车联网环境下基于间隙优化的无信号交叉口车速控制方法

为了提高城市交叉口通行效率和减少交通污染,提出一种车联网环境下基于间隙优化的无信号交叉口控制方法。针对主路车车流量大导致次路车不可穿越的情况,建立次路车控制模型和主路车队控制模型,通过调整主路车流车速及车头间隙,使次路车以较高的安全车速穿越交叉口。为验证基于间隙优化的车速控制方法的有效性,以VISSIM仿真传统驾驶环境和车联网环境下的无信号交叉口,模拟并对比分析2种环境下交叉口的通行能力、污染物和燃油排放、平均行程时间。结果表明:所设计控制方法下车辆通过交叉口的平均行程时间减少8.44 s,单位时间内的燃油消耗量降低21.6%,CO排放量降低59.8%,HC排放量降低49.3%,NO_x排放量降低73.9%,车均延误降低58.49%,通行效率提升44.43%。     

中国城市居民出行CO2排放特征及影响因素

利用居民出行调查数据,测算2000-2012年北京市和上海市居民家庭日常出行交通CO2的排放量;以2000年为基年,采用对数平均迪氏因素分解(LMDI)方法,对北京市和上海市居民出行交通CO2排放变化进行分解分析.结果表明:(1)2000-2012年,北京市和上海市的居民出行交通CO2排放均呈显著增加趋势,且北京市CO2排放总量远大于上海市;(2)收入、交通工具使用次数、人口对两市居民日常出行交通CO2排放变化起促进作用;(3)居民出行强度和居民出行结构对两市居民出行CO2排放的增加起抑制作用;(4)不同交通工具碳排放水平对北京市CO2排放变化的作用为负,而对上海市作用为正.     

基于VISSIM的交叉口信控环岛交通渠化及评价研究

城市内部的旅游景区带、大学城、商业中心带等客流集散点由于流量大容易堵塞,采取不同的渠化措施、并对该类交叉口配时进行优化可提高交叉路口的通行能力.扬州文昌阁是扬州市的府学建筑,因其所处交叉口环岛毗邻高校、历史遗迹以及商业活动区,高峰时段常发交通拥堵.为此,对汶河路-文昌路交叉口交通状况进行严谨分析,提出了渠化改进方案,利用交通仿真软件VISSIM和Synchro对方案进行对比评价得知:环岛渠化方案将交叉口的最大排队长度缩至52.51m,使路口总体平均延误从59.84s减少至29.44s,路口停车总次数减少了71.8%,大幅度的提高了道路的利用率.其研究方法和手段可以为该类问题的解决提供经验.     

非机动车影响下考虑不均衡车流的信号控制方案优化方法

针对目前信号交叉口相位设计过于依赖实践经验、未充分考虑机非交通流特性和非机动车过街模式的影响,导致通行效率低和时空资源利用不足的问题,基于机动车交通流不均衡性提出一种信号交叉口动态放行方案。建立不同放行方案的延误估计模型,综合考虑机非载客性差异,以减小交叉口人均延误为优化目标,采用灵敏度分析方法给出传统相位方案的定量设置条件,以北京市平安里西大街与赵登禹路交叉口为例,对模型的适用性进行验证,利用改进蚁群算法求解得到不同放行方案对应的最佳信号配时。结果表明：当机动车交通流不均衡系数a_j>0.25时,采用轮转放行+二次过街;当a_j<0.25、左转和直行流量之比大于1∶3,且非机动车左转流量在100～500辆/h时,采用对称放行+一次过街;当流量之比小于1∶3时,适宜采用对称放行+二次过街。与传统放行相位相比,采用对称搭接放行相位方案能使人均延误下降13.6 s,降幅为25.81%,有效提高交叉口的通行效率。     

基于试验设计的天然气发动机参数优化

以某款增压中冷天然气发动机为对象,搭建了一维模型并进行了试验验证,在此基础上对发动机的空燃比、点火提前角、配气相位以及压缩比对发动机的影响进行分析。使用试验设计的方法进行抽样,建立了发动机的响应面模型。使用多目标遗传算法对空燃比、点火提前角、配气相位以及压缩比进行了优化。优化后的扭矩提高了3. 61%,燃气消耗率降低了1. 90%,NOx排放降低了32. 74%,HC排放降低了21. 17%,CO的浓度略大于NOx的浓度,有利于NOx的进一步后处理。     

基于PEMS的国Ⅴ重型柴油客车排放特性研究

为研究国Ⅴ标准下重型柴油客车实际道路行驶时的油耗、NO_x和CO排放规律,使用便携式排放监控系统PEMS对一辆国Ⅴ重型柴油客车在南京、常州、镇江3个城市行驶的油耗和排放数据进行收集。从速度和加速度角度,分析不同行驶工况下的油耗速率和排放速率。分析显示,匀速工况下,40～50 km/h为燃油经济性和排放水平变化的车速转折点;加速工况下,加速度取0.6 m/~s2左右时,各速度区间的油耗速率、NO_x和CO排放速率均达到最大,且当车速取45～60 km/h时,该加速度工况下的3个指标分别高达匀速时的2.6倍、2.3倍和8.3倍。研究表明,燃油消耗、NO_x和CO排放速率三者中,油耗速率对速度的敏感性最高,CO排放速率对加速度的敏感性最高,不同城市等级和不同路段类型对油耗和排放有较大影响。     

低碳排放约束下城市停车换乘设施规划研究

停车换乘出行模式可以有效缓解城市交通拥堵,间接降低交通排放。研究了满足一定低碳排放指标约束下,停车换乘设施规划问题。建立了同时考虑停车设施运营者和出行者的双层规划模型。上层为运营者在CO2排放指标约束条件下以停车运营收益最大为目标的优化模型,下层是在停车换乘交通出行网络弹性需求条件下用户均衡分配模型。根据模型特点,设计了MSA算法与遗传算法相结合的求解算法。算例路网测试结果表明:模型可在一定程度上反映出行者路径选择行为,停车换乘模式可以减少人均交通排放,达到了所设定的低碳排放指标,同时达到运营收益最大的目标,为停车换乘设施建设提供了思路,具有一定的科学性和实用性。     

海口城市公交车行驶工况构建及排放清单建立

为构建城市公交车行驶工况以及建立相应排放清单,以2017年为基准年,通过对海口市公交车行驶数据采集,采用一系列特征参数来表达行驶模式,运用主成分分析法对数据进行降维处理,结合快速样本聚类的方法,完成运动学片段的聚类分析,构建行驶工况图。在海口市公交车技术水平分布、活动特征数据和运行工况等数据的统计分析的基础上,建立具有海口工况特征的IVE模型,获取海口市公交车的排放清单,最后利用车载尾气检测系统对排放清单进行验证。结果表明:相较于其他城市,海口公交车行驶工况有平均行驶速度较高,加、减速度较小,加、减速时间占比较高等特点。VOCS、PM、NO_x、CO的排放量分别为1 632、35、1 245、41 376 t。     

交通碳税对我国碳排放、社会福利及税收收入的影响分析

本文运用TREMOVE中国模型和中国国家数据,模拟新的车船税政策和碳税政策在我国的实施。模拟结果显示新的车船税和碳税的实施会使CO2排放量在2030年时下降1．19亿吨。同时如果公共交通对私人交通的替代弹性变大,公共交通更为便利或限制小汽车数量时,CO2排放量均会有更加可观的减少。两个税收政策的同时实行还会对社会福利和政府税收产生正向的影响,在双红利效应下,以环境税代替劳务税,会对社会福利的作用更加明显。     

沼气-汽油混合发动机研究

在KG144型汽油发动机基础上,将其改造成沼气汽油混合发动机。该发动机在启动和怠速时使用汽油燃料,而全功率时使用沼气燃料。发动机转速通过沼气阀和混合阀组成的调控装置自动调节,沼气阀和混合阀之间的运动关系已设定。发动机使用沼气与汽油产生1kW电力,每小时消耗1 m~3沼气,减少1 kg的CO_2排放,HC排放量也减少了60%以上。这种新的调控装置使发动机运行非常稳定,发电机组输出电压稳定,输出电压波动小于正常值的5%。     

碳交易减少了中国火电厂的减排成本吗?——基于2005-2010年面板数据的实证分析

采用中国558家规模以上火电企业微观数据,利用基于产出的二次型方向性距离函数,采用不同的估计方法计算了不同企业2005-2010年的CO2影子价格。研究表明:参数线性规划方法所计算出的CO2影子价格均值最高,为1 957.112元/吨;最小二乘法所计算出的CO2影子价格均值最低,为747.634元/吨;校正平均绝对偏差法所计算出的CO2影子价格均值为808.912元/吨;随机前沿法所计算出的CO2影子价格为934.811元/吨。综合所有估计方法,东部地区CO2影子价格均值为1 115.631元/吨,北部地区CO2影子价格均值为1 119.815元/吨,南部地区CO2影子价格均值为1 106.900元/吨,西部地区CO2影子价格均值为1 114.076元/吨。进一步根据所计算出来的CO2影子价格在八大电力集团公司之间进行了分地区分电厂之间的多维度碳交易模拟分析,证明了碳交易可以给火电企业带来较为可观的经济利益;同时也对未来10年八大电力集团公司的CO2影子价格趋势进行了预测分析,进一步论证中国中长期环境与资源保护战略目标实现的可能性。     

基于弹性需求的山地城市交通拥堵问题研究

为缓解山地城市的交通拥堵问题,以重庆主城区为例,提出采取尾号限行政策控制机动车出行,减小城市高峰期道路网压力。基于拥挤条件下的机动车出行阻抗函数,提出了弹性需求下均衡状态的所需条件,构建了限行政策下的弹性需求交通流量分配模型,采用变换网络算法对限行区域及周边影响范围内的交通流量进行分配,并评价交通服务水平的变化。研究表明:在限行政策实施后,高峰期交通需求明显下降,区域内道路交通流量减少,跨江桥梁及主要干道交通高峰小时平均流量减少了14. 7%和17%,拥堵程度明显降低。最后,提出了缓解拥堵扩散的相关配套措施和建议。     

"能源岛"-分布式热电冷三联供的进展与实践(代序言)

据预测和规划 ,为满足电力消费的增长 ,我国的火力发电装机容量将从 2 0 0 2年底的 2 .6 42 0× 10 8kW增加到 2 0 10年的 4 .9× 10 8kW ,到 2 0 2 0年将达约 6 .0 5× 10 8kW .按照我国能源的资源条件 ,85 %的一次能源来源于煤炭 ,以 2 0 0 2年发电煤耗 381g/ (kW·h)计算 ,预计 2 0 0 4需消耗的发电用煤约 8.3亿吨 .如此大量的煤炭燃烧将会带来 3个方面的影响 :a .排放出大量的SO2 、NOx、CO2 及烟尘等 ,造成严重的环境污染 ;b .需要有巨大的煤炭运输能力 ,或占用目前有限的铁路资源 ,或加大公路运输基础投资 ;c .加大了电网调配能力…     

全球主要国家的二氧化碳排放空间研究——基于生态—公平—效率模型

在低碳发展的目标下,以生态经济学为理论依据,以环境稳定、社会公平、经济发展为考量维度,建立了生态—公平—效率的低碳发展模型,确定了碳排放规模、碳排放分配和碳排放效率的指标体系。选择1990—2005年二氧化碳累计排放量均超过全球总排放量1%的主要国家为研究对象,以全球二氧化碳排放总量和人均年二氧化碳排放量为控制目标和分配指标,对主要国家1990—2050年的二氧化碳排放空间进行了分析。研究结果表明:全球人均年二氧化碳排放量为2.95吨/人年,美国、加拿大等国家的二氧化碳排放总量已透支,应大力提高二氧化碳排放效率并有责任以资金、技术等方式支持发展中国家减排以换取二氧化碳排放空间。     

压缩比对天然气发动机性能特性影响的试验研究

利用台架试验在某六缸增压中冷、火花点火天然气发动机1 400 r/min和2 000r/min两种转速下、部分负荷和全负荷上开展了压缩比为11.6、13和14的性能、油耗、燃烧和排放等特性研究。研究结果表明:随着压缩比的提高,发动机的燃油消耗率降低,热效率升高。随着压缩比的提高,发动机燃烧稳定性在1 400 r/min和2 000 r/min的中高负荷相对低负荷时更加稳定。压缩比为13时发动机的燃烧滞燃期最短,着火性能较好。发动机燃烧速燃期随着压缩比的增加而增加,尤其在中低负荷时变化较明显。排放方面,氮氧化物(NOx)的排放随着压缩比的增加而增加,且在中大负荷下增加幅度较大,碳氢(HC)的排放在压缩比为13时最低,一氧化碳的排放随着压缩比的增加先升高后降低,而二氧化碳的排放特性和一氧化碳的趋势相反,氧气的排放特性整体上和一氧化碳的排放趋势一致。从发动机燃烧、燃油消耗和排放等综合指标和特性上,发动机在压缩比为13时,整体特性最好。     

中国火电产业环境外部成本分析

对环境外部成本的定量化评估是构建节能减排政策机制的重要基础。采用选择试验法,对火电产业污染物和CO2排放减少的居民支付意愿(WTP)进行计算;采用生命周期法计算火电产业的CO2排放量,并结合碳交易价格计算火电产业排放的CO2外部成本市场值。研究发现,人们愿意为电力产业的清洁化发展支付更高电费,基于选择试验法得到的火力发电的环境外部成本是0.12~0.19元/千瓦时。研究还发现,影响火电产业环境外部价值的因素,包括公众的环境意识、相关社会因素以及对不同环境属性的偏好。     

中国居民消费间接CO2排放核算及其关键减排路径

不断扩张的居民消费不仅带动上游产业链发展,也造成大量间接CO₂排放。为缓解碳减排压力,基于环境投入产出模型核算了2017年中国居民消费间接CO₂排放量,并对居民消费上游产业链进行详细剖析,以识别关键排放路径。结果表明:（1）2017年中国居民消费间接CO₂排放为28.17亿吨;（2）各部门间接CO₂排放差异较大,其中电力、热力生产,交通运输、仓储和邮政业以及化学原料和化学制品制造业为主要贡献部门,占总排放的75%;（3）居民消费间接CO₂排放主要集中在前四个产业层,占总排放的72%;（4）第0产业层间接排放的关键路径包含电力、热力生产和供应业,交通运输、仓储和邮政业及其他服务业等6个部门;（5）第一至第三产业层排放的关键路径为18条,且存在“部门聚集”和“自循环”特征。基于路径分析结果,指出第0产业层减排应降低电力和交通等重点部门直接CO₂排放强度,倡导食品制造和服务业等部门的绿色消费方式和合理消费需求。第一至第三产业层主要依靠跨部门协作减排,同时应重视电力、农业等关键部门减排的连锁反应。     

K2CO3/Al2O3 固体碱催化酯化原油脱酸

开发高效催化剂是提高原油催化酯化脱酸效率的关键。将 K2 CO3 /Al2O3 固体碱催化剂用于原油的酯化脱酸,用 XRD、N2 吸附–脱附、Hammett 指示剂–苯甲酸滴定法表征催化剂性质,研究活性组分含量及酯化反应条件对催化剂性质和活性的影响。结果表明：当 K2 CO3 负载量为 25% 时,活性组分呈多层分散,催化剂比表面积和孔体积显著下降。催化剂的总碱量（H–>9.3）和弱碱量（9.3相似文献   

车路协同环境下干线交叉口货车车速引导模型研究

针对现有车速引导模型不适用于货车车速引导的情况,研究了考虑换挡操作的货车车速引导模型。首先,根据汽车动力性换挡模型求得货车换挡速度与加速度限值,同时对货车时空运动轨迹进行分析,共同建立货车车速引导模型约束条件;然后,建立行程总时间最短的目标函数;最后,对建立的线性规划模型进行求解,以货车行驶时间和最终车速为控制变量,以总行程时间最短为目标求得行程时间最优的驾驶轨迹。以5挡位货车JN162为测试主体,利用Matlab开展的算例分析表明:与不采用车速引导模型相比,采用车速引导模型可以降低行程总时间,对划分的不同挡位引导场景而言,1、2、3挡初速度进入引导区的货车可以降低61%～80%行程总时间,4、5挡进入引导区的货车可以降低6%～27%行程总时间,同时减少货车在交叉口停车次数,为货车智能驾驶提供理论参考。     

基于城市复合生态系统理论的城市生态交通发展评价

针对当前中国城市化进程中城市交通存在的各种外部性问题,基于城市复合生态系统理论,构建了综合评价城市生态交通发展水平的指标体系,综合运用层次分析法和数据包络分析法构建评价模型,以此模型为基础,第一次提出了生态交通指数的计算方法,最后从区域协同发展视角出发,创新性地利用Theil系数对区域内城市生态交通发展水平的空间差异进行解构。为验证该模型的可行性及其对现实政策规划的指导作用,运用该模型对2006~2015年京津冀区域内5个城市的生态交通发展水平进行了评价研究。实证结果表明,该模型可行性良好,实证结果能够客观反映各个城市生态交通发展状况及存在问题,有利于指导现实政策规划;近10年来京津冀区域内部发展差异逐渐缩小,但整体发展水平仍然较慢,因此科学系统且具体可实施的规划方案是加快推动京津冀交通一体化的重要举措;区域内部城市生态交通发展水平随经济发展整体上呈现出“倒U型”发展趋势,亟待探究北京、天津等大城市生态交通指数的上升拐点;该区域平均生态交通指数呈现出下降趋势的主要原因在于机动车的过快增长,因而需要在短期内控制机动车的增长速度与排放水平,提高公共交通基础设施的投资建设水平并发展低碳交通方式则是长期内需要重点关注的问题。