[发明专利]一种恶劣霾天气的城市区域交通紧急预案方法

说明书

技术领域

本发明属于交通环境工程技术领域，具体涉及一种恶劣霾天气的城市区域交通紧急预案方法。 

背景技术

随着我国国民经济和汽车工业的不断发展，在北京、上海等大城市的PM2.5污染中，机动车排放的分担率占22﹪～34﹪。解决上述交通环境问题，首先需调研当地机动车的交通流数据和交通能耗情况，其次定量(或定性)的估计该地区的污染物排放因子和相应的道路区域分布情况，然后在此基础上通过实施各种交通管理与控制措施，比如信号灯控制、限制机动车数量、变化禁左车道数、变限速等，分析其对交通状况的影响，最后通过微观交通仿真软件选择一种较优的方案并予以实施，从而达到改善城市交通环境的目的。 

目前，我国关于交通环境控制的研究已初具成果，但仍有一些不足。比如，在实现控制时没有考虑机动车的动态限行；在考虑环境污染指标时，没有将污染物浓度纳入交通管理控制的指标；在择优预案时，没有对微观交通仿真软件进行参数校正，直接将其应用则不符合当地实际交通流状况。 

本发明综合考虑以上不足，同时结合前人的研究成果，提出了一种恶劣霾天气的城市区域交通紧急预案方法。 

发明内容

本发明旨在针对现有技术的不足和近年来出现的霾天气，提供一种恶劣霾天气的城市区域交通紧急预案方法，通过提出合理的预案方法，限制部分车辆通行以及重新调整限制区域的信号灯配时，保证了当地天气不会由于尾气排放而进一步恶化，避免有害物质侵袭行人的身体健康。 

本发明方法应用于以下预案系统，该预案系统包括数据库模块、中观仿真器模块、离线优化平台模块、择优预案模块；数据库模块将采集到的数据传送至中观仿真器模块、离线优化平台模块、择优预案模块；中观仿真器模块通过交通流模型、机动车污染物排放模型和污染物扩散模型，模 拟得到机动车总旅行时间、实地区域污染物浓度两个数据，并将上述两个数据传送至离线优化平台模块；离线优化平台模块根据实地区域污染物浓度确立应急预案的集合，得到最优预案集，并将最优预案集传送至择优预案模块；择优预案模块通过微观交通仿真软件平台选取实地区域总旅行时间最少的预案作为最优预案，并且在实地区域实施。 

本发明方法包括以下步骤： 

步骤(1).对实地区域采集环境参数、机动车流量、信号灯配时、道路几何参数四个数据，并建立数据库模块； 

1.1)对实地区域采集环境参数；其中环境参数包括实地区域污染物浓度背景值(即预测的PM2.5浓度背景值)、污染物排放因子、实地区域路网的近似箱体体积； 

1.1.1)实地预测未来一天的实地区域污染物浓度背景值p₀： 

通过某浓度监测网站查询进行统计距离当天n天之内的所有空气质量指数A₀～A_n； 

采用加权移动平均法对未来1天的预测实地空气质量(AQI)指数进行预测，计算如下： 

A_-1＝w₀·A₀+w₁·A₂+…+w_n-1·A_n-1+w_n·A_n          (1) 

其中A_-1为未来1天的空气质量指数，w_n为距离当天n天的相应权重。 

可通过查询现有资料将未来1天的空气质量指数A_-1转化为实地区域污染物浓度背景值p₀； 

1.1.2)通过机动车车载测试对实地区域采集机动车污染物排放因子： 

所述的机动车污染物排放因子是指实地区域内，机动车在单位时间内以不同工况行驶排放污染物的量，单位为g/s，其中不同工况为机动车的行驶状态，具体是怠速(idling)、加速(accelerating)、减速(decelerating)以及巡航(cruise)； 

所述的机动车车载测试内设置有专业汽车尾气排放测量仪、GPS定位系统；通过GPS定位系统测得机动车逐秒的地理位置，对地理位置进行差分和二次差分计算即可得到机动车逐秒的速度与加速度，根据速度和加速度的数值将行驶时间归类到不同工况中；通过专业汽车尾气排放测量仪测得逐秒的污染物的排放量，相应地，也将污染物排放量也以不同工况进行 统计，污染物排放因子计算公式如下：