，并结合实时气象信息及实时路况计算出调整排放率；
[0019]排放量计算模块，其用于基于排放量与各类型车辆在各个路段的小时车流量和调整排放率成正比，且与平均车速信息成反比的关系，计算出设定道路的小时机动车排放量。
[0020]本专利技术的第三个方面提供一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该程序被处理器执行时实现如上述所述的基于实时路况和气象状况的机动车排放预测方法中的步骤。
[0021]本专利技术的第四个方面提供一种电子设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述程序时实现如上述所述的基于实时路况和气象状况的机动车排放预测方法中的步骤。
[0022]与现有技术相比，本专利技术的有益效果是：
[0023]本专利技术利用大数据局对多部门的数据信息整合利用优势，通过对道路交通车流量
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车辆类型
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行驶模式
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VSP的映射关系构建，综合已有单车排放实验数据、车管所登记城市道路移动源信息以及环保局气象信息，采用多部门数据协同处理手段，实现对交通部门卡口数据的二次应用，获得对城市道路交通机动车污染排放的准确核算效果。
[0024]本专利技术附加方面的优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本专利技术的实践了解到。
附图说明
[0025]构成本专利技术的一部分的说明书附图用来提供对本专利技术的进一步理解，本专利技术的示意性实施例及其说明用于解释本专利技术，并不构成对本专利技术的不当限定。
[0026]图1是本专利技术实施例的基于实时路况和气象状况的机动车排放预测方法流程图；
[0027]图2是本专利技术实施例的基于实时路况和气象状况的机动车排放预测原理图；
[0028]图3是本专利技术实施例的基于实时路况和气象状况的机动车排放预测系统结构示意图。
具体实施方式
[0029]下面结合附图与实施例对本专利技术作进一步说明。
[0030]应该指出，以下详细说明都是例示性的，旨在对本专利技术提供进一步的说明。除非另有指明，本文使用的所有技术和科学术语具有与本专利技术所属
的普通技术人员通常理解的相同含义。
[0031]需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本专利技术的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于实时路况和气象状况的机动车排放预测方法，其特征在于，包括：获取预设区域的各道路交通卡口数据信息；基于获取的数据，构建道路交通车流量
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车辆类型
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行驶模式
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VSP映射关系；基于所述映射关系，确定各路段的小时车流量与平均车速信息；依据车型分类相关的基本信息，确定各类型车辆的基础排放率与相应的车辆特征综合调整因子，并结合实时气象信息及实时路况计算出调整排放率；基于排放量与各类型车辆在各个路段的小时车流量和调整排放率成正比，且与平均车速信息成反比的关系，计算出设定道路的小时机动车排放量。2.如权利要求1所述的基于实时路况和气象状况的机动车排放预测方法，其特征在于，设定道路的小时机动车排放量的表达式为：排放量(路段，车型，污染物i)＝t*调整排放率(路段，车型，污染物i)*路段小时车流量(车型)*道路长度/平均速度；调整排放率(路段，车型，污染物i)＝基础排放率(车型，污染物i)*温度调整因子*湿度调整因子*道路等级调整因子。3.如权利要求1所述的基于实时路况和气象状况的机动车排放预测方法，其特征在于，所述车型分类相关的基本信息包括油品、车龄、排放标准和排量信息。4.如权利要求1所述的基于实时路况和气象状况的机动车排放预测方法，其特征在于，基于道路交通车流量
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车辆类型
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行驶模式
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VSP映射关系，VSP与平均车速信息的关系为：VSP{速度，加速度}＝(平均速度/m)*k1+k2*(平均速度/m)^3。5.一种基于实时路况和气象状况的机动车排放预测系统，其特征在于，包括：数据获取模块，其用于获取预设区域的各道路交通卡口数据信息；模型构建模块，其用于基于获取的数据，构建道路交通车流量
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车辆类型
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行驶模式
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VSP映射...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨涛，于明卫，王玉胜，夏艳飞，刘扬，
申请(专利权)人：山东天星北斗信息科技有限公司，
类型：发明
国别省市：