基于公交運行特征的公交線路能耗評價研究
發(fā)布時間：2020-12-05 13:41
為實現(xiàn)公交企業(yè)對公交線路能耗的精細(xì)化管理,需要建立能夠評價公交車輛的能耗模型。然而現(xiàn)有的研究對于能耗模型多影響因素的定量分析需要大量數(shù)據(jù)作為研究支撐,不利于實際應(yīng)用。本文基于載客量對車輛總重量的影響,利用對機動車比功率質(zhì)量參數(shù)進行修正的方法,刻畫了受載客量影響的公交線路能耗差異。并在此基礎(chǔ)上提出了基于單車公交的線路能耗多維評價方法,建立了能反映不同車型和載客量條件下的能耗差異模型。其研究成果可服務(wù)于公交企業(yè)的能耗管理,也可為制定公交節(jié)能政策措施提供參考。本文在對相關(guān)研究成果的綜述后,參考MOVES模型計算能耗的方法,首先設(shè)計了微觀層面下公交線路能耗的評價方法。通過對公交運行特征和能耗特征的刻畫,計算公交車輛的能耗因子�；诖朔椒�,研究對公交車輛的運行數(shù)據(jù)和能耗數(shù)據(jù)分別進行篩選和質(zhì)量控制。其次,研究分析了公交線路能耗評價模型中的影響因素,闡述了公交車型、平均速度、載客量和駕駛行為對公交線路能耗的影響機理;研究說明,隨著公交平均速度的增加,公交車輛的能耗因子隨速度成冪函數(shù)關(guān)系下降;公交車型和載客狀態(tài)對能耗的影響體現(xiàn)在車輛總質(zhì)量的變化上。當(dāng)公交車輛的總質(zhì)量上升時,車輛運行工況分布向右偏移,相...
【文章來源】：北京交通大學(xué)北京市 211工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】：107 頁
【學(xué)位級別】：碩士
【部分圖文】：
能耗評價模型
：??（１）剔除無車輛屬性信息數(shù)據(jù)。由于監(jiān)測平臺的數(shù)據(jù)收集對象是在車輛上??安裝了數(shù)據(jù)監(jiān)測設(shè)備和回傳設(shè)備的車輛；而車輛屬性信息是公交集團提供的部分??數(shù)據(jù)，由于需要對逐秒工況數(shù)據(jù)進行車型和線路的匹配，因此平臺數(shù)據(jù)中車輛屬??性信息缺失的數(shù)據(jù)需要予以剔除。??（２）運行數(shù)據(jù)逐秒檢查。由于平臺數(shù)據(jù)是各車輛實時上傳數(shù)據(jù)，偶爾存在??網(wǎng)絡(luò)延遲等情況造成的數(shù)據(jù)時間相同而上傳多條數(shù)據(jù)。對于該情況造成的數(shù)據(jù)連??續(xù)性問題，將數(shù)據(jù)相同的按照逐秒重新排序，并對時間的數(shù)據(jù)格式進行調(diào)整以備??后續(xù)編程計算工況與工況分布。??（３）異常速度、能耗、里程數(shù)據(jù)條目剔除�？赡苁軘�(shù)據(jù)采集設(shè)備工作不穩(wěn)??定的影響，平臺數(shù)據(jù)中可能存在部分不符合物理意義的數(shù)據(jù)，例如車輛的瞬時速??度為９９９ｋｍ／ｈ，累計油耗或累計里程數(shù)為〇等。對于上述數(shù)據(jù)予以剔除。??經(jīng)過數(shù)據(jù)清洗與質(zhì)量控制，７月２７日－２８日兩日的全部數(shù)據(jù)可用數(shù)據(jù)條數(shù)４４５５??萬條，獲得速度樣本量１０３０萬，平均數(shù)據(jù)利用率為７０％。數(shù)據(jù)樣本量及速度區(qū)間??分布如下圖３－２所示：??樣本量??
時間?９：１２：３１?由ＧＰＳ采集獲得??速度?４．１６６６６６６６７?單位：ｍ／ｓ??ＣＯ２?０．５６?單位：ｇ／ｓ??ＣＯ?０．００１７３５?單位：ｇ／ｓ???ＨＣ?０．０００９７８?單位：ｇ／ｓ???對車輛的逐秒能耗數(shù)據(jù)，進行數(shù)據(jù)預(yù)處理，以滿足后續(xù)計算要求。預(yù)處理過??程分為兩個部分：（１）速度匹配，（２）能耗異常值剔除。對兩個部分的內(nèi)容進行??詳細(xì)闡述：??（１）?速度匹配??受數(shù)據(jù)采集設(shè)備的延遲影響，能耗數(shù)據(jù)與速度數(shù)據(jù)之間存在時間差。例如在??圖３－３中的紅色虛線標(biāo)識處，實測逐秒能耗的變化較速度變化有所提前。匹配原??則是對逐秒能耗左右平移使其與速度的變化趨勢趨同。匹配方法是：將逐秒能耗??曲線按時間軸向右／向左移動１秒，計算兩條曲線的相關(guān)系數(shù)，重復(fù)上述操作，直??至找到相關(guān)系數(shù)最大的一組，并按移動的秒數(shù)平移逐秒排放率數(shù)據(jù)，以達到匹配??排放率和速度數(shù)據(jù)的目的。??
【參考文獻】：
期刊論文
[1]出租車駕駛員生態(tài)駕駛行為評價[J]. 王萍,萬蔚,張克,王振華,劉顯青. 交通工程. 2018(06)
[2]基于比功率與發(fā)動機功率的重型柴油車實際道路排特性[J]. 劉明,何超,李加強,劉學(xué)淵,彭琪凱,鄒浪. 科學(xué)技術(shù)與工程. 2018(34)
[3]基于服務(wù)水平的公交車能耗評價方法[J]. 徐龍,劉瑩,張建波,吳克寒. 交通運輸系統(tǒng)工程與信息. 2018(05)
[4]基于遺傳算法的運行模式分布模型及排放測算[J]. 胥耀方,于雷,宋國華. 中國環(huán)境科學(xué). 2016(12)
[5]基于比功率的北京快速公交車輛排放特征[J]. 陳旭梅,王瑩,羨晨陽,宋國華. 北京交通大學(xué)學(xué)報. 2012(06)
[6]美國移動源排放測算機制與方法[J]. 徐龍,于雷,虞明遠(yuǎn),宋國華. 公路交通科技. 2011(08)
[7]城市快速路上機動車比功率分布特性與模型[J]. 宋國華,于雷. 交通運輸系統(tǒng)工程與信息. 2010(06)
[8]綜合移動源排放模型——MOVES[J]. 黃冠濤,宋國華,于雷,胥耀方. 交通信息與安全. 2010(04)
[9]道路交通油耗與排放的微觀測算模型綜述[J]. 宋國華. 交通節(jié)能與環(huán)保. 2010(01)
[10]基于比功率參數(shù)的北京市柴油公交車行駛和排放特征研究[J]. 郝艷召,于雷,宋國華,胥耀方,王宏圖. 汽車工程. 2010(02)
博士論文
[1]城市道路柴油公交車尾氣排放建模及應(yīng)用研究[D]. 于謙.東南大學(xué) 2016
[2]重型車實際道路車載排放測試及排放特性研究[D]. 郭佳棟.北京理工大學(xué) 2015
[3]面向交通網(wǎng)絡(luò)排放測算的機動車運行模式分布模型[D]. 胥耀方.北京交通大學(xué) 2012
碩士論文
[1]基于MOVES道路交通排放特性及影響因素研究[D]. 陳玉婷.東南大學(xué) 2016
[2]基于實測數(shù)據(jù)的公交專用道對交通排放的影響分析[D]. 樊清清.北京交通大學(xué) 2015
[3]應(yīng)用于運營管理的公路交通排放研究[D]. 張弛.上海交通大學(xué) 2014
[4]面向交通排放測算的輕重型車比功率分布特性與模型研究[D]. 孫鳳.北京交通大學(xué) 2012
[5]基于比功率參數(shù)的北京市常規(guī)公交柴油車與BRT車輛排放特征對比分析[D]. 羨晨陽.北京交通大學(xué) 2011
[6]基于VSP分布的城市公交車行駛周期研究[D]. 郭沛.北京交通大學(xué) 2011
[7]城市不同交通方式能源消耗比較研究[D]. 張鐵映.北京交通大學(xué) 2010
本文編號：2899540
【文章來源】：北京交通大學(xué)北京市 211工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】：107 頁
【學(xué)位級別】：碩士
【部分圖文】：
能耗評價模型
：??（１）剔除無車輛屬性信息數(shù)據(jù)。由于監(jiān)測平臺的數(shù)據(jù)收集對象是在車輛上??安裝了數(shù)據(jù)監(jiān)測設(shè)備和回傳設(shè)備的車輛；而車輛屬性信息是公交集團提供的部分??數(shù)據(jù)，由于需要對逐秒工況數(shù)據(jù)進行車型和線路的匹配，因此平臺數(shù)據(jù)中車輛屬??性信息缺失的數(shù)據(jù)需要予以剔除。??（２）運行數(shù)據(jù)逐秒檢查。由于平臺數(shù)據(jù)是各車輛實時上傳數(shù)據(jù)，偶爾存在??網(wǎng)絡(luò)延遲等情況造成的數(shù)據(jù)時間相同而上傳多條數(shù)據(jù)。對于該情況造成的數(shù)據(jù)連??續(xù)性問題，將數(shù)據(jù)相同的按照逐秒重新排序，并對時間的數(shù)據(jù)格式進行調(diào)整以備??后續(xù)編程計算工況與工況分布。??（３）異常速度、能耗、里程數(shù)據(jù)條目剔除�？赡苁軘�(shù)據(jù)采集設(shè)備工作不穩(wěn)??定的影響，平臺數(shù)據(jù)中可能存在部分不符合物理意義的數(shù)據(jù)，例如車輛的瞬時速??度為９９９ｋｍ／ｈ，累計油耗或累計里程數(shù)為〇等。對于上述數(shù)據(jù)予以剔除。??經(jīng)過數(shù)據(jù)清洗與質(zhì)量控制，７月２７日－２８日兩日的全部數(shù)據(jù)可用數(shù)據(jù)條數(shù)４４５５??萬條，獲得速度樣本量１０３０萬，平均數(shù)據(jù)利用率為７０％。數(shù)據(jù)樣本量及速度區(qū)間??分布如下圖３－２所示：??樣本量??
時間?９：１２：３１?由ＧＰＳ采集獲得??速度?４．１６６６６６６６７?單位：ｍ／ｓ??ＣＯ２?０．５６?單位：ｇ／ｓ??ＣＯ?０．００１７３５?單位：ｇ／ｓ???ＨＣ?０．０００９７８?單位：ｇ／ｓ???對車輛的逐秒能耗數(shù)據(jù)，進行數(shù)據(jù)預(yù)處理，以滿足后續(xù)計算要求。預(yù)處理過??程分為兩個部分：（１）速度匹配，（２）能耗異常值剔除。對兩個部分的內(nèi)容進行??詳細(xì)闡述：??（１）?速度匹配??受數(shù)據(jù)采集設(shè)備的延遲影響，能耗數(shù)據(jù)與速度數(shù)據(jù)之間存在時間差。例如在??圖３－３中的紅色虛線標(biāo)識處，實測逐秒能耗的變化較速度變化有所提前。匹配原??則是對逐秒能耗左右平移使其與速度的變化趨勢趨同。匹配方法是：將逐秒能耗??曲線按時間軸向右／向左移動１秒，計算兩條曲線的相關(guān)系數(shù)，重復(fù)上述操作，直??至找到相關(guān)系數(shù)最大的一組，并按移動的秒數(shù)平移逐秒排放率數(shù)據(jù)，以達到匹配??排放率和速度數(shù)據(jù)的目的。??
【參考文獻】：
期刊論文
[1]出租車駕駛員生態(tài)駕駛行為評價[J]. 王萍,萬蔚,張克,王振華,劉顯青. 交通工程. 2018(06)
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[3]基于服務(wù)水平的公交車能耗評價方法[J]. 徐龍,劉瑩,張建波,吳克寒. 交通運輸系統(tǒng)工程與信息. 2018(05)
[4]基于遺傳算法的運行模式分布模型及排放測算[J]. 胥耀方,于雷,宋國華. 中國環(huán)境科學(xué). 2016(12)
[5]基于比功率的北京快速公交車輛排放特征[J]. 陳旭梅,王瑩,羨晨陽,宋國華. 北京交通大學(xué)學(xué)報. 2012(06)
[6]美國移動源排放測算機制與方法[J]. 徐龍,于雷,虞明遠(yuǎn),宋國華. 公路交通科技. 2011(08)
[7]城市快速路上機動車比功率分布特性與模型[J]. 宋國華,于雷. 交通運輸系統(tǒng)工程與信息. 2010(06)
[8]綜合移動源排放模型——MOVES[J]. 黃冠濤,宋國華,于雷,胥耀方. 交通信息與安全. 2010(04)
[9]道路交通油耗與排放的微觀測算模型綜述[J]. 宋國華. 交通節(jié)能與環(huán)保. 2010(01)
[10]基于比功率參數(shù)的北京市柴油公交車行駛和排放特征研究[J]. 郝艷召,于雷,宋國華,胥耀方,王宏圖. 汽車工程. 2010(02)
博士論文
[1]城市道路柴油公交車尾氣排放建模及應(yīng)用研究[D]. 于謙.東南大學(xué) 2016
[2]重型車實際道路車載排放測試及排放特性研究[D]. 郭佳棟.北京理工大學(xué) 2015
[3]面向交通網(wǎng)絡(luò)排放測算的機動車運行模式分布模型[D]. 胥耀方.北京交通大學(xué) 2012
碩士論文
[1]基于MOVES道路交通排放特性及影響因素研究[D]. 陳玉婷.東南大學(xué) 2016
[2]基于實測數(shù)據(jù)的公交專用道對交通排放的影響分析[D]. 樊清清.北京交通大學(xué) 2015
[3]應(yīng)用于運營管理的公路交通排放研究[D]. 張弛.上海交通大學(xué) 2014
[4]面向交通排放測算的輕重型車比功率分布特性與模型研究[D]. 孫鳳.北京交通大學(xué) 2012
[5]基于比功率參數(shù)的北京市常規(guī)公交柴油車與BRT車輛排放特征對比分析[D]. 羨晨陽.北京交通大學(xué) 2011
[6]基于VSP分布的城市公交車行駛周期研究[D]. 郭沛.北京交通大學(xué) 2011
[7]城市不同交通方式能源消耗比較研究[D]. 張鐵映.北京交通大學(xué) 2010
本文編號：2899540
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