《城市道路交通污染物排放测算方法》.docx

《《城市道路交通污染物排放测算方法》.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《《城市道路交通污染物排放测算方法》.docx（8页珍藏版）》请在淘文阁 - 分享文档赚钱的网站上搜索。

1、Z10团体标准T/CITSA XXX-XXXX城市道路交通污染物排放测算方法Calculation method of urban road traffic pollutant emission（征求意见稿）本稿完成日期：2021-12-24城市道路交通污染物排放测算方法1范围本标准规定了城市道路交通污染物排放测算参数及路网排放量测算计算方法。本标准适用于城市道路交通污染物排放的数据收集、排放因子计算和路网排放量测算等 工作。2规范性引用文件下列文件中的条款通过本标准的引用而成为本标准的条款。凡是注日期的引用文件，其 随后所有的修改单(不包括勘误的内容)或修订版均不适用于本标准，然而，鼓励根本

2、标准 达成协议的各方研究是由可使用这些文件的最新版本。凡是不注日期的引用文件，其最新版 本适用于本标准。GB 50220-1995城市道路交通规划设计规范GB 27999-2014乘用车燃料消耗评价方法及指标GB 19578-2014乘用车燃料消耗量限值GBT 19233-2008轻型汽车燃料消耗量试验方法3术语和定义本标准采用下列定义。3. 1车公里数 vehicle kilometers traveled (VKT)车辆行驶里程的累积值，单位为当量小汽车公里(pcu-km) o路段 road section由两个端点界定的具有方向性的，至少包含一个交叉口或一个出入口的道路区段。机动车排放因

3、子emission factor单位行驶里程(或时间)内机动车污染物排放量，单位是克/公里(g/km)或克/小时 (g/hr) o机动车比功率 vehicle specific power (VSP)单位质量机动车的瞬时功率，单位为kW/ton或W/kg。污染物排放率 contaminant emission rates指单位时间内机动车向大气中排放的污染物的量，单位为g/s。4车型比例车型分类标准包括车重类型、燃油类型、客货类型、排放标准等。车型比例分布主要为各类车型在不同道路类型上的分布情况。5排放因子计算5. 1 VSP分布5. 1. 1 VSP 计算VSP计算根据车辆逐秒运行数据，采用

4、如下公式计算。VSP由瞬时速度和加速度计算得 到，其中，瞬时加速度由相邻两秒的速度差得出。Av+Bv2+Cv3-mva ,. n、VSP =F gsinO（1）其中，u为机动车速度，单位m/s；。为加速度，单位m/s?； A、B、C m、/为常数,g为 重力加速度，。为道路纵向坡度，对于不同行业、车型，取值如表1所示。表1 VSP计算参数表编号车辆类型ABCmf0出租车0.1564610.002001930.0004926461.47881.47881公交车0.74671800.002175849.0698917.12微型客车 （除出租车）0.1564610.002001930.0004926

5、461.47881.47883小型客车 （除出租车）0.1564610.002001930.0004926461.47881.47884中型客车 （除公交车）0.455100.0017295.517.15大型客车 （除公交车）1.018500.00370914.517.16微型货车0.2350080.003038590.0007477532.059792.059797轻型货车0.2350080.003038590.0007477532.059792.059798中型货车0.56193300.001603027.6415917.19重型货车（12-16t）0.987200.0036161417.

6、110重型货车（16-22。1.300200.0044561917.111重型货车（22.28t）1.675800.0052002517.112重型货车（28-40。2.239200.0057763417.113重型货车（40t以102.614800.0058004017.1vs。区间划分有以下两种方式：(1)在基于VS尸进行机动车排放测算时，相同的VSP值对应的污染物排放具有较大的离 散性，故对VSP按照一定规则进行聚类。即以IkW/ton为步长进行等间隔划分，具体划分方 式如公式(2)所示。VSPbin n. X/:V5P-0.5, + 0.5)(2)通过大量采集的实测数据分析发现，在城市

7、道路交通运行状况下，VSP绝对值小于 20kW/ton的区间样本占总样本量的比例约98%,因此确定-20-20kW/ton区间作为研究机动 车油耗排放率规律的VSP值分布范围，因此VSP区间可划分为以下20个VSP区间：-20.5, -19.5)、-19.5, -18.5)、.、-1.5, -0.5)、-0.5, 0.5)、0.5, 1.5)、.、18.5, 19.5)、 19.5, 20.5) o(2)另一种是 MOVES(motor vehicle emission simulator)提供的聚类方式，MOVES 是由美 国环保局研发的综合移动源排放模型。MOVES先依据平均速度和加速度判

8、断刹车、怠速、 行驶，再依据瞬时速度进行更细致的VSPb沅划分。该方法用于机动车排放计算。(3)具体的划分方法如错误!未找到引用源。2所示。表2 VSP Bin划分方法(MOVES)VSP bin速度 V (km/h)加速度a (km/h/s)刹车a-0.9行驶(-00, 0)1.6, 40)0, 3)3, 6)6, 9)9, 12)12, 4-00)(-00, 0)40, 80)0, 3)3, 6)6, 9)9, 12)12, 18)18, 24)24, 30)30, +00)(-00, 6)80, +oo)6, 12)12, 18)18, 24)24, 30)30, +oo)时间集成粒度所

9、有属于快速路的数据被划分到时长为60秒的短行程。划分短行程是因为较长的行程时 间，比如固定的行驶周期，由于包含多种行驶状态而无法刻画机动车在现实道路上的行驶特 征。而且在一般的交通监控系统（如浮动车系统、线圈检测器、RTMS等）中，交通信息是 以1分钟、2分钟或5分钟为间隔上传的。在每一种非快速路，所有数据被划分到时长为180秒的短行程。选择180秒作为非快速路 上瞬时速度的集成粒度是出于对非快速路基本路段长度以及交叉口信号周期的综合考虑。 180秒既可以包含机动车在基本路段的行驶特征，又可以包含其在交叉口的行驶特征。对于每一次行驶工况数据的采集结果，为了保证每一个短行程在时间上是连续的，首先

10、 将数据按车辆编号和采集时间进行升序排列，然后进行如下操作（以快速路为例）：第1步：从第涤记录开始，选择连续60条记录，检查采集时间是否为连续60秒，如果是， 计算该60条记录的平均速度，置i=i+60；第2步：如果不是，删掉第i条记录，同时置返回第1步；第3步：重复第1步、第2步直到最后60条记录被检查。所有短行程依据平均速度进行聚类，方法如下式所示，得到其所属的速度区间。V: average speed en-1,n +1）,speedbin -n （h e N）（3）速度区间划分方法通过研究不同的速度区间划分方法个体样本反映的车辆运行模式的分布与真实或总体 的运行模式分布之间的差异水平来

11、评价不同速度区间划分方法的优劣性。通过研究证明速度 区间划分粒度越小，样本稳定性越好。但在一定误差范围允许条件下，适当的加大速度区间 划分粒度，可以使计算量随速度划分集成粒度之间的差异倍数呈线性减少，从而提高工作效 率。5. 1.5计算VSP分布VSP分布被定义为特定交通条件下（如不同的道路类型和行驶速度）在每个VS尸万中花 费的时间比例。快速路和非快速路的合适速度区间划分粒度分别为2km/h和lkm/h。基线分布是根据驾驶员的每一秒的实际活动数据计算出来的，待测特定驾驶员的VSP分 布由上述过程计算得到。5.2平均排放率5. 2,1排放率采集现有机动车污染物排放数据采集技术主要有车载（PEM

12、S）排放测试，可展开不同车型、 不同排放标准、不同行驶里程、不同车龄等车辆的污染物排放数据采集工作。其中，车载试 验是指测试车辆按照规定的路线行驶，实时记录车辆的车速、位置和排放数据，而台架试验 是指在整车在转鼓实验台上按照NEDC循环运行，实时采集车辆的排放数据的试验过程。目 前，公交、货运、旅游等重型车辆的排放测试多采用车载方式进行。T/CITSA XX-XXXX排放数据采集方案：(1) PEMS测试方案车型选择：主要以公交车、货车等大型车辆为主，及少量的轻型车；道路选择：覆盖城市路网中各等级道路，包括城市高速路、快速路、主干路、次干路、 支路；记录车辆信息：车型厂家、车型名称、发动机排量

13、、燃油种类、车牌号、上牌日期、排 放标准、行驶里程、测试单位、测试地点、测试方法、测试工况、环境温度、测试日期、测 试用油、三元工作是否正常。(2)台架测试方案车型选择：测试车辆为轻型车；测试要求如下：a)将测试车辆按照NEDC工况进行测试；b)按规范保留冷启动测试数据，有特殊情况要备注说明；c)保存逐秒排放数据(单位是g/s)、实际速度数据；d)记录车辆信息：车型厂家、车型名称、发动机排量、燃油种类、车牌号、上牌日期、 排放标准、行驶里程、测试单位、测试地点、测试方法、测试工况、环境温度、测 试日期、测试用油、三元工作是否正常。不同工况排放率生成(1)根据车型、速度和加速度等因素进行VSP的

14、计算以及VSP。比区间的划分。(2)筛选出符合质量要求的排放数据，基于VSP区间，对每个VSP区间进行排放率ERi 计算。5.3综合排放因子基于VSP分布的微观排放测算模型获取城市排放因子。模型分为两部分，由机动车排放 数据可以得到不同行业、车重类型、燃料类型、排放标准、行驶里程各VSP励平均排放率， 由交通数据可得到不同平均速度、道路类型VSP分布，结合上述两方面结果，就可以得到相 应的排放因子，计算方法如公式所示。EF. = -YERrVSPbini(4)v i式中，EM为平均速度区间/的排放因子，g/km； u是该平均速度区间的平均速度，km/h；为VSP区间，的平均排放率，g/s； M

15、SP方均为该平均速度区间的第，个VSP区间分布值。6 VKT分布6.1 交通数据来源VKT分布计算中，交通数据主要为路段平均行程速度。按照GB 50220-1995划分的道路等级，以不高于15min为统计间隔，计算道路网中各路段 的平均行程速度；本标准主要采用浮动车作为路段平均行程速度数据来源。采用VanAerde模型由速度推算流量。 该模型具体公式为：C2C HF C3uUr -Uq =uf(2um-uf)/kjul0 =UfUf-Um(5)(6)(7)(8)上式中，Cl, C2, C3为公式中间变量，Z为交通密度，为速度, 密度，彘ax为通行能力。（为临界速度，勺为阻塞图1速度-密度曲线图

16、该模型的特点是结构简单，易于标定，具有灵活性。自由流速度用相应道路等级速度数据的XX%位速度进行标定。其中道路等级为1 （高速 公路）时，按不同限速进行标定，限速大于等于80km/h时，每一限速都要单独进行标定， 限速为小于80km/h时，按快速路标准进行计算。其他等级的道路不需按限速进行分类，直 接取相应的速度分位数即可。6. 3 VKT分布计算某路段的VKT计算公式为:(9)VKTi=QjXLj式中，VK7；为路段泊勺车公里数；。，为路段i的当量小汽车交通量；。为路段i的长度。7路网排放量测算通过城市各等级道路不同行业、车重类型、燃料类型、排放标准、单位行驶里程排放因 子，城市各道路等级车辆类型比例，结合各路段车公里数（VKT）,可以15 min为间隔计算 得到全路网各路段排放量，进而得到全路网排放总量。36(10)(11)Emission -EF尸4盯义P；c j=imEmissionk =Emissioni i=l式中，西施sio%为路段,的排放量，g；时,为第7种车辆类型道路类型为RG速度为、的排 放因子g/km；永7；为路段i的车公里数，veh-km；改为第/种车辆类型在道路类型为RC的路 段上的车型比例；石加ssi。4为第攵种路网排放总量；左为道路等级，可以是快速路、主干路、 次支路或全路网。