【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及交通环境、机动车碳排放，具体涉及一种动态标定工况的城市道路碳排放计算方法。
技术介绍
1、随着城市的快速发展，生态环境的恶化问题日益严峻，现阶段，城市机动车排放已经成为影响城市空气质量的重要原因。为了准确估计机动车排放特征，欧美发达国家从上世纪开始陆续开发了适用于宏、中、微观不同场景的机动车排放模型。
2、根据碳排放计算原理可以分为平均速度和行驶工况两类。其中，基于平均速度的模型如移动源排放因子模型(mobile source emission factor model，mobile)、道路运输源排放计算程序(computer programme to calculate emissions from road transport，copert)等，计算时采用相对固定的工况和排放率使得模型本地性较差，无法反映车辆的实际行驶状态。基于行驶工况的模型如国际车辆排放模型(international vehicleemission model，ive)、移动车辆尾气模拟(motor vehicle emissions simulator，moves)等，将工况分为多个微单元(bin)，通过工况分布来反映车辆实际运行状态，该方式能够较为真实地反映车辆实际运行状态但模型对车辆运行状态的采集数据精度要求高，采集难度大。因此，当前本地化碳排放因子库多为固定环境、工况修正的静态库，无法满足动态碳排放的计算精度需求。
3、许多城市对交通碳排放计算的精准性和时效性要求越来越高，如何构建本地化、精确化、动态化的碳排
技术实现思路
1、本专利技术的目的是：解决moves模型对车辆运行状态数据要求高，采集难度大的问题，以实现满足动态碳排放的计算精度需求。
2、为了实现上述专利技术目的，本专利技术的技术方案是提供了一种动态标定工况的城市道路碳排放计算方法包括以下步骤：
3、1根据车重和车种对车辆数据集进行分类，车重包括重型车和非重型车，车种包括小型客车、中型客车和小型货车，对得到的车重和车种分类集中每一类车辆标注燃料类型，得到标注后的各车型，燃料类型为汽油和柴油；
4、根据moves模型的工况划分方式，得到非重型车vsp-bin工况区间和重型车vsp-bin工况区间；
5、根据moves模型，匹配各车型相对应工况区间的co2排放因子，构建基础排放因子；
6、根据各车型的小样本逐秒gps数据，结合对应车型的vsp参数计算公式，分别计算各车型的vsp参数，以及相对应以加速度和速度分类的vsp-bin工况区间；
7、根据小样本逐秒gps数据，计算各车型不同车辆的瞬时工况和行程车速，将行程车速作为速度区间的速度划分指标，结合各车型相对应车型的工况区间划分标准，计算各车辆的工况分布；
8、根据历史工况数据和道路交通流服务水平划分，确定速度区间的分类个数；
9、根据速度划分指标中速度区间的分类个数和各区间内工况分布相似度最高的原则，以总速度区间均方差和最小以及最大速度区间均方差和最小为目标，进行目标约束；
10、基于改进nsga-ⅱ算法计算各车型最优小样本速度区间划分，得到各车型最优小样本速度区间；
11、将各车型最优小样本速度区间内的各vsp-bin工况区间的平均占比作为对应区间的典型工况；
12、根据典型工况，更新相对应的工况修正参数，从而得到动态工况修正因子；
13、结合历史环境温度对排放的影响系数，确定温度区间以及相对应的温度修正因子；
14、结合历史车辆行驶里程随年份的变化和实际使用年限，确定劣化修正因子；
15、根据各车型、各车型相对应的vsp-bin工况区间的基础排放因子、速度区间和对应区间的动态工况修正因子、温度修正因子和劣化修正因子构建本地化动态碳排放因子库；
16、基于车辆数据集中的分车型统计流量和平均行程车速以及本地化动态碳排放因子库，计算动态标定工况的城市道路碳排放。
17、优选地，所述小样本逐秒gps数据还包括车辆实时的速度、加速度及坡度。
18、优选地，所述对应车型为非重型车时，所述vsp参数计算公式为：
19、
20、式中，v为非重型车的车辆瞬时速度，a为非重型车的车辆瞬时加速度，g为重力加速度，sinθ反应了道路坡度特征，w为非重型车的车型相对应的预设固定的质量参数；w1、w2、w3为不同车型的常数参数。
21、优选地，所述对应车型为重型车时，所述vsp参数计算公式为：
22、
23、v1为重型车的车辆瞬时速度；a1为重型车的车辆瞬时加速度；m为重型车的车辆质量(t)；fscale为固定质量系数；z1、z2、z3为不同车型的常数参数。
24、优选地，当环境温度小于14℃时，所述温度修正因子中修正系数为1.008，当环境温度在14～35℃之间时，所述温度修正因子中修正系数为1，当环境温度大于35℃时，所述温度修正因子中修正系数为1.507。
25、优选地，所述劣化修正因子中的劣化修正系数tm通过下式进行计算：
26、
27、式中，m为车型，year为车龄，为车型m车龄year的车辆占车型m总车辆比，为车龄year对应的劣化修正系数。
28、优选地，所述车速区间划分中行程车速的计算公式如下：
29、
30、式中，为车型m的车辆veh在路段l的行程车速，为车型m的车辆veh在路段l上行程时间，为车型m的车辆veh在路段l上t秒的采集车速。
31、优选地，所述总速度区间和所述最大速度区间的均方差和公式如下：
32、
33、式中，为车型m速度区间vj下vsp-bin区间i的工况占比平均值；bin_num为工况区间数。
34、优选地，所述本地化动态碳排放因子库中各车型的动态碳排放因子计算公式如下：
35、
36、式中，tm为车型m的劣化修正因子；o为温度修正因子；为车型m速度区间vj下vsp-bin区间i的动态工况修正因子；为燃料类型oil的车型m在速度区间vj中工况区间m的基础碳排放因子；bin_num为工况区间数。
37、优选地，所述车型m的平均行程车速的计算公式如下：
38、
39、式中，为车型m中车辆veh的行程车速；道路l车型m的流量。
40、优选地，所述城市道路碳排放的计算公式如下：
41、
42、式中，为道路l的co2排放量(g)，llen为道路l的长度。
43、本专利技术技术方案提出一种动态标定工况的城市道路碳排放计算方法，参考moves模型，构建不同车型工况单元的基本碳排放因子，基于小样本gps数据计算逐秒工况，采用改进的带精英策略的非支配排序遗传算法(the non-domin本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种动态标定工况的城市道路碳排放计算方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.如权利要求1所述的一种动态标定工况的城市道路碳排放计算方法，其特征在于，所述小样本逐秒GPS数据还包括车辆实时的速度、加速度及坡度。
3.如权利要求1所述的一种动态标定工况的城市道路碳排放计算方法，其特征在于，所述对应车型为非重型车时，所述VSP参数计算公式为：
4.如权利要求1所述的一种动态标定工况的城市道路碳排放计算方法，其特征在于，所述对应车型为重型车时，所述VSP参数计算公式为：
5.如权利要求1所述的一种动态标定工况的城市道路碳排放计算方法，其特征在于，当环境温度小于14℃时，所述温度修正因子中修正系数为1.008，当环境温度在14～35℃之间时，所述温度修正因子中修正系数为1，当环境温度大于35℃时，所述温度修正因子中修正系数为1.507。
6.如权利要求1所述的一种动态标定工况的城市道路碳排放计算方法，其特征在于，所述劣化修正因子中的劣化修正系数Tm通过下式进行计算：
7.如权利要求1所述的一种动态标定工况的城市道路碳
8.如权利要求1所述的一种动态标定工况的城市道路碳排放计算方法，其特征在于，所述总速度区间和所述最大速度区间的均方差和公式如下：
9.如权利要求1所述的一种动态标定工况的城市道路碳排放计算方法，其特征在于，所述本地化动态碳排放因子库中各车型的动态碳排放因子计算公式如下：
10.根据权利要求1中所述的一种动态标定工况的城市道路碳排放计算方法，其特征在于，所述城市道路碳排放的计算公式如下：
...【技术特征摘要】
1.一种动态标定工况的城市道路碳排放计算方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.如权利要求1所述的一种动态标定工况的城市道路碳排放计算方法，其特征在于，所述小样本逐秒gps数据还包括车辆实时的速度、加速度及坡度。
3.如权利要求1所述的一种动态标定工况的城市道路碳排放计算方法，其特征在于，所述对应车型为非重型车时，所述vsp参数计算公式为：
4.如权利要求1所述的一种动态标定工况的城市道路碳排放计算方法，其特征在于，所述对应车型为重型车时，所述vsp参数计算公式为：
5.如权利要求1所述的一种动态标定工况的城市道路碳排放计算方法，其特征在于，当环境温度小于14℃时，所述温度修正因子中修正系数为1.008，当环境温度在14～35℃之间时，所述温度修正因子中修正系数为1，当环境温度大于35℃时...
【专利技术属性】
技术研发人员：夏钰，杨学晨，高宵，刘正杰，崔鑫，王雪雪，
申请(专利权)人：上海电科智能系统股份有限公司，
类型：发明
国别省市：
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。