[發明專利]一種城市道路交通污染物排放監控預警系統及方法

在審

• 申請號: 201410515802.6
• 申請日: 2014-09-29
• 公開（公告）號: CN104318315A
• 公開（公告）日: 2015-01-28
• 發明（設計）人: 魏明;孫博;陳海龍;高銳峰;孫美;呂先洋
• 申請（專利權）人: 南通大學
• 主分類號: G06Q10/04
• 分類號: G06Q10/04;G08B21/12
• 代理公司: 南京瑞弘專利商標事務所(普通合伙) 32249
• 代理人: 徐激波

技術領域

本發明涉及一種動態信息采集和數據分析系統，具體涉及一種城市道路交通污染物排放監控預警系統及方法。

背景技術

隨著我國城市經濟建設的迅速發展和城市人口的迅速膨脹，我國的城市道路和車流量也隨之迅速增加，一種立體縱橫、網絡棋布的新型道路交通格局正在形成，但其帶來的城市道路交通污染也日益嚴重。據國內外有關專家調查統計，城市交通污染包括噪音污染和廢氣污染，其中：

廢氣主要來源與機動車的尾氣排放，而機動車尾氣中一氧化碳(CO)、碳氧化合物(HC)、氮氧化物(NOx)以及顆粒物(PM)是城市空氣污染的主要構成元素，而道路交通噪聲是城市環境噪聲的主要來源，約占35％以上，已成為我國城市環境污染的一大公害，嚴重損害人們的健康，影響人們正常的工作和生活，對社會經濟的發展也存在一定的危害。

針對尾氣排放，當前國內外的研究表明，機動車尾氣排放與交通流行為密切相關，車輛在直行、換道、超車和轉彎等行駛過程中頻繁加減速會引起污染排放加劇，現有研究尚未系統地定量揭示交通流行為對其的影響程度，多數研究側重于從宏觀視角定性分析油耗、道路類型、啟動剎車、信號控制、速度控制、單向交通、公交優先對交通污染氣體排放的重要程度，僅少數研究分析交通流行為和污染物氣體之間關聯性，但未涉及道路線形設計和天氣變化等交通內外部環境微觀因素影響交通流行為，進而它們又影響交通污染氣體的排放程度，必然致使現有研究的部分理論片面化或者錯誤化。此外，現有研究未構建一套完整的城市道路交通污染物排放動態預警技術，多數側重于空氣環境監測技術方面，較少涉及交通污染物排放數據采集、交通污染物排放機理挖掘分析、預警決策技術等，這限制了進一步推廣應用。

針對交通噪音，當前國內外的研究表明，影響交通噪聲的主要因素有車速、車流量、路面寬度，即：交通噪聲的大小和車速、車流量成正比，和路面寬度成反比。但是車速、車流量、路面寬度均和交流流行為、道路線形設計和天氣因素相關，現有理論在描述交通噪聲產生機理時均忽略這些外部環境干擾因素，必然致使部分理論片面化或者錯誤化。因此，亟待尋求一整套完整的道路線形、交通流和天氣變化對交通噪聲產生機理分析，為統計、分析和評價交通噪聲控制方案提供理論支持和技術支撐，從而自動預警交通噪聲危害并生成環境治理措施。

綜上所述，亟待尋求各種復雜運行條件下的道路交通污染物排放監測與預警裝置，以減少交通污染物排放為目標，實現交通污染物排放監測的統計、分析和評價，從人工經驗決策的粗放式管理向動態管理、精細管理、定量管理和科學管理的轉變，為交通管理部門的污染物排放治理決策提供理論支持和技術支撐。

發明內容

面向交通污染物排放管理實際，本發明提供了一種城市道路交通污染物排放監測與預警裝置，結合GPS、GIS和GPRS等先進信息技術，集成交通污染氣體或噪聲排放檢測模塊、交通外部環境數據采集模塊、交通污染物排放機理分析模塊、交通污染物排放預警決策模塊、信息發布模塊于一體，將影響交通污染物排放的歷史內外部環境數據存儲至數據庫，從中挖掘交通流行為、道路線形、天氣狀況和交通污染物排放之間的有機聯系，結合實際道路動態數據，據此生成相應的交通污染物排放管控策略。本發明主要用于道路交通污染氣體或噪聲排放預警決策，實現從人工經驗的粗放式管理向精細化科學決策的轉變，為城市污染物排放治理決策提供技術支撐。

本發明方案是通過以下技術方案實現的：

本發明涉及一種城市道路交通污染物排放監控預警系統，包括交通污染物排放檢測模塊、交通外部環境數據采集模塊、交通污染物排放機理分析模塊、交通污染物排放預警決策模塊及信息發布模塊，其中所述交通污染物排放機理分析模塊與所述交通污染物排放檢測模塊和交通外部環境數據采集模塊連接，所述交通污染物排放預警決策模塊分別連接所述交通污染物排放機理分析模塊和信息發布模塊，所述交通污染物排放機理分析模塊包括數據庫及分類決策挖掘分析模塊。

所述交通污染物排放檢測模塊包括單片機，以及連接所述單片機的集成交通污染氣體檢測傳感器，GPS，GPRS等，其安裝于交通道路上，以動態采集交通污染氣體的排放量，并反饋至所述交通污染物排放機理分析模塊。

所述交通污染物排放檢測模塊包括單片機，以及連接所述單片機的集成噪音檢測傳感器、GPS、GPRS等，其安裝于交通道路上，以動態采集交通噪音的排放量，并反饋至所述交通污染物排放機理分析模塊。