【机动车尾气排放及出行污染暴露评价研究的国内外文献综述6400字】.docxVIP

机动车尾气排放及出行污染暴露评价研究的国内外文献综述

目录

TOC\o1-2\h\u

303401.1机动车尾气排放估计模型 1

741.2大气污染扩散模型 3

15685参考文献 7

本文将从以下五个方面展开文献综述：机动车尾气排放估计模型，大气污染扩散模型，出行污染暴露评价方式，基于移动式实测数据的污染浓度以及路径规划。

1.1机动车尾气排放估计模型

机动车尾气排放是燃料在发动机内燃烧而产生的、从尾气管释放到空气中的一种污染物。在理想的燃烧状态下，发动机内的氧气与燃料（主要由碳氢化合物组成）发生化学反应，会生产二氧化碳和水，但在实际过程当中，由于氧气的不足会进行不完全燃烧，产生不完全燃烧的产物一氧化碳和碳氢化合物。不但如此，由于参加燃烧过程的氧气掺杂有大量的氮气，在高温环境下，氮气被氧化成一氧化氮和少量的二氧化氮。

影响机动车尾气排放程度的因素很多，它不仅受到发动机技术和控制技术等车辆自身条件的限制，同时还要受到道路基本状况和车辆行驶状态等因素的影响。除这些以外，机动车维护程度、环境温度、湿度、驾驶员驾驶习惯等因此也会影响机动车的排放水平。概括而讲，按照这些影响因素的特征，可将它们划分为四大类，分别是：（1）车辆参数；（2）行驶特征；（3）油品质量；（4）外界环境因素（温度、海拔、湿度）等。

由于本研究重点关注行驶特征，下面对这类影响因素进行详细总结。具体而言，行驶参数的影响因子又可分别这样几类：（1）机动车平均速度；（2）机动车运行状态（加速、减速、怠速、匀速）；（3）爬坡程度；（4）冷启动或热启动等启动方式。而机动车在一次出现过程中，通常会经历如下排放过程：（1）启动排放；（2）速度波动比较小的热稳定排放状态；（3）加速度排放；（4）爬坡排放。

具体而言，分析建模框架中的机动车尾气排放估计模型，相关领域已经产生了一些微观工具，通过将车辆的物理行为分解成不同的操作模式（例如，加速、减速、怠速和匀速）来精细化估算排放因子或排放强度，代表性的有基于物理意义的排放模型（CMEM模型[13]）、基于VSP的排放模型（MOVES模型[14]）和基于速度-加速度的排放模型（E-MIT[15]）模型等，这些模型主要是基于行驶工况的排放模型。国内不少研究者在国内外研究成果的基础上，结合我国城市道路和车辆实际情况，进行了模型的修正和应用等相关工作[16-17]。

微观排放模型的特点是能够评价以秒为单位的特定速度、加速度下的瞬间尾气排放量，它需要输入每一车辆的瞬间行驶工况参数，如瞬时行驶速度和加速度等。比如基于物理意义的排放模型（CMEM模型），其原理是通过计算发动机功率和空燃比确定机动车瞬时油耗状态，依据发动机转速获取油耗，再结合油耗和空燃比来确定机动车的尾气排放量。其中燃烧率、发动机排放指数、时变催化率是模型的三个核心参数，输出结果是由燃烧率、发动机排放指数、时变催化率三者相乘得到的尾气排放量。用CMEM模型模拟，需要输入车辆的物理参数和行驶参数，从而可以计算并输出单车在四种不同瞬时工况（加速、减速、怠速、匀速）下每秒的尾气排放量和油耗。其中，物理参数基本可以在车辆规格技术说明书内查找到，包括发动机排量、整车质量、发动机最大功率、发动机最大扭矩等。行驶参数包括车辆速度、加速度、道路等级等，主要由机动车在道路的实际行驶情况决定，受到路面等级和实际交通状态的限制，实际交通状态主要通过交通仿真和交通调查来进行掌控。

显而易见的是，上文提到的这些机动车尾气排放估计微观模型需要输入大量来自于框架第（1）部分交通流模型的数据（比如车辆轨迹数据），并且通常不具备数据分析功能。对于本文的研究来说，可能没有条件进行实地的大规模测量来获取这些数据，与此同时，从交通网络层面和路径规划方法来讲，应用这些微观模型也不太适合。与之相对应的，不少学者如Boriboonsomsin等[18]，Yin和Lawphongpanich等[19]，Skabardonis等[20]，Nesamani等[21]，Rilett和Benedek等[22]，Wallace等[23]提出了一些中观层面和宏观层面上的机动车尾气排放估计模型，这些模型主要是一些数学模型，通过把机动车尾气排放强度考虑为一系列交通流变量的函数来估算尾气排放。这类型的数学模型更适合本文的路径规划模型的建立和交通网络层面的分析研究。

1.2大气污染扩散模型

对空气污染暴露的研究，最早出现在环境与大气工程领域。其核心问题是研究污染物如何从源头向周围扩散，即大气污染扩散问题。大气污染物在空间中的散布是在大气边界层的湍流流场中进行的，或者说其散布过程就是大气输送与扩散的结果。因此，大气扩散模式是一种用以处理大气污染物在大气中(主要是边界层内)输送、扩散和转化问题的物理和数学模型。根据所考