城市机动车尾气浓度时空分布规律研究

发布时间：2017-03-18 19:09

  本文关键词：城市机动车尾气浓度时空分布规律研究，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：近年来,随着我国城市机动车尤其是私家车保有量的增加,机动车尾气已成为城市空气污染的主要来源。而且由于机动车尾气的排放高度接近人体呼吸带,交通空气污染物对附近居民的健康造成了极大的威胁。因此研究多因素作用下交通空气污染物在城市范围内分布,挖掘其时空分布特点,是实现城市机动车排放污染物控制的基本前提,同时也可为城市交通规划、环境保护以及环境政策的制定提供理论基础。通常,机动车尾气浓度时空分布研究包括机动车尾气排放和机动车尾气扩散两部分。本文在回顾机动车尾气排放和扩散相关研究并比较其优势和不足的基础上,基于实时交通状态信息和气象信息,提出动态且连续的机动车尾气浓度分布的估算方法。首先,考虑路网链路的平均速度、交通量和车型比例等交通状态信息,基于不同车型的排放因子模型,构建中观机动车尾气排放模型,以计算不同链路的交通污染源在路网中的分布。然后,基于高斯扩散理论,构建不同风速场景下机动车尾气扩散模型。模型提出不同风速场景下交通污染源点源和线源的划分方法,并基于污染源的影响区域提出影响接受点污染源集合的动态确定方法。不同于基于静态交通和气象信息对单一时段浓度或长期平均浓度的研究,本文考虑连续时段间机动车尾气浓度的残留影响以及质量守恒修正,基于实时交通状态信息和气象信息,实现动态且连续的机动车尾气浓度分布模拟。最后,基于机动车尾气排放及扩散的研究方法,以北京市为例,在工作日和非工作日不同场景下,分析路网排放强度以及机动车尾气浓度的时空分布规律,探讨机动车尾气浓度变化的主要影响因素,并对模型精度进行检验。
【关键词】：机动车尾气 空气污染 排放模型 扩散模型 污染物浓度
【学位授予单位】：北京交通大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：X734.2
【目录】：

• 致谢5-6
• 摘要6-7
• ABSTRACT7-11
• 1 引言11-18
• 1.1 研究背景及意义11-12
• 1.2 机动车尾气危害12-14
• 1.3 研究内容及技术路线14-16
• 1.4 研究创新点16
• 1.5 论文结构16-17
• 1.6 本章小结17-18
• 2 国内外研究现状18-28
• 2.1 机动车尾气排放研究18-21
• 2.1.1 机动车尾气排放检测方法18-20
• 2.1.2 机动车尾气排放模型20-21
• 2.2 机动车尾气扩散研究21-26
• 2.2.1 实地测量22
• 2.2.2 风洞实验22
• 2.2.3 数值模拟22-23
• 2.2.4 扩散模式23-26
• 2.3 本章小结26-28
• 3 机动车尾气排放模型28-33
• 3.1 数据准备28-29
• 3.1.1 路网拓扑数据28-29
• 3.1.2 交通状态信息29
• 3.2 北京市机动车保有量及车型比例29-31
• 3.2.1 北京市机动车保有量29-30
• 3.2.2 机动车车型比例30-31
• 3.3 中观排放模型的建立31-32
• 3.4 本章小结32-33
• 4 机动车尾气扩散模型33-52
• 4.1 数据准备34
• 4.2 大气污染扩散影响因素34-36
• 4.3 高斯扩散理论36-38
• 4.3.1 连续点源高斯烟流扩散模式36
• 4.3.2 连续线源高斯烟流扩散模式36-37
• 4.3.3 点源烟团积分模式37-38
• 4.4 不同风速场景下的扩散模型38-41
• 4.4.1 有风条件下的扩散模型38-39
• 4.4.2 小风及准静风条件下的扩散模型39-41
• 4.5 扩散参数的选择41-44
• 4.5.1 大气稳定度级别41-42
• 4.5.2 扩散参数的确定42-44
• 4.6 污染源处理44-45
• 4.6.1 链路的处理44
• 4.6.2 污染源的处理44-45
• 4.7 影响接受点的污染源集合45-46
• 4.8 扩散模型的修正46-51
• 4.8.1 浓度分布残留估算46-49
• 4.8.2 质量守恒修正49-50
• 4.8.3 修正后的浓度分布公式50-51
• 4.9 本章小结51-52
• 5 机动车尾气排放强度和浓度时空分布52-69
• 5.1 机动车尾气排放强度时空分布规律分析52-57
• 5.1.1 机动车尾气排放强度空间分布52-53
• 5.1.2 机动车尾气排放强度时间分布53-57
• 5.2 机动车尾气浓度时空分布规律分析57-66
• 5.2.1 机动车尾气浓度空间分布57-59
• 5.2.2 机动车尾气浓度时间分布59-63
• 5.2.3 机动车尾气浓度影响因素分析63-66
• 5.3 模型检验66-67
• 5.4 本章小结67-69
• 6 结论和展望69-71
• 6.1 主要研究工作总结69
• 6.2 研究展望69-71
• 参考文献71-74
• 作者简历及攻读硕士学位期间取得的研究成果74-76
• 学位论文数据集76

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