基于不同道路狀況的汽車尾氣排放測定方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及汽車尾氣排放測定技術領域，具體涉及一種研究不同的道路狀況對于汽車尾氣排放影響的汽車尾氣排放測定方法。
【背景技術】
[0002]隨著社會經濟的發(fā)展和城市化、機動化進程的加快，機動車保有量急劇增長，居高不下。城市汽車保有量的快速增加除了導致嚴重的交通擁堵外，同時也產生了更為嚴重的交通環(huán)境污染，其中以對人們的生活造成極大不便、嚴重損害人們身體健康的霧霾為典型代表。
[0003]隨著交通環(huán)境污染的日益加劇，排放控制策略研究也逐步由發(fā)動機改進等針對單車的排放削減發(fā)展到改善道路整體排放控制。而有效的道路尾氣排放控制策略制定的前提是準確合理地對道路尾氣排放進行量化評估。目前的路網尾氣排放量化評價研究一般從較為宏觀的角度分析路網機動車排放總量，無法反映路網中不同路段排放污染的特性，因此也就不能夠為道路設計者提供減少道路尾氣排放的參考和指導。由此可知，道路尾氣排放的準確量化，是解決交通環(huán)境問題的關鍵。
[0004]影響道路尾氣排放水平的因素非常復雜，長期以來，國內外對于道路尾氣排放的研究主要集中于駕駛行為、交通流、發(fā)動機等方面，對于影響道路尾氣排放的主觀因素-人和客觀因素-車都有了較為全面的了解和研究，但諸多研究均著眼于車輛的行駛狀態(tài):速度和加速度。經研究分析可知，道路的空間線性的不同(包括坡度、曲線半徑、坡長等參數(shù))和平整度都會對其尾氣排放有一定的影響。實際上道路的幾何線形亦是決定車輛的行駛狀態(tài)的主要因素。對于道路空間線形和平整度對道路尾氣排放的研究不僅具有道路線形設計的指導意義，還能夠為多方案路線選擇時提供可靠的道路尾氣排放趨勢預測，為其環(huán)境評價提供有力的論證。
[0005]現(xiàn)有的尾氣測定方法很多，但為固定設置在道路兩側或交叉口的尾氣測定裝置，此類測定方法存在以下不足之處:I)不能跟蹤、持續(xù)測定特定車輛在行駛過程中的尾氣排放變化情況;2)很難直觀地反應汽車尾氣排放與所行駛的不同道路狀況之間的關系。
[0006]綜上可知，提出一種可以方便、直觀地測定基于不同道路狀況的汽車尾氣排放測定方法，從而便于我們總結、分析道路各空間線形參數(shù)對尾氣排放的影響規(guī)律是很有必要的，也是推廣、實現(xiàn)“綠色交通”、“可持續(xù)發(fā)展”等理念亟待解決的問題。

【發(fā)明內容】

[0007]技術問題:本發(fā)明所要解決的技術問題是:提供一種基于不同道路狀況的汽車尾氣排放測定方法，可以方便、直觀地研究不同的道路狀況對于汽車尾氣排放的影響規(guī)律，可以克服現(xiàn)有技術中存在的不足，同時還可以更好地解決交通環(huán)境問題。
[0008]技術方案:本發(fā)明的一種基于不同道路狀況的汽車尾氣排放測定方法為:該測定方法包括用煙氣測定儀測定尾氣排放情況、利用GPS數(shù)據還原出道路線形指標和利用手機振動感應技術記錄汽車行駛過程中的振動情況;根據GPS定位裝置和能感應并記錄振動情況的手機振動感應裝置記錄的數(shù)據，可體現(xiàn)、還原所測定道路的曲線半徑、坡長、坡度的各類空間線形指標和道路的平整度，再結合所記錄的汽車尾氣各成分的排放情況，分析所測定道路的空間線形指標、平整度和汽車尾氣排放的關系。
[0009]所述用煙氣測定儀測定尾氣排放情況，是將煙氣測定儀固定安放在汽車排氣管口，實時記錄汽車尾氣各成分的排放情況，測定結束后將煙氣測定儀連接電腦，可將記錄數(shù)據導出。
[0010]所述利用GPS數(shù)據還原出道路線形指標，是在汽車上安裝是在汽車上安裝高精度差分GPS定位裝置，記錄汽車在測定全過程中準確實時測定所經路段的三維坐標及行駛速度，且精度要求為0.01米級。測定結束后，將這些數(shù)據導入到道路線形參數(shù)計算程序和專業(yè)的CAD道路設計輔助軟件中，描繪出汽車在測定階段三維的行駛路線，實現(xiàn)車輛軌跡的恢復可視化，也即路線的線形擬合恢復、可視化。
[0011]其中的道路線形參數(shù)計算程序的研究思路是先利用差分GPS與航位推算(DGPS/DR)組合定位技術和計算機技術實時地獲取檢測道路點位坐標，再通過這些坐標計算道路線形參數(shù)。
[0012]所述利用手機振動感應技術記錄汽車行駛過程中的振動情況;是在汽車上搭載能感應并記錄振動情況的手機振動感應裝置，記錄整個測定過程中汽車的振動情況，進而反映出乘客乘坐時的舒適度和所行駛道路的平整度。
[0013]該方法包括以下步驟:
[0014]I)選定一輛車齡為3-5年的小型汽車在氣溫為20-25攝氏度的條件下進行測定試驗；
[0015]2)在選定的車輛上安裝GPS定位裝置和能感應并記錄振動情況的手機等振動感應裝置；
[0016]3)將汽車發(fā)動，標定、檢驗所使用的煙氣測定儀是否靈敏，并完成儀器清零和儀器延遲反應時間標定的步驟；
[0017]4)將標定清零無誤的煙氣測定儀用鐵絲綁緊、固定在所選的測定車輛的排氣管口處；
[0018]5)駕駛所選車輛在要測定的道路上行駛，同時可在車內觀察煙氣測定儀是否正常工作；
[0019]6)車輛行駛結束后，將煙氣測定儀測定的實時尾氣排放數(shù)據、GPS定位裝置測定的實時定位數(shù)據和能感應并記錄振動情況的手機等振動感應裝置測定的振動數(shù)據導出，并注意通過移動各類數(shù)據的時間軸來消除同一地點對應的這3類數(shù)據的延誤時間差，進而得到汽車行駛過程中不同地點對應的尾氣排放情況和振動情況；
[0020]7)將測定過程中記錄的定位數(shù)據導入到CAD中，再結合互動式道路及立交CAD系統(tǒng)DICAD描繪出汽車在測定階段三維的行駛路線，由GPS三維坐標直接得到三維路線圖，實現(xiàn)車輛軌跡在地圖上的恢復可視化，也即路線的線形擬合恢復、可視化，再對應路線上各點實時的尾氣排放情況和振動情況，即可分析所測定道路的空間線形指標、平整度和汽車尾氣排放的關系。
[0021]有益效果:本發(fā)明具有如下優(yōu)點和積極效果:
[0022]1、本發(fā)明針對當下日益嚴峻的交通環(huán)境問題，提出一種將道路狀況與尾氣排放相結合的解決思路，試圖從道路的角度來解決交通環(huán)境問題，便于從新的更有效的途徑來減少尾氣對人們的生活造成極大不便和對人們的健康造成的危害，有很強的現(xiàn)實意義。
[0023]2、本發(fā)明提出的尾氣排放測定方法簡單易行，使用的設備獲取方便，用到的GPS定位技術很多車輛都有車載，用到的振動感應技術現(xiàn)在很多智能手機都能實現(xiàn)。
[0024]3、本發(fā)明提出的用手機等振動感應裝置來記錄汽車在行駛過程中的振動情況，能較方便、較直觀地反映乘客乘坐汽車的舒適度和道路的平整度。
[0025]4、本發(fā)明提出的將測定過程中記錄的定位數(shù)據導入到CAD中，再結合DICAD(互動式道路及立交CAD系統(tǒng))描繪出汽車在測定階段三維的行駛路線，由GPS三維坐標直接得到三維路線圖，便于實現(xiàn)測定、記錄車輛軌跡和道路線形的可視化。
[0026]5、針對同樣的測定車輛和測定實驗溫度，利用本發(fā)明提出的測定方法，在測定完一些不同道路狀況的尾氣排放情況后，可以直觀地看出道路各空間線形參數(shù)和平整度對尾氣排放的影響規(guī)律，這樣就可以方便我們?yōu)槎喾桨嘎肪€選擇時提供可靠的道路尾氣排放趨勢預測，為其環(huán)境評價提供有力的論證；同時也便于引導道路設計者在道路設計階段就注重道路的可持續(xù)發(fā)展、遵循“綠色”交通發(fā)展趨勢，追求道路的綜合效益。
【附圖說明】
[0027]圖1是本發(fā)明的一個實施流程示意圖。
[0028]圖中有:煙氣測定模塊I，GPS數(shù)據測定模塊2，振動情況測定模塊3。
【具體實施方式】
[0029]本發(fā)明利用煙氣測定儀實時測定、記錄汽車尾氣排放量，并同時利用GPS定位技術和振動感應技術測定、記錄汽車的行駛路徑和行駛中的振動情況，進而得到汽車行駛在不同空間線形和平整度的道路上的尾氣排放的不同狀況。
[0030]具體地，所述的煙氣測定儀固定安放在汽車排氣管口，實時記錄汽車尾氣各成分的排放情況。
[0031]具體地，所述的GPS定位技術是在汽車上安裝GPS定位裝置采集汽車的實時定位數(shù)據，后期利用這些采集到的定位數(shù)據結合DICAD(互動式道路及立交CAD系統(tǒng))實現(xiàn)車輛軌跡在地圖上的恢復可視化，也即路線的線形擬合恢復、可視化。
[0032]具體地，所述的振動感應技術是在車上利用能感應并記錄振動情況的手機等振動感應裝置記錄汽車行駛過程中的振動情況，進而反映出乘客乘坐時的舒適度和所行駛道路的平整度。
[0033]本發(fā)明提出的基于不同道路狀況的汽車尾氣排放測定方法，包括以下步驟:I)選定一輛車齡為3-5年、性能良好的小型汽車在氣溫為20-25攝