[发明专利]一种城市道路交通污染物排放监控预警系统及方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种动态信息采集和数据分析系统，具体涉及一种城市道路交通污染物排放监控预警系统及方法。

背景技术

随着我国城市经济建设的迅速发展和城市人口的迅速膨胀，我国的城市道路和车流量也随之迅速增加，一种立体纵横、网络棋布的新型道路交通格局正在形成，但其带来的城市道路交通污染也日益严重。据国内外有关专家调查统计，城市交通污染包括噪音污染和废气污染，其中：

废气主要来源与机动车的尾气排放，而机动车尾气中一氧化碳(CO)、碳氧化合物(HC)、氮氧化物(NOx)以及颗粒物(PM)是城市空气污染的主要构成元素，而道路交通噪声是城市环境噪声的主要来源，约占35％以上，已成为我国城市环境污染的一大公害，严重损害人们的健康，影响人们正常的工作和生活，对社会经济的发展也存在一定的危害。

针对尾气排放，当前国内外的研究表明，机动车尾气排放与交通流行为密切相关，车辆在直行、换道、超车和转弯等行驶过程中频繁加减速会引起污染排放加剧，现有研究尚未系统地定量揭示交通流行为对其的影响程度，多数研究侧重于从宏观视角定性分析油耗、道路类型、启动刹车、信号控制、速度控制、单向交通、公交优先对交通污染气体排放的重要程度，仅少数研究分析交通流行为和污染物气体之间关联性，但未涉及道路线形设计和天气变化等交通内外部环境微观因素影响交通流行为，进而它们又影响交通污染气体的排放程度，必然致使现有研究的部分理论片面化或者错误化。此外，现有研究未构建一套完整的城市道路交通污染物排放动态预警技术，多数侧重于空气环境监测技术方面，较少涉及交通污染物排放数据采集、交通污染物排放机理挖掘分析、预警决策技术等，这限制了进一步推广应用。

针对交通噪音，当前国内外的研究表明，影响交通噪声的主要因素有车速、车流量、路面宽度，即：交通噪声的大小和车速、车流量成正比，和路面宽度成反比。但是车速、车流量、路面宽度均和交流流行为、道路线形设计和天气因素相关，现有理论在描述交通噪声产生机理时均忽略这些外部环境干扰因素，必然致使部分理论片面化或者错误化。因此，亟待寻求一整套完整的道路线形、交通流和天气变化对交通噪声产生机理分析，为统计、分析和评价交通噪声控制方案提供理论支持和技术支撑，从而自动预警交通噪声危害并生成环境治理措施。

综上所述，亟待寻求各种复杂运行条件下的道路交通污染物排放监测与预警装置，以减少交通污染物排放为目标，实现交通污染物排放监测的统计、分析和评价，从人工经验决策的粗放式管理向动态管理、精细管理、定量管理和科学管理的转变，为交通管理部门的污染物排放治理决策提供理论支持和技术支撑。

发明内容

面向交通污染物排放管理实际，本发明提供了一种城市道路交通污染物排放监测与预警装置，结合GPS、GIS和GPRS等先进信息技术，集成交通污染气体或噪声排放检测模块、交通外部环境数据采集模块、交通污染物排放机理分析模块、交通污染物排放预警决策模块、信息发布模块于一体，将影响交通污染物排放的历史内外部环境数据存储至数据库，从中挖掘交通流行为、道路线形、天气状况和交通污染物排放之间的有机联系，结合实际道路动态数据，据此生成相应的交通污染物排放管控策略。本发明主要用于道路交通污染气体或噪声排放预警决策，实现从人工经验的粗放式管理向精细化科学决策的转变，为城市污染物排放治理决策提供技术支撑。

本发明方案是通过以下技术方案实现的：

本发明涉及一种城市道路交通污染物排放监控预警系统，包括交通污染物排放检测模块、交通外部环境数据采集模块、交通污染物排放机理分析模块、交通污染物排放预警决策模块及信息发布模块，其中所述交通污染物排放机理分析模块与所述交通污染物排放检测模块和交通外部环境数据采集模块连接，所述交通污染物排放预警决策模块分别连接所述交通污染物排放机理分析模块和信息发布模块，所述交通污染物排放机理分析模块包括数据库及分类决策挖掘分析模块。

所述交通污染物排放检测模块包括单片机，以及连接所述单片机的集成交通污染气体检测传感器，GPS，GPRS等，其安装于交通道路上，以动态采集交通污染气体的排放量，并反馈至所述交通污染物排放机理分析模块。

所述交通污染物排放检测模块包括单片机，以及连接所述单片机的集成噪音检测传感器、GPS、GPRS等，其安装于交通道路上，以动态采集交通噪音的排放量，并反馈至所述交通污染物排放机理分析模块。