汽车消费增加导致了汽车保有量的增加,使城市坏境日益恶化。在我国的一些大城市交通大气污染比重越来越大,超过了整体污染的半数以上,减少交通大气污染,控制机动车排放状况已成当务之急。而目前我国机动车排放控制水平差,机动车单车排放因子很大;城市配套设施建设相对落后,交通管理和控制措施不利,交通的供需矛盾使机动车运行工况恶化,加重了排放污染。为了改变现有状况,优化交通管控措施改善车辆排放,此方法在当前不改变道路交通设施的大条件下具有得天独厚的优点。该方法主要通过研究道路交通流中车辆的排放特点、微观排放模型和影响车辆排放性能的制约因素,提供合理的交通管控措施,寻求交通运输的高效化和环保效益,其技术关键是交通流微观排放模型的研究。因此进行道路排放影响因素研究和微观排放建模意义重大。目前国外对于车辆排放模型的研究已开展多年,尤其对于宏观的排放预测模型的研究已相当成熟。但由于路网和交叉口等具体小范围区域的排放评估尚无有效手段,近些年来国外的研究者们致力于微观排放模型的研究中,也取得了一定的成果。而在国内对车辆排放影响因素和排放模型的研究大都集中于一些高校和研究所,由于缺乏一些有效的实验数据,研究一般借鉴国外的模型,对其修正。但是由于国内的交通条件、道路设施、车辆状况以及燃油品质与国外的差异很大,照搬国外的排放模型,简单修正运用具有不准确性。因此建立适合中国国情的车辆排放模型是在必然。一方面探索道路排放影响因素和微观排放建模意义重大,另一方面建立适合中国国情的车辆排放模型具有必然性。基于上述两方面开展城市道路轻型车微观排放模型研究具有重要的现实意义。由于微观排放模型是基于城市道路的,模型的数据应来源于实际城市道路排放实验。本文搭建的车载排放测量系统便解决了这样的问题。整个车载排放测量系统包括四大部分:排放测试模块、尾气收集模块、发动机传感器组模块和车辆行驶状况监测模块。排放测量仪器选用了当前较为成熟的美国Clean Air Technologies Inc.生产的OEM-2100,仪器的先进性不言而喻。车载排放测量系统实时采集车辆排放数据、发动机转速、进气压力、进气温度、车辆运行状况参数等等。实验采集来的数据为后续的排放影响因素分析和微观排放建模提供了依据。搭建的车载排放测量系统平台为测量实际道路车辆排放提供了一种可行的方法。为了建立城市道路轻型车微观排放模型,文中对沈阳市典型城市道路:人民大街、青年大街、亚泰大街和南湖大路进行了多种轻型车的排放实验。收集到大量数据,对数据进行了预处理。按照车型、时间、路线分别对实验数据进行了统计整理,并计算了一些相关数据。为进一步的分析和建模提供良好的基础。实际道路中影响排放率的各种因素是多重的,本文选择了其中几个比较重要的进行了分析。对捷达和红旗世纪星三种车型各运行工况下排放率变化情况的分析,结果显示各行驶工况对排放率的影响为:加速工况下的排放率远高于其他工况,巡航次之,减速再次,怠速最小。市区的运行工况分布特点为怠速、加减速比例大。各行驶工况排放贡献率为:巡航、加速、减速、怠速。对同一道路同一车型交通高峰期、低谷期和正常交通流下的排放量比较分析,结果表明车辆运行时段对排放的影响很大:高峰期排放最大,堵车最厉害,加减速频率最高;低谷期排放最小,车速相对较高;正常交通流排放居中。实验观察加速的前5秒,CO急剧升高,NO_x基本保持不变,后来5至10秒NO_x和HC也急剧增加;减速到怠速状况时,CO和NO_x需要经过10多秒左右的时间才可以达到稳定,而HC一直保持较高的状态。车速、加速度对排放率的分析结果表明:加速度是影响排放率最重要的因素之一。所产生的高排放率是由于大的加速行为引起的。而NO_x和CO排放率受速度影响也较大,这是由于燃烧温度和燃烧充分程度分别是影响它们产生的主要因素。本文在分析车速、加速度和车辆运行工况对排放率的影响基础上,采用回归方法建立了速度回归模型、巡航排放率模型、怠速排放率模型、加速度排放率模型和减速度排放率模型、速度加速度二元高次排放率模型。模型误差均在30%以内,对于预测实际道路上的瞬时排放率变化情况很有效。速度回归模型、典型工况模型中的怠速模型和加速度模型可结合交通仿真模型对城市路网的微观排放作估计,为交通管控策略提供依据。二元回归模型通用性好,比较适用于市区道路轻型车的微观排放估计。但是上面所有的模型均是基于捷达车的排放数据建立的,模型有一定的局限性,若预测别的轻型车排放,可暂时采用系数法,即给模型乘以车型系数确定别的车型的排放状况。本文分析了道路排放多重影响因素,建立了城市典型道路轻型车微观排放模型。这些模型可方便、准确预测市区道路交通流中车辆排放,亦可嵌入微观仿真软件,准确预测路段排放状况,优化交通管控措施,对具体路段排放控制起到积极作用并可对智能交通系统进行评价。研究的成果能为地方政府乃至国家进行交通环境评价方面的研究提供理论依据,对我国的交通环境治理产生积极的影响。