MTC模式下高速收费站非新能源车辆的碳排放量测算方法技术

本发明专利技术公开了MTC模式下高速收费站非新能源车辆的碳排放量测算方法，涉及交通排放领域，基于车辆进站过程，第一步去掉新能源车辆，第二步针对非新能源车辆，其进站过程分为减速、怠速、加速、排队候多个阶段，每个阶段都产生一定量的油耗，首先基于各阶段油耗测算模型计算出各阶段油耗值，其次基于各阶段油耗值求和获取车辆进站过程总油耗，最后基于总油耗值，根据碳排放测算模型，进行碳排放量测算。实现通过对高速公路收费站MTC收费模式下的碳排量测算，更好地为高速公路收费站开展节能减碳工作提供理论、数据参考和决策依据。数据参考和决策依据。数据参考和决策依据。

【技术实现步骤摘要】
MTC模式下高速收费站非新能源车辆的碳排放量测算方法


[0001]本专利技术涉及交通排放领域，具体涉及一种MTC收费模式下高速公路收费站非新能源车辆的碳排放量测算方法。

技术介绍

[0002]近年来，高度重视碳减排，提出加快推进绿色低碳发展，交通领域Co2排放尽早达峰。从交通方式来看，公路产生的碳排放在交通行业中的占比最高，超过了80％，需要重点推进碳减排。
[0003]本专利技术在双碳背景下，在收费站开展MTC收费模式下车辆碳排放量化方法研究，提出一种MTC收费模式下高速公路收费站非新能源车辆的碳排放量测算方法。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的在于克服现有技术中的不足，提供一种可带电安装的取电、测温装置。
[0005]为了实现上述目的，本专利技术采用以下技术方案予以实现：
[0006]MTC模式下高速收费站非新能源车辆的碳排放量测算方法，基于车辆进站过程，第一步去掉新能源车辆，第二步针对非新能源车辆，其进站过程分为减速、怠速、加速、排队候多个阶段，每个阶段都产生一定量的油耗，首先基于各阶段油耗测算模型计算出各阶段油耗值，其次基于各阶段油耗值求和获取车辆进站过程总油耗，最后基于总油耗值，根据碳排放测算模型，进行碳排放量测算。
[0007]本专利技术的进一步技术：
[0008]优选的，第一步去掉新能源车辆，是利用架在收费站入口车道顶棚上的摄像头负责识别车牌、车辆品牌、大小、类别，长度，车座信息，并通过多特征分析，在碳排放测算模型计算过程中去掉各类型下新能源汽车。
[0009]优选的，减速阶段，指的是车辆进站前直至取卡前的过程，该阶段车辆根据驾驶实际情况，视为空挡滑行；
[0010]怠速阶段，指的是车辆取卡与缴费的过程；
[0011]加速阶段，指的是车辆缴费完毕后，直至驶出收费站的过程。
[0012]优选的，假设车辆在减速阶段为空挡滑行，则减速油耗与怠速油耗相同，为:
[0013][0014]式中，f1为车辆减速阶段油耗，单位为升(L)；a为减速时间，单位为小时(h)。
[0015]优选的，怠速阶段油耗测算模型，为:
[0016][0017]式中，f2为车辆怠速阶段油耗，单位为升(L)；f
cw
为怠速单位油耗，单位为毫升/秒(mL/s)；t
b
为收费站入口人工服务时间，单位为小时(h)；t
c
为出口人工服务时间，单位为小时(h)。
[0018]优选的，车辆加速阶段所需能量为：
[0019][0020]F
r
＝C0*m*g，
ꢀꢀꢀ
(2)
[0021]式中，W为车辆加速阶段所需能量，单位为焦(J)；m为车辆有效质量，单位为千克(kg)，V为收费站最高限速，单位为米/秒(m/s)；F
a
为加速阶段空气阻力，单位为牛(N)；F
r
为滚动阻力，单位为牛(N)；F
i
为惯性阻力，单位为牛(N)；C0为滚动摩擦系数；g为重力加速度，单位为米/秒的平方(m/s 2)；L
a
为收费广场长度，单位为米(m)；E为车辆内部构件摩擦产生的热量，单位为焦(J)；
[0022]根据收费站管理规定，车辆进出收费广场速度最高不超20km/h，为便于计算，Fa、Fi、E均可忽略不计，所需能量全部由燃油燃烧产生，则加速阶段油耗为：
[0023][0024]式中，f3为车辆加速阶段油耗，单位为升(L)；η为燃料燃烧效率；q为热值，单位为焦/千克(J/kg)；ρ为燃料密度，单位为千克/升(kg/L)。
[0025]优选的，当收费站交通量较大时，车辆需要排队等候，此阶段油耗为：
[0026][0027]式中，f4为排队等候阶段油耗，单位为升(L)；Q
′
为车辆低速状态下百公里油耗，单位为升/100公里(L/100km)；L为排队长度，单位为米(m)。
[0028]优选的，总油耗值，其特征在于：F1＝f1+f2+f3+f4式中，F1为车辆经过MTC油耗，单位为升(L)。
[0029]优选的，所述的碳排放测算模型：通过将油耗量乘以Co2排放系数，进行碳排放量测算，其公式如下：
[0030][0031]式中，M1为车辆通过MTC车道的总碳排放量，单位为千克(kg)；k为燃料Co2排放系数，i代表第i类车型，N
i
为代表第i类车型汽车通行量,N
id
代表第i类车型新能源汽车通行量。
[0032]与现有技术相比，本专利技术具有以下技术效果：
[0033]实现通过对高速公路收费站MTC收费模式下的碳排量测算，更好地为高速公路收费站开展节能减碳工作提供理论、数据参考和决策依据。
附图说明
[0034]为了更清楚地说明本专利技术实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图；
[0035]图1为本专利技术的碳排放量测算流程图；
[0036]图2为本专利技术的碳总排放量测算模型参数图。
具体实施方式
[0037]为了使本专利技术实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体附图，进一步阐明本专利技术。
[0038]参阅图1
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2，一种MTC收费模式下高速公路收费站非新能源车辆的碳排放量测算方法，其主要步骤如下：
[0039]1、去掉新能源汽车；
[0040]2、针对非新能源汽车，减速阶段油耗测算模型计算；
[0041]3、针对非新能源汽车，怠速阶段油耗测算模型计算；
[0042]4、针对非新能源汽车，加速阶段油耗测算模型计算；
[0043]5、针对非新能源汽车，排队等候阶段油耗测算模型计算；
[0044]6、针对非新能源汽车，总油耗值模型计算；
[0045]7、针对非新能源汽车，碳排放量测算模型计算。
[0046]所述步骤1)包含以下内容：利用架在收费站入口车道顶棚上的摄像头负责识别车牌、车辆品牌、大小、类别，长度，车座信息，并通过多特征分析，在碳排放测算模型计算过程中去掉各类型下新能源汽车。
[0047]所述步骤2)包含以下内容：
[0048]假设车辆在减速阶段为空挡滑行，则减速油耗与怠速油耗相同，为:
[0049][0050]式中，f1为车辆减速阶段油耗，单位为升(L)；根据《安徽省高速公路收费标准》，安徽省高速公路将客、货车分别划分为四种、五种车型，如表1所示。根据安徽省收费站相关数据和现场调研等方式，计算各车型通行量所占比例，求出加权平均值，得到代表车型相关参数，如表2所示；t
a
为减速时间，单位为小时(h)。
[0051]表1:安徽省高速公路客、货本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.MTC模式下高速收费站非新能源车辆的碳排放量测算方法，其特征在于：基于车辆进站过程，第一步去掉新能源车辆，第二步针对非新能源车辆，其进站过程分为减速、怠速、加速、排队候多个阶段，每个阶段都产生一定量的油耗，首先基于各阶段油耗测算模型计算出各阶段油耗值，其次基于各阶段油耗值求和获取车辆进站过程总油耗，最后基于总油耗值，根据碳排放测算模型，进行碳排放量测算。2.根据权利要求1中所述的MTC模式下高速收费站非新能源车辆的碳排放量测算方法，其特征在于：第一步去掉新能源车辆，是利用架在收费站入口车道顶棚上的摄像头负责识别车牌、车辆品牌、大小、类别，长度，车座信息，并通过多特征分析，在碳排放测算模型计算过程中去掉各类型下新能源汽车。3.根据权利要求1中所述的MTC模式下高速收费站非新能源车辆的碳排放量测算方法，其特征在于：减速阶段，指的是车辆进站前直至取卡前的过程，该阶段车辆根据驾驶实际情况，视为空挡滑行；怠速阶段，指的是车辆取卡与缴费的过程；加速阶段，指的是车辆缴费完毕后，直至驶出收费站的过程。4.根据权利要求3中所述的MTC模式下高速收费站非新能源车辆的碳排放量测算方法，其特征在于：假设车辆在减速阶段为空挡滑行，则减速油耗与怠速油耗相同，为:式中，f1为车辆减速阶段油耗，单位为升(L)；a为减速时间，单位为小时(h)。5.根据权利要求4中所述的MTC模式下高速收费站非新能源车辆的碳排放量测算方法，其特征在于：怠速阶段油耗测算模型，为:式中，f2为车辆怠速阶段油耗，单位为升(L)；f
cw
为怠速单位油耗，单位为毫升/秒(mL/s)；t
b
为收费站入口人工服务时间，单位为小时(h)；t
c
为出口人工服务时间，单位为小时(h)。6.根据权利要求5中所述的MTC模式下高速收费站非新能源车辆的碳排放量测算方法，其特征在于：车辆加速阶段所需能量为：F
r
＝C0*m*g，(2)式中，W为车辆加速阶段所需能量，...

【专利技术属性】
技术研发人员：田一鸣，徐寒亭，赵翔，包叶波，
申请(专利权)人：公路交通节能与环保技术及装备交通运输行业研发中心，
类型：发明
国别省市：