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基于二次卡尔曼滤波修正的尾气排放分布

林建新  云旭  李京冕  商鹏飞  
【摘要】:监测机动车尾气排放并制定科学减排措施迫在眉睫,而如何反映由交通需求变化引起排放分布变化是建立尾气排放分布模型的核心问题.按照"交通需求推演—机动车比功率参数确定—交通排放"的思路,利用机动车比功率参数标定交通需求与尾气排放之间的量化关系.以交通需求数据为基础,通过二次卡尔曼滤波修正交通流状态数据和交通分布数据,并通过动态交通分配获取实时车辆工况参数,与典型车型工况曲线匹配,确定车辆比功率在不同速度区间分布,而后,将机动车行驶特征工况参数代入国际车辆排放(international vehicle emission,IVE)模型中确定排放因子,计算得到区域内机动车尾气排放强度.研究表明,以15 min为预测周期,利用二次卡尔曼滤波估计交通需求的平均相对误差为8.89%,且利用IVE尾气模型模拟具有较好的可靠性.预测结果显示,实现基于动态交通需求的行驶工况所构建的交通污染分布模型具有可行性,且二次卡尔曼滤波修正提供了精度的保证,该推演数据可用于分析尾气分布,评价交通改善措施对尾气排放影响,为制定减排策略提供依据.

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