【文章內(nèi)容簡介】 e1，Tier0,和clean Tier0三類，由測試結(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，但實際上假設(shè)了每個模型年的排放標(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，但因為加州的排放標(biāo)準(zhǔn)更為嚴(yán)格及細(xì)致，技術(shù)種類也相對龐大：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模型將測試車輛按照發(fā)動機類型、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與這些美國模型相對應(yīng)的歐洲模型COPERT的最大優(yōu)勢，在于它的開發(fā)地歐洲與我國有相同的測試工況，相近發(fā)動機技術(shù)，并能兼容我國目前和未來一段時間內(nèi)的機動車排放控制標(biāo)準(zhǔn)。COPERT模型的測試車輛按排放標(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。 這與我國推行的歐Ⅰ，歐Ⅱ，國（歐）Ⅲ，國（歐）Ⅳ的排放標(biāo)準(zhǔn)是近似的。但作為統(tǒng)計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際情況的問題，與美國測試工況相比，歐洲的工況要簡單很多，主要由勻速，勻加速和勻減速組成，與我國城市實際工況仍然有差距。 模型的開放性模型的開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)了模型對不同于開發(fā)環(huán)境的地區(qū)的兼容能力。對于絕大部分的數(shù)學(xué)類模型來說，只有在應(yīng)用過程中不斷根據(jù)現(xiàn)實情況調(diào)整參數(shù)才能逐漸得到完善，及時反應(yīng)機動車控制水平的發(fā)展，同時，發(fā)展的時間越長，使用經(jīng)驗也越豐富，對后來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。機動車工況模型出現(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驗室比如加州大學(xué)河邊分校工程學(xué)院環(huán)境研究與技術(shù)中心（CECERT），美國橡樹嶺國家實驗室（ORNL）或者實際道路排放的測試數(shù)據(jù)上建立，還未有足夠的時間根據(jù)使用經(jīng)驗進(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)強度最大，其他三個類似，IVE略簡單，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題不同，這個指標(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語言編寫，操作系統(tǒng)為DOS。模型的一個很大的優(yōu)勢在于其開放的程序源代碼，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編制國家層面的排放清單時，對模型的基礎(chǔ)排放率、燃料特性、浸置參數(shù)作了修正，而香港在使用EMFAC時除了修正基本排放因子外，也將當(dāng)?shù)氐呐欧趴刂朴媱澬拚诉M(jìn)去。 IVE模型用JAVA語言編寫，操作系統(tǒng)為WINDOWS，模型中專門設(shè)立了一個基準(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，操作簡單，但僅限于基礎(chǔ)排放因子，范圍不如MOBILE廣，修正經(jīng)驗不足。COPERT操作系統(tǒng)為WINDOWS，98%都使用于歐洲地區(qū)，修正經(jīng)驗較少，且源代碼不開放。CMEM系統(tǒng)復(fù)雜，參數(shù)之間的聯(lián)系緊密，模型在編寫階段確定后難以再修改，可移植性不強。 模型的比較與選擇表23為各模型的適用性特點。通過比較可見，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)，對不同工況下機動車排放進(jìn)行模擬。這類模型沒有固定的工況，需要輸入實際道路上機動車的行駛工況，并能夠與微觀層面的交通模型進(jìn)行交互，模擬機動車每秒的排放。但是要全面獲取具有代表性的機動車技術(shù)組成和不同道路的行駛工況則需要較高強度的調(diào)查。此類模型雖然也能夠通過統(tǒng)計學(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)庫參數(shù)可獲性應(yīng)用范圍表征參數(shù)類型結(jié)果計算原理數(shù)據(jù)來源可移植性發(fā)展時間參數(shù)設(shè)備MOBILE宏觀中觀平均速度排放因子平均統(tǒng)計回歸臺架試驗開放的源代碼29年27無EMFAC宏觀中觀平均速度排放因子平均統(tǒng)計回歸臺架試驗源代碼不開放19年16無IVE宏觀中觀VSP，平均速度工況平均統(tǒng)計回歸臺架試驗，實際測量提供基礎(chǔ)排放因子修正界面4年19GPS，VOCECMEM微觀中觀宏觀發(fā)動機功率需求工況瞬時物理原理臺架試驗源代碼不開放6年47GPSCOPERT中觀宏觀平均速度排放因子平均統(tǒng)計回歸臺架試驗源代碼不開放17年15無而MOBILE、EMFAC、COPERT類平均速度模型是對固定工況上的臺架測試進(jìn)行回歸的結(jié)果，采用平均速度來表征行駛對排放的影響，采用速度修正因子來計算非測試工況下的排放因子。此類模型最大的缺點在于固定的工況不能代表道路的實際情況，而單一的平均速度參數(shù)無法反映出行駛狀態(tài)的變化對排放的影響。但此類模型應(yīng)用性強，易于與中、宏觀交通模型交互，編制地區(qū)或城市的機動車排放清單，預(yù)測空氣質(zhì)量。而其中MOBILE模型發(fā)展時間最長，模型相對完整，同時還不定期根據(jù)實際情況更新數(shù)據(jù)庫，而成為應(yīng)用最廣泛的模型之一。此外，MOBILE模型由于其開放的源代碼使得本地化修正更易實現(xiàn)，考慮到下一步的不確定性分析也需要對源代碼進(jìn)行調(diào)整。 MOBILE6主要計算方法MOBILE系列模型的核心數(shù)據(jù)為基本排放因子（BEF），數(shù)據(jù)來源為美國環(huán)保局組織的各種不同的在用車排放水平檢測結(jié)果，以及聯(lián)邦測試程序FTP中測得的排放結(jié)果。計算原理是對基本排放因子進(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、卡車啟動運行排放率。BD40是8193年之間輕型汽車和卡車的啟動運行排放率。Tier 1 以及以后（包括TLEV，ULEV，加州LEV1，聯(lián)邦NLEV計劃，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。機動車從1994年開始實施Tier1排放標(biāo)準(zhǔn)，94和95兩年并沒有安裝OBD系統(tǒng)，從1996年開始，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年開始，所有的I/M計劃都要求裝有OBD系統(tǒng)。所以Tier1以后的基礎(chǔ)排放率的計算模擬了一下幾種狀況：l 沒有OBD和IM：主要用于94，95年的車輛，同時也用來計算只有OBD和OBD/IM情況下的基礎(chǔ)排放率。l 只有OBD情況（沒有IM）：用于計算1996年之后裝有OBD但是沒有IM的車輛。l OBD/IM：用于計算1996年之后裝有OBD同時IM中也使用了OBD的車輛。l 排放檢測IM/沒有OBD：用于1994年和1995年并沒有裝OBD的車輛，I/M檢測使用排放檢測。MOBILE將所有車根據(jù)行駛里程分為高排放和低排放，最后計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：通過計算其對應(yīng)的排放標(biāo)準(zhǔn)和Tier1標(biāo)準(zhǔn)的比例來計算的：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)過維修車輛的比例。：主要用于計算未裝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排放檢測的比例；R：為通過I/M排放檢測而進(jìn)行修理后達(dá)到的排放水平；Fix：進(jìn)行過修理的機動車的比例；NC：與I/M檢測不相符合的車輛的比例；W：獲得維修補貼的車輛比例；RW：經(jīng)過維修后達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)的車輛。 OBD并且有排放檢測的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啟動和運行排放率的確定：對Tier1之后的車輛，啟動和運行排放有著有之前不同的計算方法：NOx運行排放基礎(chǔ)排放率=*FTPNOxBER HC運行BER RCF=（++） ()X=行使里程數(shù)HC 運行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啟動排放率（g）=*FTPBER () 溫度校正MOBILE6 仍然用MOBILE5 中