【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 e1，Tier0,和clean Tier0三類，由測(cè)試結(jié)果回歸得到各自的修正因子。雖然模型輸入只是將車輛按照燃料和重量進(jìn)行分類，但實(shí)際上假設(shè)了每個(gè)模型年的排放標(biāo)準(zhǔn)，因此即便是同一類型的車輛在不同的年份也有不同的修正參數(shù)。EMFAC與之類似，但因?yàn)榧又莸呐欧艠?biāo)準(zhǔn)更為嚴(yán)格及細(xì)致，技術(shù)種類也相對(duì)龐大：模型共有219種排放污染物（exhaust emission）技術(shù)組，和34種蒸發(fā)污染物（evaporative emission）技術(shù)組。IVE許多數(shù)據(jù)來(lái)源于MOBIE，參數(shù)修正方法類似，排放標(biāo)準(zhǔn)分類相近。CMEM模型將測(cè)試車輛按照發(fā)動(dòng)機(jī)類型、燃料配送系統(tǒng)、排放標(biāo)準(zhǔn)，即Tier1,Tier0,催化器使用狀況等技術(shù)種類分成了24類，逐類測(cè)試分析。模型越全面，內(nèi)嵌的排放標(biāo)準(zhǔn)的分類就越細(xì)致。表22：輕型汽油車歐美排放標(biāo)準(zhǔn)值比較Table22: Comparison of emission standards between Europe and for LDV標(biāo)準(zhǔn)COTHCNOx歐Ⅰ（）（HC+NOx）g/km歐Ⅱ g/km （HC+NOx）g/km歐Ⅲ g/km g/km g/km歐Ⅳ g/km g/km g/kmTier0 g/mile g/mileTier1 g/mile g/mile g/mileTLEV g/mile g/mile g/mileLEV g/mile g/mile g/mileULEV g/mile g/mile g/mile與這些美國(guó)模型相對(duì)應(yīng)的歐洲模型COPERT的最大優(yōu)勢(shì)，在于它的開(kāi)發(fā)地歐洲與我國(guó)有相同的測(cè)試工況，相近發(fā)動(dòng)機(jī)技術(shù)，并能兼容我國(guó)目前和未來(lái)一段時(shí)間內(nèi)的機(jī)動(dòng)車排放控制標(biāo)準(zhǔn)。COPERT模型的測(cè)試車輛按排放標(biāo)準(zhǔn)和技術(shù)類型分為，ECE之前，ECE15/0001，ECE 15/02，ECE 5/03，ECE 15/04，EURO1，EURO2，EURO3，EURO4等多種類型。 這與我國(guó)推行的歐Ⅰ，歐Ⅱ，國(guó)（歐）Ⅲ，國(guó)（歐）Ⅳ的排放標(biāo)準(zhǔn)是近似的。但作為統(tǒng)計(jì)類型的平均速度模型，COPERT也同樣存在著固定的工況難以代表實(shí)際情況的問(wèn)題，與美國(guó)測(cè)試工況相比，歐洲的工況要簡(jiǎn)單很多，主要由勻速，勻加速和勻減速組成，與我國(guó)城市實(shí)際工況仍然有差距。 模型的開(kāi)放性模型的開(kāi)放性包括模型本身的成熟度，參數(shù)的獲取難易，可以根據(jù)本地情況進(jìn)行修正的能力等方面，它主要反應(yīng)了模型對(duì)不同于開(kāi)發(fā)環(huán)境的地區(qū)的兼容能力。對(duì)于絕大部分的數(shù)學(xué)類模型來(lái)說(shuō)，只有在應(yīng)用過(guò)程中不斷根據(jù)現(xiàn)實(shí)情況調(diào)整參數(shù)才能逐漸得到完善，及時(shí)反應(yīng)機(jī)動(dòng)車控制水平的發(fā)展，同時(shí)，發(fā)展的時(shí)間越長(zhǎng)，使用經(jīng)驗(yàn)也越豐富，對(duì)后來(lái)的使用者借鑒意義也越大。MOBILE和EMFAC二十多年的發(fā)展證明了這一點(diǎn)。機(jī)動(dòng)車工況模型出現(xiàn)較早，但是在近幾年才得到迅速發(fā)展，很多模型，比如IVE，VTMICRO等等都是在一些大型實(shí)驗(yàn)室比如加州大學(xué)河邊分校工程學(xué)院環(huán)境研究與技術(shù)中心（CECERT），美國(guó)橡樹(shù)嶺國(guó)家實(shí)驗(yàn)室（ORNL）或者實(shí)際道路排放的測(cè)試數(shù)據(jù)上建立，還未有足夠的時(shí)間根據(jù)使用經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行調(diào)整，模型的敏感性分析也未全面，成熟度不如MOBILE、EMFAC之類的模型。四種模型中CMEM數(shù)據(jù)強(qiáng)度最大，其他三個(gè)類似，IVE略簡(jiǎn)單，但需使用GPS。模型的可移植性是指根據(jù)當(dāng)?shù)厍闆r對(duì)模型中的參數(shù)進(jìn)行修正的難易程度。這與模型不可避免的地域性的問(wèn)題不同，這個(gè)指標(biāo)反應(yīng)了模型反應(yīng)當(dāng)?shù)厍闆r的能力，例如基礎(chǔ)排放因子，排放控制計(jì)劃，車型種類等等能否盡可能多的被反映到模型中。MOBILE程序用FROTRAN語(yǔ)言編寫(xiě)，操作系統(tǒng)為DOS。模型的一個(gè)很大的優(yōu)勢(shì)在于其開(kāi)放的程序源代碼，使用者可以根據(jù)各地情況選擇需要修正模型的部分。墨西哥在用MOBILE編制國(guó)家層面的排放清單時(shí)，對(duì)模型的基礎(chǔ)排放率、燃料特性、浸置參數(shù)作了修正，而香港在使用EMFAC時(shí)除了修正基本排放因子外，也將當(dāng)?shù)氐呐欧趴刂朴?jì)劃修正了進(jìn)去。 IVE模型用JAVA語(yǔ)言編寫(xiě)，操作系統(tǒng)為WINDOWS，模型中專門(mén)設(shè)立了一個(gè)基準(zhǔn)因子修正界面，用戶可以輸入當(dāng)?shù)氐幕鶞?zhǔn)排放因子，對(duì)模型內(nèi)嵌的排放因子進(jìn)行校正，此外還可以添加IVE模型分類以外車型的基準(zhǔn)排放因子，操作簡(jiǎn)單，但僅限于基礎(chǔ)排放因子，范圍不如MOBILE廣，修正經(jīng)驗(yàn)不足。COPERT操作系統(tǒng)為WINDOWS，98%都使用于歐洲地區(qū)，修正經(jīng)驗(yàn)較少，且源代碼不開(kāi)放。CMEM系統(tǒng)復(fù)雜，參數(shù)之間的聯(lián)系緊密，模型在編寫(xiě)階段確定后難以再修改，可移植性不強(qiáng)。 模型的比較與選擇表23為各模型的適用性特點(diǎn)。通過(guò)比較可見(jiàn)，IVE，CMEM類行駛工況模型以瞬態(tài)速度加速度行駛狀態(tài)為基礎(chǔ)，對(duì)不同工況下機(jī)動(dòng)車排放進(jìn)行模擬。這類模型沒(méi)有固定的工況，需要輸入實(shí)際道路上機(jī)動(dòng)車的行駛工況，并能夠與微觀層面的交通模型進(jìn)行交互，模擬機(jī)動(dòng)車每秒的排放。但是要全面獲取具有代表性的機(jī)動(dòng)車技術(shù)組成和不同道路的行駛工況則需要較高強(qiáng)度的調(diào)查。此類模型雖然也能夠通過(guò)統(tǒng)計(jì)學(xué)的聚合得到中觀以及宏觀層面的排放清單，但數(shù)據(jù)要求高，工作量大，目前在實(shí)際應(yīng)用中并很少用此方法編制中、宏觀的排放清單。并且在實(shí)際調(diào)查中還要用到GPS等設(shè)備。表23：模型適用性比較Table23: Comparison of models adaptability模型模型原理可移植性數(shù)據(jù)庫(kù)參數(shù)可獲性應(yīng)用范圍表征參數(shù)類型結(jié)果計(jì)算原理數(shù)據(jù)來(lái)源可移植性發(fā)展時(shí)間參數(shù)設(shè)備MOBILE宏觀中觀平均速度排放因子平均統(tǒng)計(jì)回歸臺(tái)架試驗(yàn)開(kāi)放的源代碼29年27無(wú)EMFAC宏觀中觀平均速度排放因子平均統(tǒng)計(jì)回歸臺(tái)架試驗(yàn)源代碼不開(kāi)放19年16無(wú)IVE宏觀中觀VSP，平均速度工況平均統(tǒng)計(jì)回歸臺(tái)架試驗(yàn)，實(shí)際測(cè)量提供基礎(chǔ)排放因子修正界面4年19GPS，VOCECMEM微觀中觀宏觀發(fā)動(dòng)機(jī)功率需求工況瞬時(shí)物理原理臺(tái)架試驗(yàn)源代碼不開(kāi)放6年47GPSCOPERT中觀宏觀平均速度排放因子平均統(tǒng)計(jì)回歸臺(tái)架試驗(yàn)源代碼不開(kāi)放17年15無(wú)而MOBILE、EMFAC、COPERT類平均速度模型是對(duì)固定工況上的臺(tái)架測(cè)試進(jìn)行回歸的結(jié)果，采用平均速度來(lái)表征行駛對(duì)排放的影響，采用速度修正因子來(lái)計(jì)算非測(cè)試工況下的排放因子。此類模型最大的缺點(diǎn)在于固定的工況不能代表道路的實(shí)際情況，而單一的平均速度參數(shù)無(wú)法反映出行駛狀態(tài)的變化對(duì)排放的影響。但此類模型應(yīng)用性強(qiáng)，易于與中、宏觀交通模型交互，編制地區(qū)或城市的機(jī)動(dòng)車排放清單，預(yù)測(cè)空氣質(zhì)量。而其中MOBILE模型發(fā)展時(shí)間最長(zhǎng)，模型相對(duì)完整，同時(shí)還不定期根據(jù)實(shí)際情況更新數(shù)據(jù)庫(kù)，而成為應(yīng)用最廣泛的模型之一。此外，MOBILE模型由于其開(kāi)放的源代碼使得本地化修正更易實(shí)現(xiàn)，考慮到下一步的不確定性分析也需要對(duì)源代碼進(jìn)行調(diào)整。 MOBILE6主要計(jì)算方法MOBILE系列模型的核心數(shù)據(jù)為基本排放因子（BEF），數(shù)據(jù)來(lái)源為美國(guó)環(huán)保局組織的各種不同的在用車排放水平檢測(cè)結(jié)果，以及聯(lián)邦測(cè)試程序FTP中測(cè)得的排放結(jié)果。計(jì)算原理是對(duì)基本排放因子進(jìn)行行使里程、溫度、車速、駕駛行為等因素的修正，其基本排放因子[2729]的確定和主要修正方法，包括溫度[30]、空調(diào)[31]、速度[3233]等校正如下。 基礎(chǔ)排放因子Tier1之前的車輛的基礎(chǔ)排放率都在數(shù)據(jù)庫(kù)BD04和BD40中，其中，BD04是重型車、摩托車所有模擬年的基礎(chǔ)排放率，和81年之前，94年之后輕型汽車、卡車啟動(dòng)運(yùn)行排放率。BD40是8193年之間輕型汽車和卡車的啟動(dòng)運(yùn)行排放率。Tier 1 以及以后（包括TLEV，ULEV，加州LEV1，聯(lián)邦NLEV計(jì)劃，Tier2標(biāo)準(zhǔn)）的輕型汽車（LDV）和輕型卡車（LDT）的基礎(chǔ)排放率，需要考慮OBD系統(tǒng)和I/M對(duì)這些車輛的影響。確定這些車輛基本排放率的主要方法是基于這些車輛的排放標(biāo)準(zhǔn)之間的關(guān)系。Tier1和之后排放標(biāo)準(zhǔn)的NOx基本排放率建立在1122輛輕型車和62輛Tier1的輕型卡車。Tier1和之后排放標(biāo)準(zhǔn)的HC基本排放率建立在1988到1993年之間的PFI（燃料傳輸系統(tǒng)中的一種）的輕型汽車的基礎(chǔ)上。機(jī)動(dòng)車從1994年開(kāi)始實(shí)施Tier1排放標(biāo)準(zhǔn)，94和95兩年并沒(méi)有安裝OBD系統(tǒng)，從1996年開(kāi)始，所有在加州之外出售的輕型汽車和輕型卡車都裝有OBD系統(tǒng)。所以Tier1以及之后的排放標(biāo)準(zhǔn)的車輛的劣化率必須都考慮到OBD的影響。從2001年開(kāi)始，所有的I/M計(jì)劃都要求裝有OBD系統(tǒng)。所以Tier1以后的基礎(chǔ)排放率的計(jì)算模擬了一下幾種狀況：l 沒(méi)有OBD和IM：主要用于94，95年的車輛，同時(shí)也用來(lái)計(jì)算只有OBD和OBD/IM情況下的基礎(chǔ)排放率。l 只有OBD情況（沒(méi)有IM）：用于計(jì)算1996年之后裝有OBD但是沒(méi)有IM的車輛。l OBD/IM：用于計(jì)算1996年之后裝有OBD同時(shí)IM中也使用了OBD的車輛。l 排放檢測(cè)IM/沒(méi)有OBD：用于1994年和1995年并沒(méi)有裝OBD的車輛，I/M檢測(cè)使用排放檢測(cè)。MOBILE將所有車根據(jù)行駛里程分為高排放和低排放，最后計(jì)算得到的排放因子為高排放和低排放的綜合值。 Highs+Normls=1 () AVE=High_ave*Highs+Norm_ave*Normals () Highs=(AVENorm_ave)/(High_aveNorm_ave) ()其中：Highs=高排放車的比例Normals=低排放車的比例AVE=高排放車和低排放車的綜合值 Tier 1輕型汽車： HighBASE =（C_NOXFTPNorm_ave/(High_aveNormave)） ()C_NOXEFTP：將高排放車修正NOxFTP排放。Tier1之后：通過(guò)計(jì)算其對(duì)應(yīng)的排放標(biāo)準(zhǔn)和Tier1標(biāo)準(zhǔn)的比例來(lái)計(jì)算的：Norm_ave ZML(std)=Norm_aveZML(tier1ldv)*(CertStd(std)/CertStd(tier1ldv) ()Norm_ave DR(std)=Norm_aveDR(tier1ldv)*(CertStd(std)/CertStd(tier1ldv) ()高排放：High_ave(std)=average[High_ave(Tier1)*(tier1ldv)*(CertStd(std)/CertStd(tier1ldv), High_ave(tier1ldv) ] () OBD和OBD的IMAVE= OBDIM(i) = HighOBDIM(i) * High_ave + Normal(i)*Norm_ave(i) + Repaired(i) * Rep_ave () Repaird:經(jīng)過(guò)維修車輛的比例。：主要用于計(jì)算未裝OBD但已達(dá)到Tier1排放標(biāo)準(zhǔn)的995年間的車輛：ExhBase(i)=Norm_ave*(1HighBASE)+High_ave*HighBASE*(1IDR)+HighBASE*IDR*W*High_ave*RW +Norm_ave*R*HighBASE*IDR*FIX +High_ave*HighBASE*IDR*NC ()IDR：高排放車輛接受IM排放檢測(cè)的比例；R：為通過(guò)I/M排放檢測(cè)而進(jìn)行修理后達(dá)到的排放水平；Fix：進(jìn)行過(guò)修理的機(jī)動(dòng)車的比例；NC：與I/M檢測(cè)不相符合的車輛的比例；W：獲得維修補(bǔ)貼的車輛比例；RW：經(jīng)過(guò)維修后達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)的車輛。 OBD并且有排放檢測(cè)的I/MAVE=Norm_ave*(1HighBASE)+Rep_ave*(Repaired)+High_ave*HighOBD*(1IDR) +HighOBD*IDR*W*High_ave*RW +Norm_ave*R*HighOBD*IDR*FIX + High_ave*HighOBD*IDR*NC () NOx和HC啟動(dòng)和運(yùn)行排放率的確定：對(duì)Tier1之后的車輛，啟動(dòng)和運(yùn)行排放有著有之前不同的計(jì)算方法：NOx運(yùn)行排放基礎(chǔ)排放率=*FTPNOxBER HC運(yùn)行BER RCF=（++） ()X=行使里程數(shù)HC 運(yùn)行BER=RCF*FTPNMHC BERFTPBERs=（RunningBER*+Start BER*+Start BER**HS）/ ()HS：Bag3排放與Bag1排放的比例，19881993Tier0輕型車 LDV PFI基礎(chǔ)排放率（，）因此，NOx啟動(dòng)排放率（g）=*FTPBER () 溫度校正MOBILE6 仍然用MOBILE5 中