基于VB和SQL的城市交通大气污染扩散模拟系统研究

针对越来越严重的机动车尾气排放造成的城市大气污染,为将已经得到验证的大气污染扩散模型开发成具有实用价值的操作模拟系统,以太原市为例,基于VB+SQL技术,结合 OSPM、Caline 4以及十字路口模型,设计并建立了城市交通大气污染扩散模拟系统关系数据库,研发了针对街道峡谷,城市快速道以及十字路口这3个热点区域的污染物扩散模拟系统.以CO为例,通过现场监测数据和系统模拟数据的对比,对系统的可行性及适用性进行了验证,同时对太原市建成区主要道路的交通污染物CO进行了模拟.结果表明:(1)该系统能较好地模拟城市机动车尾气排放污染扩散;(2)从太原市交通大气污染的分布来看,CO浓度冬季高于夏季,市中心区主干路及建设路的CO污染较其他路段严重.     

应用OSPM模型计算太原市交通大气污染时空分布

文章以太原市机动车排放的实际数据结合气象因素与街道构造,采用OSPM模型计算了2008年太原市夏季（7月）与冬季（12月）车流量高峰期街道内的一次NOx与CO的小时浓度,验证了适用性,并使用模型对太原市55条主干道进行了扩散模拟计算,结果表明：OSPM模型可以较好地模拟太原市NOx与CO的扩散;太原市冬季交通大气污染物浓度要明显高于夏季;从空间分布上来看,污染物浓度基本与车流量分布一致;对比国家大气二级环境质量标准来看,太原市主干道NOx超标较为严重,夏季达到了83.64%,冬季达到了98.18%;夏季CO浓度计算结果全部在二级标准限值内,冬季超标率为16.36%。     

机动车尾气污染分布规律调查

为了解机动车尾气污染分布规律,开展了机动车尾气对金华市空气质量影响的专项调查.结果表明,城市空气中机动车尾气污染物浓度大小与车流量、车辆类型、大气温度和扩散高度相关,交通干线两旁的机动车尾气污染较为严重.     

基于TSIS区域范围内交通尾气的时空分布研究

本研究的主要目的是通过案例分析建立区域范围内交通尾气排放时空分布的研究框架,为通过交通管理优化减少区域尾气排放提供理论依据。以四川大学望江校区为研究区域,利用微观交通模拟软件TSIS,结合机动车尾气排放模型,研究校区范围内的交通流量及其尾气排放的空间分布。结果表明:利用TSIS结合道路交通属性和路网结构可以成功构建区域范围交通模拟和尾气排放预测模型。该模型能用于分析交通流和尾气排放的时空分布,进而为四川大学望江校区改善校园交通和减少尾气排放提供数据支撑。     

基于AERMOD线源模式的城市路网一次PM2.5排放扩散特征研究

机动车排放的一次细颗粒物(PM_(2.5))易在城市交通密集区域和高峰时段扩散积累,形成高浓度的排放热点区域,对人体健康影响显著.本研究基于本地化机动车路网排放清单,应用AERMOD扩散模型对北京市六环内区域进行线源扩散模拟,探讨城市路网一次PM_(2.5)扩散浓度的时空变化规律与排放特征、气象条件和临时控制措施的关系.研究表明,在典型工作日的排放水平下,冬季工作日的机动车源一次PM_(2.5)模拟浓度日均值为2.94μg·m-3,夏季工作日为1.95μg·m-3.两季24 h浓度变化均呈夜间浓度高于日间的特点,但两季峰值在气象条件和排放强度的双重作用下又有所区别.冬季早晚高峰峰值浓度分别为日均浓度的2.3和1.7倍,而夏季早晚高峰由于扩散条件相对较好并未明显形成一次PM_(2.5)峰值.研究还以APEC峰会为例,评估峰会期间临时交通管控措施的影响.结果发现,在相似的季节气象条件下,APEC峰会期间机动车源一次PM_(2.5)模拟浓度日均值较峰会前削减50.1%,凌晨5:00达到小时最大削减率66.6%.冬夏季工作日机动车源一次PM_(2.5)扩散浓度的空间分布呈偏态分布,65%的浓度集中在30%的网格面积上.以冬季工作日为例,高浓度热点区域主要集中在各环路快速路、易拥堵主干道及省道、国道和高速路上,以上道路应成为排放控制的重点对象.     

澳门半岛机动车排放污染物的浓度空间分布研究

建立了以GIS为平台的澳门机动车污染物排放清单。在此基础上，采用修正的ISCST3模式对澳门半岛1月份（1997年）大气中CO和NOx浓度的空间分布关况进行了模拟。结果表明，从整体上看，澳门半岛大气中CO和NOx1月份的平均浓度基于符合国家大气质量一级标准，但在重要交通干线附近的区域，污染（尤其是NOx）已经比较严重。模拟的CO和NOx峰值浓度出现在荷兰园大马路和雅廉访大马路交界处，分别为2121、78μg/m^3。研究结果可澳门机动车污染物排放控制提供科学依据。     

含信号控制人行横道的街道峡谷污染物扩散三维数值模拟

耦合微观交通仿真和机动车尾气排放模型,分别对含信号控制人行横道和不含信号控制人行横道的街道峡谷污染物排放进行计算,并以此为排放源,采用k-ε两方程模型与组分输运方程对风向与街道垂直时的污染扩散情况进行了三维数值模拟.结果表明,k-ε两方程模型与组分输运方程可以较好地模拟风向与街道垂直时三维街道峡谷内的污染物扩散情况.峡...     

机动车尾气排放对城市空气质量的影响研究——以乌鲁木齐市春节前后对比分析

随着我国经济的高速发展,机动车尾气逐渐成为城市大气污染物的主要来源之一.在2013年2月5—18日春节前后,乌鲁木齐市节日前3 d大量机动车外流,节日期间2月10—12日滞留市内的机动车停运,通过对比春节前后乌鲁木齐市汽车流出量和油耗减少量,分析该时段5项大气污染物逐小时浓度变化,研究机动车尾气对乌鲁木齐市大气污染的潜在贡献和影响程度.结果表明:春节机动车停运期间,市区机动车流量下降明显,成品油消耗量减少约60%,尽管天气条件以不利于大气污染物扩散为主,但PM2.5、PM10、SO2、NO2和CO等5项大气污染物浓度均降至当月最低值(且均在达标范围内),分别比节日前下降44.2%、49.3%、54.5%、28.2%和3.7%.因此,"煤改气"工程实施后,乌鲁木齐市的煤烟污染得到极大改善,乌市大气污染类型已由煤烟型向机动车尾气混合型转化.提高成品油品质将促进减少城市机动车尾气污染,在当前的油品标准下,重大节假日期间机动车停驶有助于显著改善城市空气质量.     

机动车比功率在高排污车辆鉴别中的应用

机动车尾气遥感监测是I/M制度的有益补充.以2004年广州市机动车尾气遥感监测实验为基础,对实验数据作了深入分析.结果表明,占全体车辆10%的高排污车辆所排放的一氧化碳(CO)、碳氢化合物(HC)和氮氧化合物(NOx)分别占当日该污染物总量的36.81%,41.80%和48.52%,证明了高排污车辆是造成机动车排放污染的最主要污染源.进一步引入机动车比功率概念研究了机动车比功率与污染物排放之间的关系,并对15次实验结果进行了对比研究.结果表明,在不同测量中,CO、HC和NOx的排放与机动车比功率区间分布具有较好的一致性.分布规律还表明,在遥感监测中,在机动车比功率区间高值部分,机动车的CO或者HC的高排放为瞬间高排放,此时,不能将其判别为高排污车辆.将此结论用于基于神经网络的高排污车辆鉴别模型中,使高排污车辆的正确判断率达到95%.     

基于实时交通信息的道路机动车动态排放清单模拟研究

以上海市为例开展了实际道路车流分布、行驶工况和车辆技术的实地调查,建立了道路车流、VSP分布和车辆技术数据库.在此基础上,基于实时的车流、车速等交通信息,构建了动态化的道路机动车污染物排放清单模拟方法,并开展了城区典型道路的机动车小时排放模拟案例研究.调查结果表明,上海市城区道路车流以轻型客车和出租车为主,分别占各时段车流总量的48%～72%和15%～43%;VSP分布与平均车速存在较好的规律,各车型VSP峰值随平均车速的上升向高负荷去移动,且峰值逐渐降低;当前上海市车辆以国2和国3车型为主,经过年检站调查结果的校正,国2和国3车型分别占各车型的11%～70%和17%～51%.模拟案例结果显示,道路机动车CO、VOC、NOx和PM日排放峰谷比可达3.7、4.6、9.6和19.8左右,CO和VOC排放主要来自轻型客车和出租车,与车流变化的相关性较好,而NOx和PM排放主要来自重型客车和公交车,且主要集中在早晚高峰时段.采用建立的动态排放模拟方法可实时反映实际道路的机动车排放变化,获取高排放路段和时段,为交通环境管理提供重要的技术手段和决策依据.     

基于微观交通仿真的交叉口交通噪声模拟方法

文章提出了一种基于微观交通流仿真的交通噪声模拟方法。应用Paramics微观交通仿真软件模拟了车流量从100veh/h逐级增大到1000veh/h过程中信号灯控制的十字交叉口交通状况,并将模拟所得的交通流数据作为交通噪声模拟计算的输入参数对交通噪声进行了计算。对比分析了不同车流量下十字交叉口附近交通噪声的特性及变化情况。研究发现:在非饱和车流情况下,交通噪声水平随车流量的增大而增大,并与车流量的对数呈线性关系,交通噪声的波动范围随车流量的增大而缩小,车流量达到饱和后,交通噪声不增反降。噪声污染级随车流量的增大呈现出先增大后减小的特征,峰值出现在车流量为400veh/h～500veh/h之间。     

城市街道峡谷内污染物扩散分布的数值模拟

采用通过实测分析得到的机动车综合排放因子表达式,实现了交通流性态参数与CFD仿真系统的联接,在此基础上模拟了不同车流量和平均车速组合下城市斜顶建筑物街道峡谷内机动车排放污染物(一氧化碳)的扩散分布。结果表明:(1)在自由来流风速一定时,峡谷内的一氧化碳浓度随平均车速的提高而降低(保持车流量不变),随车流量的增加而升高(保持平均车速不变);(2)联接交通流性态参数与CFD仿真系统而开展数值模拟,可为基于环境容量和道路交通容量双约束条件下的交通配流过程提供不同交通流分配方案下的大气环境质量评价信息。     

基于交通灯方法的小黄鱼资源承载力诊断与评价

交通灯方法是用来诊断并评价渔业种群的资源现状和风险水平的技术程序,有助于资源管理和养护。本文介绍了交通灯方法的构建过程,应用模糊逻辑处理阈值和观测值的不确定性问题,将交通灯中的红灯、黄灯和绿灯定义为超载、临界超载和可载。以2000年~2015年东海小黄鱼种群为示例对象,从表征资源禀赋的丰度和生产力两个属性特征进行分析,探讨了小黄鱼种群补充量、亲体量和开捕期资源丰度的年际变化和承载状态,并集成为复合交通灯体系,以红灯比例超过30%为"严重"强度划分标准。各指标分析结果表明,2005年和2011年,补充量的红灯比例超过30%,呈严重超载状态;亲体量严重超载年份为2002年、2003年和2012年;开捕期资源丰度严重超载年份为2002~2004、2006年。对各指标评价结果集成为复合交通灯,12个年份存在超载状态,2002年~2004年、2006年为严重超载;9个年份出现可载状态;临界超载在各年份均有出现,且占据主导地位,变化幅度在29.14%~91.56%。本文分析方法和结果可以丰富渔业资源承载力评价体系,并为渔业资源管理提供理论参考。     

轻型柴油车实际道路瞬时排放模拟研究

系统介绍了CMEM模型及其计算原理.以轻型柴油车为研究对象,给出了模型的主要输入参数,并计算了车辆在实际道路上的瞬时排放结果,并根据实测数据对模拟结果进行了验证.测试车辆的CO、THC、NOx和CO2排放因子为0.81、0.61、2.09和193 g·km-1,相同线路模拟所得的排放因子分别为0.75、0.47、2.47和212 g·km-1,相关系数分别达到0.69、0.69、0.75和0.72.通过模拟发现,轻型柴油车在实际道路微观区域内的排放水平随交通条件和行驶状态波动明显,采用CMEM模型能够较好地反映该车排放随行驶工况的瞬时变化趋势.应用CMEM模拟发现,改善典型交叉口区域的交通条件后,轻型柴油车在模拟区域内的CO、THC、NOx和CO2排放量分别削减了50%、47%、45%和44%,排放改善效果显著.从研究结果来看,利用微观尺度模型来分析混合车流在一些典型交通区域的瞬时排放变化是必要的,也是可行的,对于评价道路交通规划的环境效果具有一定的指导意义.     

高架道路交通噪声动态模拟

为研究高架道路噪声的分布规律,结合微观交通仿真、车辆噪声排放和传播原理,对高架道路交通噪声进行动态模拟.该方法能得到逐秒变化的实时声压级.能反映交通噪声随时间的动态变化,且方便应用多项指标评估.研究表明:等效声级和累计声级的误差达到±2 dB;高架道路两端的防撞护栏在离道路边缘32m的垂直面上的声压衰减影响到10m左右...     

杭州市中心城区主干道交通噪声现状与控制对策

通过对杭州市中心城区主干道体育场路、凤起路和庆春路的交通噪声监测表明，96％的监测点监测值超过昼间70dB限值要求，其中等效声级Leq在70．0dB～75．0dB的路段长度占监测道路总长度的89．8％：三条交通干线交通噪声的平均等效声级值-↑Leq在71.6dB～73．2dB，按交通噪声污染分级，体育场路和凤起路属于中度交通噪声污染水平，庆春路属于轻度交通噪声污染水平。解决交通噪声污染最可行的措施为对道路进行拓宽，采用疏水沥青低噪声路面，优化车道，调整交通信号，加快车辆行驶速度以及加强交通管理等。     

河北城市霾污染来源的模拟研究

选取2007年12月作为模拟时段,以MM5-Models-3/CMAQ为核心工具,对河北地区4个主要城市(石家庄、邢台、邯郸、保定)的霾污染来源进行了模拟研究,结果表明:工业源和民用燃烧源对河北4城市PM2.5浓度贡献率最大,分别为28.1%³5.4%,29.1%35.4%,29.1%³1.8%。河北4市受工业源排放影响最大的为保定市(35.4%),其余为石家庄(31.7%)、邢台(28.3%)、邯郸(28.1%)。受民用燃烧源影响最大的依然为保定市(31.8%),其余为邯郸(30.0%)、邢台(29.1%)、石家庄(27.5%)。电厂源、民用非燃烧源和交通源的贡献率较小,分别为0.5%31.8%。河北4市受工业源排放影响最大的为保定市(35.4%),其余为石家庄(31.7%)、邢台(28.3%)、邯郸(28.1%)。受民用燃烧源影响最大的依然为保定市(31.8%),其余为邯郸(30.0%)、邢台(29.1%)、石家庄(27.5%)。电厂源、民用非燃烧源和交通源的贡献率较小,分别为0.5%².5%,0.4%2.5%,0.4%⁰.9%,2.0%0.9%,2.0%².3%。对于消光系数的部门来源,最大的依然是工业源和民用燃烧源,民用燃烧源对河北地区消光系数平均贡献率分别为石家庄20.7%,邢台29.1%,邯郸30.7%,保定30.6%;工业源的贡献率分别为石家庄18.2%,邢台15.9%,邯郸16.8%以及保定22.4%。     

北京地区第五阶段在用轻型车OBD监测频率的特征分析

随机采集北京地区200辆满足第5阶段排放标准在用车的车载诊断系统（OBD）的IUPR（OBD监测频率）数据,测试了4种典型车系的在用车在实际道路行驶工况下IUPR各监测项的特征分布,并和NEDC工况下的实验结果进行对比.结果表明：采集数据车辆的OBD系统均能实现对催化器和氧传感器的监控,对EGR和次级氧传感器的监控也可分别达到74%和91%;在用车平均点火循环3.9次才能满足一次目前IUPR的监测条件;各监测项IUPR均值均远大于国五标准限值0.10,但各IUPR监测值分布存在差异,催化转化器和氧传感器的达标率均为92%;实验室NEDC模拟工况基本能实现对各车系机动车尾气排放控制的监测,但4条实际道路测试结果则表明不同车系IUPR监测项分子+1的差异较大;拥堵路况的低速工况下OBD系统难以实现对车辆尾气排放控制系统各监测项的有效监测.因此,需结合北京实际路况进一步完善在用车辆OBD系统的监测条件,实现对北京在用车尾气排放控制系统的有效监控.     

基于遗传算法的运行模式分布模型及排放测算

针对交通系统易于收集到的平均速度,以及排放模型计算所需的运行模式分布参数,建立基于平均速度的运行模式分布模型,并采用遗传算法对模型进行优化.对比所建立模型、MOVES模型中的行驶周期所获取数据与真实数据之间的排放结果差异,发现本模型有82.5%的区间平均排放率预测误差低于MOVES,本模型的最大误差为50.0%,而MOVES模型为304.2%.使用本模型评价了北京市限行前后污染物排放情况,发现限行后二环路高峰小时HC、CO、NO_x总体排放依次减少了9.58%、11.41%、0.49%.与真实值相比,预测值R²方高于0.700,预测误差大幅度低于MOVES模型预测误差,并实现对交通策略下路网排放的动态评价应用.