[發明專利]一種用于評價機動車尾氣排放的行駛周期的建立方法和系統

有效

• 申請號: 201110460169.1
• 申請日: 2011-12-31
• 公開（公告）號: CN102521974A
• 公開（公告）日: 2012-06-27
• 發明（設計）人: 張翛;趙隊家;劉少文;申俊敏
• 申請（專利權）人: 山西省交通科學研究院
• 主分類號: G08G1/00
• 分類號: G08G1/00;G06F19/00
• 代理公司: 太原同圓知識產權代理事務所(特殊普通合伙) 14107
• 代理人: 王金鎖

技術領域

本發明屬于交通運輸環境保護和空氣質量控制技術領域，涉及用于評價機動車尾氣排放的行駛周期的建立方法和系統，可用于量化一個城市、區域或國家的機動車尾氣即一氧化碳、碳氫化合物、氮氧化物、顆粒物，溫室氣體排放總量。

背景技術

行駛周期是指：由一系列機動車行駛速度-時間散點組成的連續曲線，其時間長度一般為10分鐘至20分鐘，它代表一個城市、區域或國家的機動車的典型行駛狀況或者典型交通狀況。機動車尾氣排放污染是目前世界上許多城市和國家面臨的一個嚴重環境問題。有效地控制一個地區或國家的機動車尾氣排放的首要工作室準確量化機動車的排放量，然后才能相應確定排放削減量和尾氣污染控制技術。排放因子是評價機動車排放狀況的最基本參數，也是確定機動車排放總量及其環境影響的重要依據，而建立機動車行駛周期是測試排放因子基礎工作，因此，行駛周期的質量直接關系到機動車尾氣量化的精度，進而間接影響到尾氣污染控制技術的有效性。

在機動車尾氣排放量化模型研究領域，用于總量測算的模型可以分為宏觀和微觀兩大類。其中，宏觀模型通過機動車尾氣排放因子和道路運輸的行駛里程來完成量化；微觀模型則以單個車輛為預測對象，計算某種特定駕駛模式的機動車尾氣排放量，或者是以秒為單位計算瞬時的機動車尾氣排放量。在針對道路交通運輸部門的機動車尾氣排放統計中，宏觀模型應用較為廣泛。目前，該類模型中使用最為廣泛的是由美國環保局(EPA)開放的MOBILE系列和MOVES系列模型。在這兩類模型的尾氣排放量化方法中，行駛周期是一個核心的概念。為了開發適合本地區或者國家的行駛周期，世界各地區、各國都開發了不同的適合本地區特點的行駛周期。目前，我國主要采用歐洲的ECE+EUDC行駛周期來進行輕型車的臺駕測試法，該行駛周期不能準確代表我國實際道路上機動車的行駛狀況。

建立行駛周期的總的思路就是從實測的大量實際行車速度中提煉出一段速度變化曲線，使得這段曲線能反映整體實測數據的特點。行駛周期的建立方法發展至今，主要采用拼接若干代表性微行程的辦法。微行程是行駛周期的子集，其定義為一系列起點和終點速度為零機動車行駛速度-時間散點組成的連續曲線。由于不同微行程的組合可能性龐大，目前微行程的選擇一般采用隨機篩選的辦法，具有主觀隨意性，而且選擇微行程的控制指標物理意義不準確，所以，得到的行駛周期不能準確反映實際道路交通狀況。

發明內容

本發明的目的在于克服現有行駛周期的建立方法存在的不足，提出一種基于SPSA算法的評價機動車尾氣排放的行駛周期的建立方法，其計算速度和精度均優于現有算法。

一種用于評價機動車尾氣排放的行駛周期的系統，所述系統分為外場部分11和內場部分12。所述外場部分11由數據采集車輛、車載GPS終端以及車載PDA發射端組成，采集設備不對數據進行任何處理，主控中心發布輪巡指令，實時接收和讀取由PDA發射的GPS數據。所述內場部分12由百兆以太網連接的計算機系統121組成，所述計算機系統121包括GSP數據接受端和行程數據生成器、微行程生成器、候選微行程庫生成器、最優微行程生成器、最終行駛周期生成器和行駛周期展示終端。所述外場部分11和內場部分12通過GPRS傳輸網絡通信。

一種基于SPSA算法的評價機動車尾氣排放的行駛周期的建立方法和系統，其建立方法包括以下步驟(如圖1所示)：

1)外場數據采集：利用GPS技術采集各種不同車輛在所研究區域內不同等級道路上的實時行駛速度隨時間變化的曲線；

2)數據傳輸：將采集到的GPS數據由PDA通過GPRS網絡傳輸到內場計算機系統，經過行程數據生產器處理后存入行程數據數據庫。

3)行程數據生成：將傳輸到內場到的GPS數據轉換為行程數據，然后存入行程數據數據庫。

4)微行程生成：根據微行程的定義將采集到的實時行駛速度曲線劃分為若干小段；

5)候選微行程庫建立：按照代表性評價指標值，在生成的全部微行程中選取一部分作為候選微行程庫；

6)采用SPSA算法從候選微行程庫中自動篩選若干最優微行程；

7)拼接篩選得到的最優微行程，得到目標行駛周期。

所述的微行程其代表性評價指標為：