基于尾气排放信号交叉口综合评价.docx

基于尾气排放的信号交叉口综合评价 作 者 姓 名 学 院 名 称 机械与车辆学院 指 导 教 师 答辩委员会主席 申 请 学 位 工学硕士 学 科 专 业 交通运输工程 学位授予单位 北京理工大学 论文答辩日期 2015 年 1 月 摘 要 近年来，随着城市交通系统的不断发展，交通尾气排放带来的大气污染已经严重影响了人民的生活，引起越来越多的关注和研究。因此，将尾气排放作为道路评价的指标，尤其在信号交叉口这一交通节点处，可以更好地解决尾气排放优化问题。 本文在总结前人研究的基础上，以信号交叉口综合评价为研究对象，充分考虑尾气排放指标在交叉口综合评价中的作用，建立基于车辆运行状态的对交叉口的尾气排放计算模型，并采用主成分分析法，实现定量化交叉口综合评价。本论文主要在一下几方面进行了探索和研究： 首先对国内外尾气排放及交叉口评价相关研究进行了梳理总结，分析了使用较为广泛的机动车尾气排放模型和交叉口管理控制技术对机动车尾气排放的影响，重点对交叉口综合评价方法及评价指标进行研究，为交叉口处尾气排放计算和交叉口综合评价指标建立奠定了较好的理论基础。 其次从城市信号交叉口处交通特性入手，引入比功率参数来描述车辆运性工况与污染物排放因子之间的关系，并给出各 VSP 区间内机动车的污染物排放因子，利用交叉口处车辆运行状态将交通微观仿真模型与尾气排放模型相结合，建立基于车辆运行状态的交叉口尾气排放计算模型。 然后针对城市道路平面信号交叉口的特点及评价指标选取原则，建立交叉口综合评价指标体系和主成分分析评价模型。利用主成分分析法将高维度的评价指标变为低维度不相关的主成分指标，确定其权重系数，并得到交叉口处综合评价值。 最后以典型信号交叉口为例，展开模型的应用分析。利用基于车辆运行状态的交叉口尾气排放计算模型对交叉口尾气排放进行计算，验证了该尾气计算模型具有良好的可行性和适用性。同时利用多个交叉口仿真数据对交叉口综合评价模型进行验证，不仅可以科学地计算出各个交叉口的综合评价值，同时还可以实现多交叉口间定量化比较，对交叉口的评价及优化有着重要的意义。 关键词：交叉口；尾气排放；主成分分析法；综合评价 Abstract In recent years, as the urban transport system develops, the air pollution caused by vehicle emission has serious effect on people’s life. In order to solve this problem, the emission factor is usually used as an index in traffic evaluation, especially at the intersection. Comprehensive evaluation of a signalized intersection is studied in this paper based on previous researches. An emission calculation model based on vehicle operation status is established which is only used for intersections. Principal component analysis is used to quantify the weights of each index and get the comprehensive evaluation value of the intersection. This paper focus on the following aspects: First of all, the existing study about emissions and evaluation of intersection has been summarized including emission model which is widely used and the influence between intersection management control technology and emissions. The main research is comprehensive evaluation method and evaluation index of intersections which can provide t