一种重型柴油车辆实际道路碳排放率统计方法及系统技术方案

本申请提供了一种重型柴油车辆实际道路碳排放率统计方法及系统，该方法包括：获取重型柴油车的发动机燃料流量、车速、累计里程、时间、经度、维度数据；基于油耗和碳排放的线性关系构建重型柴油车碳排放率模型；根据构建的重型柴油车碳排放率模型以及发动机燃料流量确定重型柴油车的瞬时碳排放量；建立重型柴油车工况特征分布模型；建立重型柴油车排放因子模型：确定重型柴油车辆实际道路碳排放率。在上述技术方案中，建立基于重型柴油车远程在线监控平台数据的重型柴油车碳排放清单，有效解决目前我国重型柴油车本地化排放因子欠缺、基础工况数据获取困难的难点，高效实现了重型柴油车碳排放因子的建立和碳排放量的核算。车碳排放因子的建立和碳排放量的核算。车碳排放因子的建立和碳排放量的核算。

【技术实现步骤摘要】
一种重型柴油车辆实际道路碳排放率统计方法及系统


[0001]本说明书一个或多个实施例涉及汽车
，尤其涉及一种重型柴油车辆实际道路碳排放率统计方法及系统。

技术介绍

[0002]传统重型柴油车碳排放清单建立方法主要包括2种类型：(1)机动车排放测试技术；(2)基于排放因子模型构建排放清单。其中，机动车排放量测试技术可以较为准确地获得某一辆或某一类重型柴油车的碳排放因素和排放总量，但是无法适用于对于区域性大尺度的碳排放量核算。基于排放因子模型构建排放清单目前大多基于美国、欧洲的模型体系，国内应用存在排放因子本地适用性差，行驶工况数据、车队数据获取难度高等问题，普遍应用性较差。

技术实现思路

[0003]有鉴于此，本说明书一个或多个实施例的目的在于提出一种重型柴油车辆实际道路碳排放率统计方法及系统，用以方便统计重型柴油车量的实际碳排放量。
[0004]第一方面，提供了一种重型柴油车辆实际道路碳排放率统计方法，该重型柴油车辆实际道路碳排放率统计方法包括：
[0005]获取重型柴油车的发动机燃料流量、车速、累计里程、时间、经度、维度数据；
[0006]基于油耗和碳排放的线性关系构建重型柴油车碳排放率模型；根据构建的重型柴油车碳排放率模型以及发动机燃料流量确定重型柴油车的瞬时碳排放量；
[0007]建立重型柴油车工况特征分布模型：使用VSP刻画车辆在实际道路的行驶工况，并利用VSP分布来反映车辆在每一种工况下的行驶时间比例；
[0008]建立重型柴油车排放因子模型：耦合重型柴油车碳排放率和工况模型，建立了重型柴油车不同速度区间、不同道路类型、不同载重下的排放因子数据库，并计算重型柴油车辆实际道路碳排放率。
[0009]在上述技术方案中，建立基于重型柴油车远程在线监控平台数据的重型柴油车碳排放清单，有效解决目前我国重型柴油车本地化排放因子欠缺、基础工况数据获取困难的难点，高效实现了重型柴油车碳排放因子的建立和碳排放量的核算，对于交通行业实现“双碳”目标具有重要的推进作用。在此基础上，可延伸开展重型柴油车的排放强度研究，分析各区域的重型柴油车碳排分布规律并应用于重型柴油车远程在线监控平台量化，可以进一步实现对交通需求管理政策以及微观交通管理与控制策略的评价，为重型柴油车治理、节能减排提供关键参数和技术方法支撑。
[0010]在一个具体的可实施方案中，所述获取重型柴油车的发动机燃料流量、车速、累计里程、时间、经度、维度数据，具体为：
[0011]通过flume收集kafka发过来的发动机燃料流量、车速、累计里程、时间、经度、维度数据；
[0012]利用spark清洗数据，过滤掉经纬度异常的数据。
[0013]在一个具体的可实施方案中，所述建立重型柴油车工况特征分布模型；，具体为：
[0014]根据采集的车辆的速度，进行平均速度区间划分；
[0015]基于远程排放监控的瞬时车速，计算车辆逐秒加速度和VSP，并进行VSP分布计算；
[0016]平均速度区间划分：结合单位平均速度区间，计算每个速度区间的平均速度；
[0017]采用等间隔划分VSP区间的VSP聚类方式，进行平均速度区间下的VSP分布计算。
[0018]在一个具体的可实施方案中，所述VSP分布计算的计算方法具体为；
[0019]VSP＝(AV
t
+BV
t2
+C(v
t
+v
wt
)2v
t
+mv
t
(a
t
+g
·
sinθ
t
))/f
scale
[0020]其中，vt为t时刻的车辆运行速度，m/s；at为t时刻的车辆运行加速度，m/s2；A为滚动阻力系数，kW
‑
s/m；B为滑动阻力系数，kW
‑
s2/m2；C为风阻系数，kW
‑
s3/m3；m为车辆的实际载重，kg；g为重力加速度，m/s2；θt为t时刻的道路坡度角；fscale为缩放因子。
[0021]在一个具体的可实施方案中，所述建立重型柴油车排放因子模型，具体为：
[0022]确定碳排放因子；
[0023]根据所述车速及累计里程及碳排放率计算结果，结合机动车环保信息公开数据可以得到不同行业、车重类型、燃料类型、排放标准、行驶里程各VSP bin平均排放率；以及不同平均速度、道路类型VSP分布，结合上述两方面结果，确定速度排放因子；
[0024]车辆碳排放精准核算：对单车瞬时速度、运行里程数据分别值按时间戳顺次排序，计算不同平均速度区间下的累计运行里程，并对应至相应的速度排放因子，进行排放量计算。
[0025]在一个具体的可实施方案中，所述碳排放因子具体为：
[0026][0027]在一个具体的可实施方案中，所述速度排放因子满足：
[0028][0029]式中，EF
k
：第k个平均速度区间的排放因子，单位为g/km；ER
i
：第i个VSP bin的平均排放率，单位为g/s；VSPbin
i
：第k平均速度区间第i个VSP bin的分布值；v：第k平均速度区间的中值，单位为km/h。
[0030]在一个具体的可实施方案中，所述进行排放量计算具体公式为：
[0031][0032]其中，EF
i
为第i个平均速度区间的排放因子，M
i
为车辆在第i个平均速度区间下的累计行驶里程。
[0033]第二方面，提供了一种重型柴油车辆实际道路碳排放率统计系统，该系统包括：
[0034]远程监控单元，用于获取重型柴油车的发动机燃料流量、车速、累计里程、时间、经度、维度数据；
[0035]数据处理单元，基于油耗和碳排放的线性关系构建重型柴油车碳排放率模型；根据构建的重型柴油车碳排放率模型以及发动机燃料流量确定重型柴油车的瞬时碳排放量；
[0036]建立重型柴油车工况特征分布模型：使用VSP刻画车辆在实际道路的行驶工况，并利用VSP分布来反映车辆在每一种工况下的行驶时间比例；
[0037]建立重型柴油车排放因子模型：耦合重型柴油车碳排放率和工况模型，建立了重型柴油车不同速度区间、不同道路类型、不同载重下的排放因子数据库，并计算重型柴油车辆实际道路碳排放率。
[0038]在上述技术方案中，建立基于重型柴油车远程在线监控平台数据的重型柴油车碳排放清单，有效解决目前我国重型柴油车本地化排放因子欠缺、基础工况数据获取困难的难点，高效实现了重型柴油车碳排放因子的建立和碳排放量的核算，对于交通行业实现“双碳”目标具有重要的推进作用。在此基础上，可延伸开展重型柴油车的排放强度研究，分析各区域的重型柴油车碳排分布规律并应用于重型柴油车远程在线监控平台量化，可以进一步实现对交通需求管理政策以及微观交通管理与控制策略的本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种重型柴油车辆实际道路碳排放率统计方法，其特征在于，所述重型柴油车辆实际道路碳排放率统计方法包括：获取重型柴油车的发动机燃料流量、车速、累计里程、时间、经度、维度数据；基于油耗和碳排放的线性关系构建重型柴油车碳排放率模型；根据构建的重型柴油车碳排放率模型以及发动机燃料流量确定重型柴油车的瞬时碳排放量；建立重型柴油车工况特征分布模型：使用VSP刻画车辆在实际道路的行驶工况，并利用VSP分布来反映车辆在每一种工况下的行驶时间比例；建立重型柴油车排放因子模型：耦合重型柴油车碳排放率和工况模型，建立了重型柴油车不同速度区间、不同道路类型、不同载重下的排放因子数据库，并计算重型柴油车辆实际道路碳排放率。2.根据权利要求1所述的重型柴油车辆实际道路碳排放率统计方法，其特征在于，所述获取重型柴油车的发动机燃料流量、车速、累计里程、时间、经度、维度数据，具体为：通过flume收集kafka发过来的发动机燃料流量、车速、累计里程、时间、经度、维度数据；利用spark清洗数据，过滤掉经纬度异常的数据。3.根据权利要求1所述的重型柴油车辆实际道路碳排放率统计方法，其特征在于，所述建立重型柴油车工况特征分布模型；，具体为：根据采集的车辆的速度，进行平均速度区间划分；基于远程排放监控的瞬时车速，计算车辆逐秒加速度和VSP，并进行VSP分布计算；平均速度区间划分：结合单位平均速度区间，计算每个速度区间的平均速度；采用等间隔划分VSP区间的VSP聚类方式，进行平均速度区间下的VSP分布计算。4.根据权利要求3所述的重型柴油车辆实际道路碳排放率统计方法，其特征在于，所述VSP分布计算的计算方法具体为；VSP＝(AV
t
+BV
t2
+C(v
t
+v
wt
)2v
t
+mv
t
(a
t
+g
·
sinθ
t
))/f
scale
其中，vt为t时刻的车辆运行速度，m/s；at为t时刻的车辆运行加速度，m/s2；A为滚动阻力系数，kW
‑
s/m；B为滑动阻力系数，kW
‑
s2/m2；C为风阻系数，kW
‑
s3/m3；m为车辆的实际载重，kg；g为重力加速度，m/s2；θt为t时刻的道路坡度角；fscale为缩放因子。5.根据权利要求1～4任一项所述的重型柴油车辆实际道路碳排放率统计...

【专利技术属性】
技术研发人员：吉喆，徐莎，陈伟程，李涛，
申请(专利权)人：中国环境科学研究院环境技术工程有限公司，
类型：发明
国别省市：