城市公交污染物排放预测模型研究

论文摘要

公交优先是当前我国城市交通的发展趋势。随着公共交通比重的增加,其交通污染问题日益显现。由于我国公交车辆运营里程长、速度低、加减速和怠速频繁、载客量高,其污染物排放突出。因此,系统研究公交污染物排放规律,建立公交污染物排放预测模型显得尤为必要。本文在分析公交车辆特征及排放影响因素的基础上,建立了公交污染物排放率及线路污染物排放量预测模型,为最大程度的减少城市公交环境污染提供必要的理论根据。在分析我国公交车辆运行特征的基础上,结合污染物生成机理分析了公交车辆污染物排放特征。根据燃料在发动机中燃烧的过程,将影响因素分为发动机功率消耗、燃料消耗和污染物排放三个过程进行研究。将这些影响因素按照可利用实验定量研究的和不易定量研究的两类,分别研究其影响程度,提取出关键影响因素作为预测模型所需的参数变量。以提取的关键参数变量作为输入变量,根据公交车辆污染物生成机理,按照功率消耗、燃料消耗、发动机排放、后催化处理四个模块,利用模拟计算法对公交污染物排放的整个过程进行数值模拟,最终得到以NOX、HC和CO为输出变量的公交污染排放率预测模型。根据公交车辆运行规律,将公交运营线路按照站点划分为若干路段,每个路段又划分为站点停靠和路段行驶两个过程,分别对两个过程行驶状况进行简化,计算其污染物排放总量,建立整条线路上的污染物排放量预测模型。以汽车尾气分析仪（FGA-4100）和非接触车速仪（AM-2100）搭建车载排放测试系统,进行公交车辆污染物排放实验方案设计,以哈尔滨市1路公交车为例进行排放测试,对公交污染物排放率及线路污染物排放量预测模型进行应用和验证。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第1章 绪论
• 1.1 研究背景及意义
• 1.1.1 研究背景
• 1.1.2 研究意义
• 1.2 国内外研究现状
• 1.2.1 公交污染物排放的影响因素
• 1.2.2 机动车污染预测模型
• 1.2.3 国内外研究现状评述
• 1.3 论文主要研究内容及技术路线
• 第2章 公交车辆特征及排放影响因素分析
• 2.1 公交车辆特征分析
• 2.1.1 公交车辆运行特征
• 2.1.2 公交车辆排放特征
• 2.2 影响因素分析
• 2.2.1 能源类型选择
• 2.2.2 车辆运行过程中的因素分析
• 2.3 关键影响因素确定
• 2.3.1 可定量影响因素
• 2.3.2 不易定量影响因素
• 2.3.3 关键影响因素图
• 2.4 本章小结
• 第3章 公交车辆污染物排放率预测模型
• 3.1 模型的构建思路
• 3.2 发动机功率需求模块
• 3.3 燃料消耗模块
• 3.3.1 过量空气系数
• 3.3.2 燃料消耗模型
• 3.4 发动机排放率模块
• 3.5 排放后处理模块
• 3.5.1 CO 和HC 氧化催化
• 3.5.2 NOX 还原催化
• 3.6 模型计算流程
• 3.7 本章小结
• 第4章 公交线路污染物排放量预测模型
• 4.1 模型建立思路
• 4.2 站点停靠过程
• 4.2.1 减速停车
• 4.2.2 怠速
• 4.2.3 加速起动
• 4.3 路段行驶过程
• 4.3.1 自由行驶路段
• 4.3.2 跟驰行驶路段
• 4.4 模型总结
• 4.5 本章小结
• 第5章 模型应用与验证
• 5.1 车载排放测试系统
• 5.1.1 系统构成
• 5.1.2 各模块的工作原理
• 5.2 公交车辆排放实验
• 5.2.1 实验方案设计
• 5.2.2 试验数据处理
• 5.3 排放预测模型验证
• 5.3.1 排放率预测模型验证
• 5.3.2 排放量预测模型验证
• 5.4 本章小结
• 结论
• 参考文献
• 附录Ⅰ 部分试验及计算数据
• 攻读学位期间发表的学术论文及其他成果
• 致谢