面向高排放源捕获的城市路网遥感监测系统关键问题研究
发布时间：2021-09-03 21:16
交通排放是城市空气污染的主要来源。为减轻城市空气污染,对在路移动污染源排放进行监测是采取后续相关减排措施的基础和前提。对于交通排放的检测,现有手段主要是制定机动车排放标准,并强制机动车进行定期尾气排放检测,进而根据车辆在检测机构的尾气检测结果判断其是否超标。这种检测过程中机动车以特定工况运行,同时收集其排放的尾气进行定量分析,因此该方法具有检测精度高、检测结果可重复性强、判断标准统一的特点。但是,该方法单次检测时间长,且其检测结果无法完全反映车辆在路行驶时的实际排放;同时,由于检测间隔周期长达一年或数年,因此车辆在两次定期检测之间的排放状况无法获知。为弥补这些不足,道路遥感监测技术应运而生,该技术可应用于交通路网,通过分析尾气吸收光谱以实时检测经过车辆的尾气排放,是筛选高排放源、豁免清洁车辆的有效手段。近年来,道路遥感监测技术在多个国家和地区的应用进一步深化,并在个体车辆监管、群体车辆排放估计、污染源解析等方面体现出其巨大优势。但是,道路遥感监测技术在实际应用中仍存在一些关键问题尚待解决,本文即针对道路遥感监测技术在应用于高排放源捕获方面存在的关键问题进行研究。主要内容包括两个方面:一...
【文章来源】：中国科学技术大学安徽省 211工程院校 985工程院校
【文章页数】：139 页
【学位级别】：博士
【部分图文】：
图１．１美国２００２－２０１３年空气污染物来源，来自Ｕ．Ｓ．?ＥＰＡ发布的国家空气污染物排放淸??单丨８丨??正是由于移动污染源的排放在空气污染总量中贡献极大，我国生态环境部??
?第１章绪?论???道路机动车，而非道路移动源包括非道路移动机械、船舶、飞机等Ｐ１。《中国移??动源环境管理年报（２０１９）》指出，２０１３－２０１８年全国机动车四项污染物排放总量??总体上呈下降态势，但是排放总量仍然超过４０００万吨。图１．２展示了?２０１３－２０１８??年间我国机动车污染物排放量的变化趋势，可以发现２０１８年我国机动车保有量??己经超过了３亿辆，且近年来持续保持上升趋势。尤其可发现，数量如此庞大的??机动车排放的ＣＯ总量非常多，在２０１３－２０１８年间均超过３０００万吨。??４０００?Ｉ?？０００??脚－■?３００００??Ｔ＿＿＿?Ｉ?｜??ＩＥ?Ｉ?ＥＳ??ｍ?ｊＭ?＿?Ｌ?Ｌ?Ｌ?＾??２０１３?２０１４?２０１５?２０１６?２０１７?２０１８??＿?ＣＯ?＿?ＨＣ?霧?ＮＯｘ?■?ＰＭ?—保有量??图１．２我国机动车污染物排放量变化趋势，来自《中国移动源环境管理年报（２０１９）》１９１??另外，根据我国第一批城市大气ＰＭ２．５?（细颗粒物）源解析结果，北京、上??海、杭州、济南、广州、深圳ＰＭ２．５的首要来源为道路移动源排放；在其他的大??多数城市，道路移动源排放也是ＰＭ２．５的重要来源。根据２０１８年５月北京市的??新一轮ＰＭ２．５源解析结果，从北京市大气ＰＭ２．５来源特征看，移动源占比最大，??高达４５％；在移动源中，柴油车排放占３２％、汽油车排放占２９％、进京及过境??柴油车排放占１８％、非道路机械排放占］４％、航空及火车排放占７％［％。容易发??现，道路移动源的ＰＭ２．５排放占移动源总排放量的约８０％。??可见，城市道路移动源污染已成为我国空气污染问题中
法可获取??机动车单车在实际工况下逐秒的尾气排放数据，从而分析尾气中各污染成分的??排放特征。ＰＥＭＳ方法将检测设备放置于被检车辆上，并将气态或颗粒态污染物??检测装置与被检车辆的排气管直接连接，使用直采的方式获得尾气分析样品，从??而可得到各成分的浓度。ＰＥＭＳ除了污染物检测装置以外，通常还包括流量、车??辆位置、车辆行驶信息、温湿度等检测模块，这些模块所采集的信息将与污染物??浓度数据联合分析，从而反映车辆在各种工况及检测环境下的实际排放特征［｜３］。??ＰＥＭＳ的检测示意图如图１．３所示。??ｆ棚繫』??＿＿??图１．３?ＰＥＭＳ检测示意图（图中设备为合肥物质科学研宄院自主研制）??由于ＰＥＭＳ直接从车辆排气管中收集检测样品，因此检测准确率较高、可测??得机动车在行驶过程中连续的尾气排放量。ＰＥＭＳ—般用于单车检测，可检测的??机动车数量较少、安装过程繁杂，并且由于ＰＥＭＳ设备本身的重量可能导致检测??结果出现偏差，尤其对于轻型车辆。对于大规模的道路移动源检测来说，ＰＥＭＳ??方法具有局限性。相比而言，道路遥感监测方法将检测设备安装于道路上，对经??过检测设备的机动车依次进行检测，无需驾驶员配合。而且道路遥感监测方法检??测时间短、检测范围大、成本较低、且不影响正常交通，非常适用于在用车辆的??普查监督。但是道路遥感监测方法仅可获得污染物与Ｃ０２?（二氧化碳）的体积浓??度比值、检测结果仅可反映机动车通过检测设备瞬时的污染排放状况。需要指出??的是，与实验室中模拟工况法相比，道路遥感监测方法及ＰＥＭＳ这类在机动车实??际行驶中测量尾气排放量的方法在检测结果可重复性上面有所欠缺，但是它们??在估计在路机动车的
【参考文献】：
期刊论文
[1]A Facial Expression Emotion Recognition Based Human-robot Interaction System[J]. Zhentao Liu,Min Wu,Weihua Cao,Luefeng Chen,Jianping Xu,Ri Zhang,Mengtian Zhou,Junwei Mao. IEEE/CAA Journal of Automatica Sinica. 2017(04)
[2]天津市在用汽车遥感检测分析研究[J]. 姚立英,李璠,王伟,黄浩云. 环境科学与管理. 2016(01)
[3]高速公路网络最小检测器布设新方法[J]. 柳波,余红红,张生. 交通科学与工程. 2015(01)
[4]交通网络中线圈布局优化的支撑树算法[J]. 何胜学. 计算机应用研究. 2013(12)
[5]基于图论与矩阵论的交通检测器布设新方法[J]. 张墨逸,曹洁,牛建强,陈继铭. 公路交通科技. 2012(11)
[6]基于图论的路网交通检测器之布点[J]. 林培群,徐建闽. 控制理论与应用. 2010(12)
[7]机动车尾气的道边在线实时监测(下)[J]. 董凤忠,刘文清,刘建国,涂兴华,张玉钧,齐峰,谢品华,陆亦怀,汪世美,王亚萍,魏庆农. 测试技术学报. 2005(03)
[8]机动车尾气的道边在线实时监测(上)[J]. 董凤忠,刘文清,刘建国,涂兴华,张玉钧,齐峰,谢品华,陆亦怀,汪世美,王亚萍,魏庆农. 测试技术学报. 2005(02)
[9]机动车行驶中尾气排放的遥感测量及排放因子的估算[J]. 董刚,陈达良,张镇顺,熊永达. 内燃机学报. 2003(02)
博士论文
[1]基于车载测试的轻型汽油和混合电动车排放因子建立的关键问题与特征研究[D]. 钟庄敏.华南理工大学 2018
[2]单分类支持向量机的学习方法研究[D]. 王洪波.浙江大学 2012
硕士论文
[1]基于图论的检测器布局[D]. 郭柯.东南大学 2017
本文编号：3381864
【文章来源】：中国科学技术大学安徽省 211工程院校 985工程院校
【文章页数】：139 页
【学位级别】：博士
【部分图文】：
图１．１美国２００２－２０１３年空气污染物来源，来自Ｕ．Ｓ．?ＥＰＡ发布的国家空气污染物排放淸??单丨８丨??正是由于移动污染源的排放在空气污染总量中贡献极大，我国生态环境部??
?第１章绪?论???道路机动车，而非道路移动源包括非道路移动机械、船舶、飞机等Ｐ１。《中国移??动源环境管理年报（２０１９）》指出，２０１３－２０１８年全国机动车四项污染物排放总量??总体上呈下降态势，但是排放总量仍然超过４０００万吨。图１．２展示了?２０１３－２０１８??年间我国机动车污染物排放量的变化趋势，可以发现２０１８年我国机动车保有量??己经超过了３亿辆，且近年来持续保持上升趋势。尤其可发现，数量如此庞大的??机动车排放的ＣＯ总量非常多，在２０１３－２０１８年间均超过３０００万吨。??４０００?Ｉ?？０００??脚－■?３００００??Ｔ＿＿＿?Ｉ?｜??ＩＥ?Ｉ?ＥＳ??ｍ?ｊＭ?＿?Ｌ?Ｌ?Ｌ?＾??２０１３?２０１４?２０１５?２０１６?２０１７?２０１８??＿?ＣＯ?＿?ＨＣ?霧?ＮＯｘ?■?ＰＭ?—保有量??图１．２我国机动车污染物排放量变化趋势，来自《中国移动源环境管理年报（２０１９）》１９１??另外，根据我国第一批城市大气ＰＭ２．５?（细颗粒物）源解析结果，北京、上??海、杭州、济南、广州、深圳ＰＭ２．５的首要来源为道路移动源排放；在其他的大??多数城市，道路移动源排放也是ＰＭ２．５的重要来源。根据２０１８年５月北京市的??新一轮ＰＭ２．５源解析结果，从北京市大气ＰＭ２．５来源特征看，移动源占比最大，??高达４５％；在移动源中，柴油车排放占３２％、汽油车排放占２９％、进京及过境??柴油车排放占１８％、非道路机械排放占］４％、航空及火车排放占７％［％。容易发??现，道路移动源的ＰＭ２．５排放占移动源总排放量的约８０％。??可见，城市道路移动源污染已成为我国空气污染问题中
法可获取??机动车单车在实际工况下逐秒的尾气排放数据，从而分析尾气中各污染成分的??排放特征。ＰＥＭＳ方法将检测设备放置于被检车辆上，并将气态或颗粒态污染物??检测装置与被检车辆的排气管直接连接，使用直采的方式获得尾气分析样品，从??而可得到各成分的浓度。ＰＥＭＳ除了污染物检测装置以外，通常还包括流量、车??辆位置、车辆行驶信息、温湿度等检测模块，这些模块所采集的信息将与污染物??浓度数据联合分析，从而反映车辆在各种工况及检测环境下的实际排放特征［｜３］。??ＰＥＭＳ的检测示意图如图１．３所示。??ｆ棚繫』??＿＿??图１．３?ＰＥＭＳ检测示意图（图中设备为合肥物质科学研宄院自主研制）??由于ＰＥＭＳ直接从车辆排气管中收集检测样品，因此检测准确率较高、可测??得机动车在行驶过程中连续的尾气排放量。ＰＥＭＳ—般用于单车检测，可检测的??机动车数量较少、安装过程繁杂，并且由于ＰＥＭＳ设备本身的重量可能导致检测??结果出现偏差，尤其对于轻型车辆。对于大规模的道路移动源检测来说，ＰＥＭＳ??方法具有局限性。相比而言，道路遥感监测方法将检测设备安装于道路上，对经??过检测设备的机动车依次进行检测，无需驾驶员配合。而且道路遥感监测方法检??测时间短、检测范围大、成本较低、且不影响正常交通，非常适用于在用车辆的??普查监督。但是道路遥感监测方法仅可获得污染物与Ｃ０２?（二氧化碳）的体积浓??度比值、检测结果仅可反映机动车通过检测设备瞬时的污染排放状况。需要指出??的是，与实验室中模拟工况法相比，道路遥感监测方法及ＰＥＭＳ这类在机动车实??际行驶中测量尾气排放量的方法在检测结果可重复性上面有所欠缺，但是它们??在估计在路机动车的
【参考文献】：
期刊论文
[1]A Facial Expression Emotion Recognition Based Human-robot Interaction System[J]. Zhentao Liu,Min Wu,Weihua Cao,Luefeng Chen,Jianping Xu,Ri Zhang,Mengtian Zhou,Junwei Mao. IEEE/CAA Journal of Automatica Sinica. 2017(04)
[2]天津市在用汽车遥感检测分析研究[J]. 姚立英,李璠,王伟,黄浩云. 环境科学与管理. 2016(01)
[3]高速公路网络最小检测器布设新方法[J]. 柳波,余红红,张生. 交通科学与工程. 2015(01)
[4]交通网络中线圈布局优化的支撑树算法[J]. 何胜学. 计算机应用研究. 2013(12)
[5]基于图论与矩阵论的交通检测器布设新方法[J]. 张墨逸,曹洁,牛建强,陈继铭. 公路交通科技. 2012(11)
[6]基于图论的路网交通检测器之布点[J]. 林培群,徐建闽. 控制理论与应用. 2010(12)
[7]机动车尾气的道边在线实时监测(下)[J]. 董凤忠,刘文清,刘建国,涂兴华,张玉钧,齐峰,谢品华,陆亦怀,汪世美,王亚萍,魏庆农. 测试技术学报. 2005(03)
[8]机动车尾气的道边在线实时监测(上)[J]. 董凤忠,刘文清,刘建国,涂兴华,张玉钧,齐峰,谢品华,陆亦怀,汪世美,王亚萍,魏庆农. 测试技术学报. 2005(02)
[9]机动车行驶中尾气排放的遥感测量及排放因子的估算[J]. 董刚,陈达良,张镇顺,熊永达. 内燃机学报. 2003(02)
博士论文
[1]基于车载测试的轻型汽油和混合电动车排放因子建立的关键问题与特征研究[D]. 钟庄敏.华南理工大学 2018
[2]单分类支持向量机的学习方法研究[D]. 王洪波.浙江大学 2012
硕士论文
[1]基于图论的检测器布局[D]. 郭柯.东南大学 2017
本文编号：3381864
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