[发明专利]基于汽车排放的高速公路环境交通容量确定系统及方法

说明书

技术领域

本发明属于交通容量测量技术领域，尤其是涉及一种基于汽车排放的高速公路环境交通容量确定系统及方法。 

背景技术

随着我国高速公路建设的快速发展，公路网络已逐步形成，但高速公路在推动国民经济发展的同时也对环境产生了一定的负面影响，像汽车产生的大气污染。由于受到交通环境容量的限制，交通环境所能负荷的交通总量是有限的，在自然环境中，大气受汽车污染的影响最为严重，汽车运行中排放的尾气有害成分使得高速公路沿线周边环境质量大大降低，有害可吸入颗粒物增加，影响了高速公路沿线周边居民的身体健康和生态环境。因此，有必要进行基于大气环境容许污染控制的交通量承载阈值研究，这就涉及到了基于汽车排放的高速公路环境交通容量确定方法。 

1963年，Buchanan在其专著《城市交通》一书中第一次提出来了基于环境的交通容量，即在不引起环境恶化的条件下，一条道路单位时间内所能通过的最大交通量。随着此概念的提出，美国、英国澳大利亚等国学者相继开展了环境约束下的交通容量研究。早期，这方面开展的研究并未考虑汽车尾气排放这一机动车对环境最大的影响因素。随着机动车对环境的影响日趋明显，有关环境容许交通量的研究逐渐转移到以机动车排放污染为约束上来。 

国外在交通与环境影响的研究领域方面主要侧重于机动车排放因子和污染物扩散模式上。机动车排放因子的计算比较著名的有美国环境保护署(EPA)开发的MOBILE系列模式，美国加州空气资源局开发的EMFAC模式和欧共体开发的COPERT模式，这些模式都是建在广泛的排放因子试 验的基础上。机动车污染物扩散模式包括城市街道峡谷型和公路线源模式。自上世纪70年早期，美国就陆续开发了许多公路线源大气污染模式，如CALINE、EGAMA、HIWAY、ROADWAY等模式。各种模式的应用均可以用于评价机动车污染对环境质量的影响，将机动车的交通量和环境空气质量进行关联。这种关联对建立环境容许交通量阈值模型具有重要的意义。 

国内的相关研究主要集中在城市道路交通污染的控制上，虽然也有人提出了将城市环境交通承载力相关理论应用到公路网交通量预测中，提出了基于交通环境承载力的公路网交通量预测模型，该方法在测算空气污染量时参照了城市机动车排放空气污染测算方法；但是，由于公路交通与城市道路交通在车型构成、污染物扩散机理、机动车排放特性等均不同，而且有关研究自身仍存在着无统一污染物评价因子、扩散模式应用界限不明确等不足，所以必须系统地专门针对公路交通尤其是高速公路进行环境容许交通量承载阈值的研究。 

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于针对上述现有技术中的不足，提供一种计新颖合理、实现方便、实时性高、实用性强且智能化程度高的基于汽车排放的高速公路环境交通容量确定系统。 

为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：一种基于汽车排放的高速公路环境交通容量确定系统，其特征在于：包括数据采集系统和用于对数据采集系统所采集到的数据进行分析处理的处理器，以及与处理器相接并用于显示数据的显示器和用于存储数据的服务器，所述处理器通过无线通信系统与数据采集系统无线连接并通信，所述数据采集系统由气象参数检测设备、交通流检测设备和用于对高速公路上的汽车排放污染物浓度进行检测的污染物浓度检测设备构成。 

上述的基于汽车排放的高速公路环境交通容量确定系统，其特征在 于：所述无线通信系统包括与处理器相接的第一无线通信模块和与第一无线通信模块通过无线通信网络基站无线连接并通信的多个第二无线通信模块，多个所述第二无线通信模块分别对应与各个气象参数检测设备、交通流检测设备和污染物浓度检测设备相接。 

上述的基于汽车排放的高速公路环境交通容量确定系统，其特征在于：所述气象参数检测设备包括风速测试仪、风向测试仪、温度检测仪、海拔测试仪和大气压力测试仪。 

上述的基于汽车排放的高速公路环境交通容量确定系统，其特征在于：所述交通流检测设备为视频交通流检测器或微波视频流检测器。 

上述的基于汽车排放的高速公路环境交通容量确定系统，其特征在于：所述污染物浓度检测设备包括CO浓度检测仪和NO₂浓度检测仪。 

上述的基于汽车排放的高速公路环境交通容量确定系统，其特征在于：所述处理器为PC机。