[发明专利]一种用于评价机动车尾气排放的行驶周期的建立方法和系统

说明书

技术领域

本发明属于交通运输环境保护和空气质量控制技术领域，涉及用于评价机动车尾气排放的行驶周期的建立方法和系统，可用于量化一个城市、区域或国家的机动车尾气即一氧化碳、碳氢化合物、氮氧化物、颗粒物，温室气体排放总量。

背景技术

行驶周期是指：由一系列机动车行驶速度-时间散点组成的连续曲线，其时间长度一般为10分钟至20分钟，它代表一个城市、区域或国家的机动车的典型行驶状况或者典型交通状况。机动车尾气排放污染是目前世界上许多城市和国家面临的一个严重环境问题。有效地控制一个地区或国家的机动车尾气排放的首要工作室准确量化机动车的排放量，然后才能相应确定排放削减量和尾气污染控制技术。排放因子是评价机动车排放状况的最基本参数，也是确定机动车排放总量及其环境影响的重要依据，而建立机动车行驶周期是测试排放因子基础工作，因此，行驶周期的质量直接关系到机动车尾气量化的精度，进而间接影响到尾气污染控制技术的有效性。

在机动车尾气排放量化模型研究领域，用于总量测算的模型可以分为宏观和微观两大类。其中，宏观模型通过机动车尾气排放因子和道路运输的行驶里程来完成量化；微观模型则以单个车辆为预测对象，计算某种特定驾驶模式的机动车尾气排放量，或者是以秒为单位计算瞬时的机动车尾气排放量。在针对道路交通运输部门的机动车尾气排放统计中，宏观模型应用较为广泛。目前，该类模型中使用最为广泛的是由美国环保局(EPA)开放的MOBILE系列和MOVES系列模型。在这两类模型的尾气排放量化方法中，行驶周期是一个核心的概念。为了开发适合本地区或者国家的行驶周期，世界各地区、各国都开发了不同的适合本地区特点的行驶周期。目前，我国主要采用欧洲的ECE+EUDC行驶周期来进行轻型车的台驾测试法，该行驶周期不能准确代表我国实际道路上机动车的行驶状况。

建立行驶周期的总的思路就是从实测的大量实际行车速度中提炼出一段速度变化曲线，使得这段曲线能反映整体实测数据的特点。行驶周期的建立方法发展至今，主要采用拼接若干代表性微行程的办法。微行程是行驶周期的子集，其定义为一系列起点和终点速度为零机动车行驶速度-时间散点组成的连续曲线。由于不同微行程的组合可能性庞大，目前微行程的选择一般采用随机筛选的办法，具有主观随意性，而且选择微行程的控制指标物理意义不准确，所以，得到的行驶周期不能准确反映实际道路交通状况。

发明内容

本发明的目的在于克服现有行驶周期的建立方法存在的不足，提出一种基于SPSA算法的评价机动车尾气排放的行驶周期的建立方法，其计算速度和精度均优于现有算法。

一种用于评价机动车尾气排放的行驶周期的系统，所述系统分为外场部分11和内场部分12。所述外场部分11由数据采集车辆、车载GPS终端以及车载PDA发射端组成，采集设备不对数据进行任何处理，主控中心发布轮巡指令，实时接收和读取由PDA发射的GPS数据。所述内场部分12由百兆以太网连接的计算机系统121组成，所述计算机系统121包括GSP数据接受端和行程数据生成器、微行程生成器、候选微行程库生成器、最优微行程生成器、最终行驶周期生成器和行驶周期展示终端。所述外场部分11和内场部分12通过GPRS传输网络通信。

一种基于SPSA算法的评价机动车尾气排放的行驶周期的建立方法和系统，其建立方法包括以下步骤(如图1所示)：

1)外场数据采集：利用GPS技术采集各种不同车辆在所研究区域内不同等级道路上的实时行驶速度随时间变化的曲线；

2)数据传输：将采集到的GPS数据由PDA通过GPRS网络传输到内场计算机系统，经过行程数据生产器处理后存入行程数据数据库。

3)行程数据生成：将传输到内场到的GPS数据转换为行程数据，然后存入行程数据数据库。

4)微行程生成：根据微行程的定义将采集到的实时行驶速度曲线划分为若干小段；

5)候选微行程库建立：按照代表性评价指标值，在生成的全部微行程中选取一部分作为候选微行程库；

6)采用SPSA算法从候选微行程库中自动筛选若干最优微行程；

7)拼接筛选得到的最优微行程，得到目标行驶周期。

所述的微行程其代表性评价指标为：