城市交通大气环境影响评价及预测技术研究

作　者: 李铁柱
导　师: 王炜
学　校: 东南大学
专　业: 交通运输规划与管理
关键词: 城市交通大气污染一氧化碳氮氧化物碳氢化合物评价因子排放因子扩散灰色关联灰色聚类决策评价预测系统
分类号: X820.3
类　型: 博士论文
年　份: 2001年
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内容摘要

论文是可持续发展的城市交通系统研究国家自然科学基金重点资助项目的组成部分之一主要从以下五大部分进行了研究取得了相应的研究成果通过对国内相关研究成果的总结分析了目前我国城市交通大气环境污染的现状确定了城市交通大气环境影响的评价因子的学位论文">评价因子为CO NOx HC 将美国MOBILE5 模型及其分析软件应用于我国城市典型机动车排放因子的计算分析以南京市为实例介绍模型的应用同时确定了南京市在用机动车综合排放因子运用曲线估计方法得到了以机动车平均行驶速度为自变量的南京市机动车综合排放因子的拟合模型确定了城市机动车综合排放因子的模型结构城市机动车综合排放因子的模型结构1 机动车CO 排放因子模型的函数形式: 摩托车CO 排放因子模型为双曲线函数形式其他车型的CO 排放因子模型为三阶函数(2)机动车NOx 排放因子模型的函数形式为三阶函数3 机动车HC 排放因子模型的函数形式:汽油轿车微型车中型车吉普车的HC 排放因子模型为负幂函数重型汽油车重型柴油车HC 排放因子模型为三阶函数摩托车HC 排放因子模型为双曲线函数形式通过分析城市不同街道建筑结构风向风速和日照对城市机动车污染物扩散的影响认为城市街道两侧建筑物不等高条件下有利于机动车尾气污染物的扩散平行风有利于街道内污染物的扩散在受日照的不均匀作用下一天中不同时段峡谷内气流在各处稳定程度和扩散能力有明显差别对国内外提出的机动车污染物扩散模式进行了回顾和总结根据国内外对OSPM 模式的应用研究将OSPM 模式的修正形式应用于城市街道机动车污染物扩散的预测以OSPM 模式北京工业大学Nichoson 箱式模型的修正形式为基础开发了十字交叉口和T 型交叉口的机动车污染物扩散模式对城市交通大气环境影响的评价从两个方面展开污染物排放量和污染物扩散浓度污染物排放量分路段交叉口总体交通网络负荷条件下分车型排放量和道路网等级等方面预测建立城市道路网分等级评价模型提出了评价机动车相对污染程度的指标等级道路污染级比的概念运用灰色关联理论提出了分析车型与污染物排放量关联程度的灰色关联分析模型应用灰色聚类决策理论建立了基于灰色聚类决策的评价模型结合现行的城市环境空气质量标准将城市交通大气污染分为优良一般差4 个级别对评价集合路段或交叉口建立评价矩阵建立了4 个级别灰类的白化权函数利用超标贡献率法确定综合决策权根据灰色聚类系数进行聚类

全文目录

摘要  3-5
ABSTRACT  5-12
绪言  12-17
第一章机动车综合排放因子的确定  17-47
  1.1 城市交通大气环境影响评价因子的学位论文">评价因子  17-20
    1.1.1 机动车排放的污染物  17-18
    1.1.2 我国典型城市交通环境污染现状  18-19
    1.1.3 国家相关标准  19-20
  1.2 机动车排放影响因素  20-21
    1.2.1 车辆与燃料特性  20-21
    1.2.2 保有车辆的整体特征  21
    1.2.3 车辆运行使用特征  21
  1.3 机动车综合排放因子的确定  21-24
    1.3.1 我国城市典型在用机动车基本排放因子  21-22
    1.3.2 综合排放因子的模式计算  22-24
  1.4 南京市机动车综合排放因子计算  24-38
    1.4.1 单车基本排放因子和劣化率  25
    1.4.2 机动车行驶里程分布  25-26
    1.4.3 机动车年龄登记分布  26
    1.4.4 机动车检查和维护计划  26
    1.4.5 环境温度  26-27
    1.4.6 行驶速度  27
    1.4.6 车辆行驶里程比例  27-28
    1.4.7 方案项 Scenario Section 参数  28
    1.4.8 MOBILE5 软件输入文件格式  28-32
    1.4.9 南京市机动车污染物综合排放因子  32-38
  1.5 机动车综合排放因子的拟合模型  38-46
    1.5.1 HC 综合排放因子的拟合模型  38-41
    1.5.2 CO 综合排放因子的拟合模型  41-43
    1.5.3 NOx 综合排放因子的拟合模型  43-46
  1.6 本章小结  46-47
第二章城市街道机动车污染物扩散浓度预测  47-61
  2.1 城市道路机动车排放源强  47
  2.2 城市街道污染物扩散影响因素  47-50
    2.2.1 街道建筑结构对扩散的影响  47-49
    2.2.2 来流风向对扩散的影响  49-50
    2.2.3 风速对扩散的影响  50
    2.2.4 日照对扩散的影响  50
  2.3 国内外城市街道机动车污染物扩散模式的研究  50-52
    2.3.1 高斯型模式  50-51
    2.3.2 经验模式  51
    2.3.3 数值模拟模式  51-52
    2.3.4 箱模式  52
  2.4 城市街道峡谷扩散模式 OSPM  52-54
    2.4.1 OSPM 模式简介  52-53
    2.4.2 OSPM 模式参数  53-54
  2.5 城市交叉口机动车污染物扩散模式  54-60
    2.5.1 城市交叉口污染物构成  55
    2.5.2 城市十字交叉口机动车污染物扩散模式  55-56
    2.5.3 城市T 型交叉口机动车污染物扩散模式  56-58
    2.5.4 实测数据与模式结果的比较  58-60
  2.6 小结  60-61
第三章城市交通大气环境影响评价模型  61-80
  3.1 城市交通网络污染物排放总量分析计算  61-66
    3.1.1 路段交通污染物排放量  61-63
      3.1.1.1 交通量  61-62
      3.1.1.2 污染物排放量  62-63
    3.1.2 交叉口交通污染物排放量  63-64
    3.1.3 城市交通网络污染物排放总量  64
    3.1.4 城市交通污染物排放量分担率  64-65
    3.1.5 分车型机动车贡献率  65-66
  3.2 车型结构与交通污染物排放灰关联评价  66-70
    3.2.1 灰色关联基本理论  66-68
      3.2.1.1 灰关联因子集  66-67
      3.2.1.2 灰关联矩阵及优势分析  67-68
    3.2.2 应用举例  68-70
  3.3 城市道路网分等级污染评价  70-71
  3.4 模糊聚类分析法  71-73
    3.4.1 数据标准化处理  72
    3.4.2 建立相似矩阵  72-73
  3.5 基于灰色聚类决策的评价模型  73-79
    3.5.1 环境空气质量标准  73-74
    3.5.2 评价矩阵E 的建立  74-75
    3.5.3 灰类的白化权函数  75-77
    3.5.4 综合决策权的确定  77-78
    3.5.5 灰聚类分析  78
    3.5.6 城市交通网络大气污染水平  78
    3.5.7 结束语  78-79
  3.6 本章小结  79-80
第四章软件开发与应用  80-104
  4.1 软件开发  80-85
    4.1.1 交运之星 TranStar 简介  80
    4.1.2 软件开发主要内容  80-82
    4.1.2 软件工作流程  82-83
    4.1.3 当量小车综合排放因子模型  83-84
    4.1.4 数据文件  84
    4.1.5 软件界面  84-85
  4.2 苏州市城市交通大气环境影响评价及预测  85-103
    4.2.1 苏州市城市交通车型结构组成  85-86
    4.2.2 苏州市城市交通规划  86-93
      4.2.2.1 道路网络方案  86-87
      4.2.2.2 道路网络方案评价  87-93
    4.2.3 道路交通污染物排放量预测与评价  93-99
    4.2.4 道路空气质量预测与评价  99-103
  4.3 本章小结  103-104
第五章城市交通环境及能源消耗的系统控制  104-122
  5.1 概述  104-105
  5.2 城市交通大气污染控制的综合对策  105-109
    5.2.1 汽车设计尾气净化技术  105
    5.2.2 能源结构  105
    5.2.3 机动车排放控制管理  105-107
    5.2.4 城市规划对策  107
    5.2.5 城市交通管理  107-109
    5.2.6 城市交通控制系统  109
  5.3 城市交通环境污染及能源消耗的系统动力学机制  109-116
    5.3.1 系统结构  110-111
    5.3.2 因果关系  111-112
      5.3.2.1 目标分析  111
      5.3.2.2 因果关系分析  111-112
    5.3.3 系统流图  112-114
    5.3.4 道路交通环境及燃油消耗模型  114-116
      5.3.4.1 道路交通大气污染模型  114
      5.3.4.2 道路交通噪声污染模型  114-115
      5.3.4.3 道路交通燃油消耗模型  115
      5.3.4.4 基于环境和能源消耗约束的城市综合交通规划  115-116
  5.4 城市道路交通环境污染控制系统  116-121
    5.4.1 城市道路交通环境控制系统结构  117-119
      5.4.1.1 城市区域交通信号控制系统  117-118
      5.4.1.2 城市气象监测系统  118
      5.4.1.3 城市环境监测系统  118
      5.4.1.4 机动车尾气污染分析处理系统  118
      5.4.1.5 机动车噪声污染分析处理系统  118-119
      5.4.1.6 城市基础地理信息数据库系统  119
      5.4.1.7 城市交通环境评价结果输出系统  119
    5.4.2 系统工作过程  119
    5.4.3 系统实现的功能  119-120
    5.4.4 需进一步研究的问题  120-121
    5.4.5 结束语  121
  5.5 本章小结  121-122
结论与研究展望  122-125
附录  125-145
参考文献  145-151
攻博期间发表文章与科研实践  151-152
致谢  152

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