[发明专利]一种基于CatBoost模型的车辆尾气浓度超标判别方法

说明书

本发明涉及一种基于CatBoost模型的车辆尾气浓度超标判别方法，分为两个阶段。第一个阶段是尾气历史数据的获取及根据尾气排放标准划分CO、HC尾气浓度的超标结果。第二个阶段是建立基于CatBoost的车辆尾气浓度超标判别模型，输入待检测尾气浓度车辆的相关尾气数据信息，对不同环境和车道下的车辆尾气排放浓度超标进行判别。

技术领域

本发明涉及一种基于CatBoost模型的车辆尾气浓度超标判别方法，属于尾气排放超标识别和模式识别领域。

背景技术

道路上机动车数量的剧增，带来了机动车排放的有害气体的急剧增加。大气污染严重损害着人们的身体健康。减少全球城市对气候变化的影响具有重大意义。对道路上的过往的机动车尾气排放气体过量状况进行检测能够帮助指定决策。常规的尾气超标检测方案是一般是通过设备检测或者理论推算出尾气排放浓度，再去判断该浓度是否过量。

近些年来,有较多的关于车辆尾气浓度超标检测的研究。文献Eren H,Al-GhamdiA,Luo J.Application of ZigBee for pollution monitoring caused by automobileexhaust Gases[C]//2009IEEE Sensors Applications Symposium.IEEE,2009:164-168.提到使用传感器进行检测尾气，然后使用ZigBee来传输设备采集到的尾气浓度值。但是车辆行驶中有很多的电磁辐射，容易干扰ZigBee的信号传输。以下三篇文献(Yanwei G,YujunZ,Ying H,et al.On-Board Exhaust Emission Measurements of Vehicles Using aPortable Emission Measure System[C]//2016Eighth International Conference onMeasuring Technology and Mechatronics Automation(ICMTMA).IEEE,2016:424-427.；O'Driscoll R,ApSimon H M,Oxley T,et al.A Portable Emissions MeasurementSystem(PEMS)study of NOx and primary NO2 emissions from Euro 6dieselpassenger cars and comparison with COPERT emission factors[J].Atmosphericenvironment,2016,145:81-91.；Gallus J,Kirchner U,Vogt R,et al.Impact ofdriving style and road grade on gaseous exhaust emissions of passengervehicles measured by a Portable Emission Measurement System(PEMS)[J].Transportation Research Part D:Transport and Environment,2017,52:215-226.)提到使用车载尾气检测设备(PEMS)来实时测量尾气的排放，但是由于该检测方案设备需要安装在汽车的尾部，影响汽车的美观度，而且成本较高。文献(Yanowitz J,McCormick R L,Graboski M S.In-use emissions from heavy-duty diesel vehicles[J].Environmental sciencetechnology,2000,34(5):729-740.；Traver M L,Tennant C J,McDaniel T I,et al.Interlaboratory cross-check of heavy-duty vehicle chassisdynamometers[R].SAE Technical Paper,2002.)提到使用底盘测功机用于车辆排放气体的测量，但是这种方式需要对足够数量的车辆进行测量，并选择足以代表所建模驾驶条件的驾驶循环来得到可靠排放浓度因子，不适合即时测量多种尾气排放浓度。文献(Chan TL,Ning Z,Leung C W,et al.On-road remote sensing of petrol vehicle emissionsmeasurement and emission factors estimation in Hong Kong[J].AtmosphericEnvironment,2004,38(14):2055-2066.)基于测得的汽油车辆排放数据的回归分析方法来估计CO、HC的公路汽油车辆排放因子，但是这种方法使用影响因素较少，得到的结果并不准确。