[發明專利]液化天然氣公交尾氣排放預測方法

有效

• 申請號: 201710972889.3
• 申請日: 2017-10-18
• 公開（公告）號: CN107886188B
• 公開（公告）日: 2021-12-10
• 發明（設計）人: 葉智銳;王夢迪;王超;陳明華
• 申請（專利權）人: 東南大學
• 主分類號: G06Q10/04
• 分類號: G06Q10/04;G06Q50/30
• 代理公司: 南京眾聯專利代理有限公司 32206
• 代理人: 杜靜靜

1.一種液化天然氣公交尾氣排放預測方法，其特征在于，包括如下步驟：

步驟1：考察公交車輛的排放情況，確定研究的公交車輛，選擇合適的研究時間段；

步驟2：利用PEMS和GPS設備采集公交車輛的實時運行工況數據和排放數據，PEMS設備采集的數據包括：車輛的CO，CO₂，HC和NO_X質量排放率；GPS設備采集的數據包括：車輛的位置信息與實時的速度，并計算出實時的加速度；

步驟3：數據清洗與GPS數據預處理；

步驟4：基于點密度法對車輛運行過程中的怠速節點位置進行識別；

步驟5：計算車輛的機動車比功率即Vehicle Specific Power，VSP參數，并進行VSP離散化處理；

步驟6：將車輛的運行狀態分為路段行駛狀態和怠速節點狀態，并應用CART算法和均值估計的方法分別預測兩種狀態下的質量排放率；

步驟7：基于步驟6的質量排放率預測模型，將兩種狀態結合起來，建立車輛全線尾氣排放實時預測模型，并對模型進行求解，預測車輛在不同運行時長下的排放質量；

所述步驟6中均值估計具體如下：

步驟65：分別將怠速狀態下的CO、CO₂、HC和NO_x數據按照升序排列，剔除前后各2.5％的數據；

步驟66：計算每種排放物的平均質量排放率：

其中：指尾氣類型i的平均質量排放率，N為尾氣類型i的怠速節點數據總數，為第n個數據的質量排放率的值；

所述步驟7具體如下：時間T內某種尾氣的排放質量等于其在路段行駛狀態時排放的質量與在節點怠速狀態時排放的質量之和，其計算公式如下：

其中：x_s為0-1變量，當車輛處于路段行駛狀態時，取1，否則取0；x_N為0-1變量，當車輛處于節點怠速狀態時，取1，否則取0；T_S指時間T內，車輛處于路段行駛狀態的總時間，T_N指時間T內，車輛處于節點怠速狀態的總時間；指尾氣類型i在路段行駛狀態時的質量排放率；指尾氣類型i在節點怠速狀態時的質量排放率；Emissionⁱ指時間T內車輛排放的尾氣i總質量。

2.如權利要求1所述的液化天然氣公交尾氣排放預測方法，其特征在于，所述步驟2中車輛的實時加速度計算公式如下：

a_i＝v_i-v_i-1；

其中，a_i為第i秒時的加速度，單位取m/s²；v_i為第i秒時的平均速度，單位取m/s；

v_i-1為第i－1秒時的平均速度，單位取m/s。

3.如權利要求2所述的液化天然氣公交尾氣排放預測方法，其特征在于，所述步驟3中GPS數據預處理的內容具體如下：

步驟31：數據重復即為在連續的時間內出現多條數據完全相同，站臺部分的重復數據并無過多影響，予以保留；路段部分的重復數據采取直接剔除的方式；

步驟32：數據丟失即為由于受到各種外界環境的影響，在一段時間內無法接收GPS信號，獲取GPS定位信息，如丟失時間較短，則采用線性插值法進行插補；如丟失時間較長，則直接將該部分數據剔除；

步驟33：數據錯誤即為測得的經緯度數據與實際數據產生巨大的偏差，有明顯的錯誤，這部分數據采取直接剔除的方式。