[发明专利]一种液化天然气公交车尾气排放预测方法

说明书

本发明属于智能交通领域，特别涉及一种液化天然气公交车尾气排放预测方法，通过收集基本相关信息、基础变量计算、数据归一化处理、考虑选用的高斯径向基核函数、采用交叉验证选择最佳参数、对整个训练集进行训练获取支持向量机模型、建立车辆在运行过程中任一状态下的尾气排放量的预测模型，并选择部分数据进行预测分析，将预测模型的结果与实际采集的数据进行对比；本发明方法综合考虑了速度、加速度、行驶坡度、载客量等多个影响因素，建立了多因素影响的预测模型，通过部分数据对预测模型的验证说明，本发明可以为LNG公交车的尾气排放提供更为准确的预测方法，从而降低尾气排放，减少环境污染，推广LNG公交车在城市中的应用。

技术领域

本发明属于智能交通领域，特别涉及一种液化天然气公交车尾气排放预测方法。

背景技术

当前，能源和环境问题已经成为世界各国亟待解决的重点难点问题。而交通运输则是目前我国能源消耗最大、也是增长最快的行业之一。由于城市土地资源有限，道路基础设施建设跟不上快速增长的交通需求，随着机动车保有量的增加，城市交通拥堵现象越来越严重。交通拥堵现象的频繁发生，导致机动车尾气排放和能源消耗激增，机动车尾气排放所造成的污染在整个城市大气污染中所占的比例也越来越大，尾气中的CO₂、CO、NO_x、HC等对城市环境和人体健康造成了巨大的危害。因此，有效控制和降低机动车油耗和尾气排放是改善城市空气质量、保证社会经济可持续发展的必然前提。交通排放作为环境污染的重要来源，如何通过制定交通管理、控制策略从而降低机动车尾气排放，将成为未来几年交通部门工作的重点。

随着我国城镇化的快速发展，城市规模越来越大、人口不断积聚、机动车保有量迅速增加，导致交通拥堵、能源消耗和环境污染问题越来越突出，公共交通的优先发展是解决这些问题的有效途径。目前，我国城市公共交通发展远远不能适应经济社会发展和人民群众出行需要，多数城市公共交通出行比例偏低。为从根本上缓解交通拥堵、出行不便、环境污染等矛盾，必须树立公共交通优先发展理念，将公共交通放在城市交通发展的首要位置。推广公交优先的战略有利于缓解目前的交通拥堵和尾气排放等问题，公共交通以其载客能力强、占用道路资源低的优势，近些年来受到了更为广泛的关注。从早期的柴油车到现在逐步推广的新能源车，公交在绿色交通的道路上也在经历着发展与变革与燃油车相比，新能源车突出优点表现为：大幅度降低尾气排放量。

经检测液化天然气(LNG)公交车的尾气污染物主要包含CO₂、CO、NO_x、HC等。LNG公交车尾气污染物的影响因素主要包括几个方面：坡度α、速度v、加速度a、总重量m，通过现场实验，可测试得到汽车行驶到某一状态下四种尾气的排放量，同时测得该状态下的乘客数、海拔高度、行驶距离、速度、加速度等参数，这些参数均与汽车尾气排放量相关。

中国专利CN 201710972889.3公开了一种液化天然气公交尾气排放预测方法，基于CART算法建立车辆在路段行驶状态下的质量排放率和比功率参数的回归模型，并采用均值估计方法计算公交车辆在怠速状态下的质量排放率，建立车辆在运行过程中任意一段时间内的排放质量预测模型。但该方案分析比功率和排放量的关系，比功率有一定的人为规定性及偶然性，不能完全反应各LNG公交车运行状态下的参数，模型不具有拓展性。且方案的预测结果的平方相关系数在0.66-0.75之间，预测效果不够理想。

发明内容

本发明解决现有技术中存在的上述技术问题，提供一种液化天然气公交车尾气排放预测方法。

为解决上述问题，本发明的技术方案如下：

一种液化天然气公交车尾气排放预测方法，包括以下步骤：

步骤1、收集车辆位置信息、车内乘客人数信息和车辆空客质量；

步骤2、对步骤1收集的信息进行处理，得到数据集；所述数据集包括：质量m，行驶距离L，速度v，加速度a，坡度α；