【正文】 。因?yàn)樵贛OBILE模型中，對應(yīng)不同年代的不同車型有不同的排放因子計(jì)算程序，同時(shí)也對應(yīng)不同的數(shù)據(jù)塊中的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。，94年之后的車輛根據(jù)排放標(biāo)準(zhǔn)，I/M類型，OBD系統(tǒng)有不同的公式計(jì)算基礎(chǔ)排放率，94年之前的車輛的基礎(chǔ)排放率有固定的數(shù)值，但輕型汽車和輕型卡車的數(shù)據(jù)存儲在兩個(gè)數(shù)據(jù)塊中。要對這些程序進(jìn)行變動(dòng)相對比較復(fù)雜。因此最簡單的方法就是在不改變所有子程序，不變動(dòng)模型結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上，添加一反應(yīng)本地基礎(chǔ)排放率的特性，使得模型能夠使用本研究確定的基礎(chǔ)排放率進(jìn)行循環(huán)運(yùn)算。此外還要了解模型如何運(yùn)用基礎(chǔ)排放率計(jì)算排放因子，使得修改后的模型在不影響其它程序運(yùn)行的前提下，盡可能簡單的進(jìn)行循環(huán)。 MOBILE模型的基本框架 模型的源程序包括424 個(gè)*.for 文件，其中1 個(gè)主程序( )，53 個(gè)賦值文件（BLOCK DATA），365 個(gè)子程序，其中包括85 個(gè)函數(shù)，9 個(gè)模塊。MOBILE6 的輸入?yún)?shù)共有26 個(gè)，用戶至少要輸入模擬年，日最高最低溫度和燃油揮發(fā)性三個(gè)參數(shù)，其它都是可選擇的，模型會提供缺省值。 主程序模型的主程序叫DRIVER。主程序調(diào)用輸入文件（.IN）并判斷是否為批處理文件。由PROCHDR子程序讀文件。其中，MOBILE 子程序是整個(gè)模型的關(guān)鍵部分。 MOBILE子程序 圖31 MOBILE流程圖Figure 31 Flow Chat of MOBILE PRSCRN子程序流程 圖32 PRCSCN程序流程圖Figure32 Flow chart of PRCSCN在PRCSCN子程序中，對氮氧化物，一氧化碳和碳?xì)浠衔锏挠?jì)算通過對EFCALX子程序的調(diào)用來獲得。同時(shí)調(diào)用CO2CALX和PMCALX計(jì)算二氧化碳和顆粒物的排放因子，在該子程序最后調(diào)用ATCALX子程序計(jì)算空氣有毒物質(zhì)（Air Toxic）和有害空氣污染物（HAPs）的排放因子，并單獨(dú)建立一個(gè)輸出文件。 EFCLAX子程序流程圖33 EFCALX程序流程圖Figutr 33 The flow chat of EFCALXEFCALX是計(jì)算常見污染物的主要程序。首先，程序調(diào)用TAMPER計(jì)算三種污染物的回火效應(yīng)以及加油損失。然后調(diào)用OBD_HI_FRCN計(jì)算94年之后采用OBD裝置后的高排放車輛的比例，同時(shí)計(jì)算TIER2的排放標(biāo)準(zhǔn)比例，因?yàn)槟Ｐ蛿?shù)據(jù)塊中基礎(chǔ)排放率數(shù)據(jù)只到1994年，如果需要計(jì)算之后的基礎(chǔ)排放率則需要根據(jù)排放標(biāo)準(zhǔn)之間的比例進(jìn)行相應(yīng)的計(jì)算，94年后的輕型車共分7種排放標(biāo)準(zhǔn)，不同污染物在不同排放標(biāo)準(zhǔn)之下的計(jì)算公式是不同的。碳?xì)浠衔锏呐欧乓蜃油ㄟ^調(diào)用HCCALX子程序計(jì)算，因?yàn)橛?jì)算碳?xì)浠衔锏呐欧乓蜃硬坏紤]車型還要考慮廢氣損失（exhaust loss），蒸發(fā)損失（evaporative loss），日損失（partial diurnals loss）, 運(yùn)行損失（running loss），靜止損失（resting loss），曲軸箱作用（crank case）等。氮氧化物和一氧化碳的排放因子的計(jì)算，主要經(jīng)過3個(gè)循環(huán)完成：污染物循環(huán)（Pollutants Loop），車型循環(huán)（Vehicle Loop）和模擬年循環(huán)（Yearly Loop）。在循環(huán)之前首先調(diào)用SOAKFCN計(jì)算熱浸的修正參數(shù)，為接下來HRLOOP循環(huán)計(jì)算每小時(shí)的排放因子作準(zhǔn)備，接下來調(diào)用SCFTAB計(jì)算速度修正參數(shù)，因?yàn)檫@兩項(xiàng)修正參數(shù)與車型、小時(shí)以及行駛狀態(tài)等無關(guān)，所以可以在IHLOOP循環(huán)開始之前進(jìn)行。然后程序調(diào)用EFCALX的核心部分IHLOOP計(jì)算分啟動(dòng)和運(yùn)行的每小時(shí)的NOx和CO的排放。最后根據(jù)IHLOOP計(jì)算結(jié)果，結(jié)合燃料比例，登記分布，行駛里程等繼續(xù)計(jì)算按輸出結(jié)果需要的綜合排放，日排放，以及車隊(duì)的平均排放。 HRLOOP子程序流程HRLOOP程序首先確定柴油車氮氧化物DEFEAT裝置的安裝比例，確定不同模型年催化劑使用比例為計(jì)算每小時(shí)的浸置時(shí)間修正參數(shù)作準(zhǔn)備。然后計(jì)算NOx的濕度修正參數(shù)。接著確定不同模擬年不同燃料輸送技術(shù)的機(jī)動(dòng)車的比例，因?yàn)檩p型汽車和輕型卡車共有三種燃料傳輸系統(tǒng)：CARB，TBI，和PFI，不同的燃料傳輸系統(tǒng)有著不同的基礎(chǔ)排放率和劣化率，必須確定每年不同燃料傳輸系統(tǒng)車輛的比例才能計(jì)算綜合排放因子。接下來計(jì)算模擬年不同排放類型的比例，主要是指高排放和低排放類，因?yàn)橐蚕鄬?yīng)有不同的排放因子。接下來程序調(diào)用EF_CASE計(jì)算不同模擬年不同車型的，未經(jīng)修正過的基礎(chǔ)排放因子。然后使用之前計(jì)算的燃料修正和回火修正參數(shù)對基礎(chǔ)排放率進(jìn)行修正。然后在HRLOOP循環(huán)中根據(jù)行駛和啟動(dòng)兩種不同的行駛狀態(tài)分別對其進(jìn)行速度、溫度，燃料，NOx濕度，空調(diào)，I/M等修正，并通過排放標(biāo)準(zhǔn)（ISTD），排放類型（INH），燃料傳輸系統(tǒng)（IFDS），道路類型（IROAD）的循環(huán)來計(jì)算每小時(shí)的修正后的排放因子。最后根據(jù)輸出需要計(jì)算日均排放，車隊(duì)平均排放和FTP不分啟動(dòng)運(yùn)行的排放因子。圖34 HRLOOP程序流程圖Figure 34 The flow chat of HRLOOP EFCASE子程序流程圖35 : EF_CASE程序流程圖Figure 35: the flow chat of EF_CASE在計(jì)算未修正過的基礎(chǔ)排放率的EF_CASE中，對應(yīng)不同的車輛類型有著不同的程序從數(shù)據(jù)塊中獲取零公里基礎(chǔ)排放率。基礎(chǔ)排放率的數(shù)據(jù)塊主要有兩個(gè)：BD04和BD40，BD04中主要包含了所有重型車的基礎(chǔ)排放率和劣化率（35年），以及81年之前的輕型車的啟動(dòng)和運(yùn)行排放率以及劣化率。BD40中是81到93年13年間的輕型車分不同燃料傳輸系統(tǒng)車輛的基礎(chǔ)排放率。對于輕型汽車和輕型卡車，分為81年前，81到93，和94年之后分別調(diào)用EF_MCDPRE81，EF_8193, EF_POST93計(jì)算基礎(chǔ)排放率，并從不同的數(shù)據(jù)塊中取得數(shù)據(jù)。對于93年之前的輕型車，數(shù)據(jù)庫塊中有35年的基礎(chǔ)排放率，對于93年之后，也即實(shí)行了TIER1排放標(biāo)準(zhǔn)之后，則調(diào)用88年之后的CARB燃料車的排放率，根據(jù)排放標(biāo)準(zhǔn)比例，使用不同的公式分別計(jì)算相應(yīng)的排放率。摩托車，輕型柴油車和重型車也是如此。：TIER0, IT1, TIER1, TIER2, ITLEV, ILEV, ULEV, ZEV。因此，要修改BD04和BD40中的基礎(chǔ)排放率相對容易些，而如果要計(jì)算TIER1之后，尤其是TIER2的排放率，由于其公式復(fù)雜，種類繁多，而且被編進(jìn)了程序當(dāng)中，要進(jìn)行較為全面且準(zhǔn)確的修改十分困難。 基于MOBILE模型的不確定性分析框架，本研究在模型中加入一反應(yīng)當(dāng)?shù)鼗A(chǔ)排放率的特性EF_PRD，使得模型從對原始測試數(shù)據(jù)擬合的分布中，通過蒙特卡羅模擬抽取基礎(chǔ)排放率的隨機(jī)數(shù)。模型根據(jù)每次的抽樣隨機(jī)數(shù)計(jì)算排放因子，并通過循環(huán)使得蒙特卡羅模擬能夠不斷進(jìn)行，并輸出所有的排放因子值。同時(shí)該特性還能識別BER和VMT的不確定性，通過蒙特卡羅模擬法從輕型車VMT的分布中隨機(jī)抽取數(shù)據(jù)，乘以每次循環(huán)計(jì)算得到的排放因子，通過同樣的循環(huán)，使MOBILE直接輸出所有的排放量計(jì)算值，計(jì)算排放量的不確定性范圍。見圖36。 圖36 基礎(chǔ)排放因子修改示意圖Figure 36 Demonstration of BER modification method圖37為MOBILE修改技術(shù)路線。圖中黃色的框?yàn)镸OBILE內(nèi)部的程序，藍(lán)色部分為模型原來的結(jié)構(gòu)。將測試車輛三種污染物的排放因子分別做出分布，運(yùn)用自助模擬法從分布中不斷抽取與原樣本量大小一致的自助樣本，計(jì)算其平均值并替代源代碼中的基礎(chǔ)排放率，抽樣方法為蒙特卡羅抽樣法，并循環(huán)計(jì)算。通過修正因子的修正，得到相應(yīng)的排放因子。同時(shí)再運(yùn)用蒙特卡羅抽樣法從輕型車的VMT分布中隨機(jī)抽取數(shù)據(jù)，并循環(huán)運(yùn)算。將每次循環(huán)得到的排放因子和VMT相乘，則排放因子和活動(dòng)因子各自的不確定性通過公式傳遞，便得到輕型車三種污染物的不同的排放量，也即不確定性范圍。循環(huán)計(jì)算一萬次 圖37 MOBILE 修改技術(shù)路線Figure 37 Modification of MOBILE 小結(jié)本章簡要介紹了不確定性定量分析的方法，并討論了如何運(yùn)用MOBILE模型實(shí)現(xiàn)基礎(chǔ)排放率對排放因子不確定性的影響。本章還系統(tǒng)介紹了MOBILE的物理結(jié)構(gòu)，基礎(chǔ)排放率的確定方法，排放因子的計(jì)算方法，引用的數(shù)據(jù)塊和調(diào)用的子程序，在此基礎(chǔ)上提出了利用本地BER數(shù)據(jù)計(jì)算不確定性的方法。在不改變MOBILE模型結(jié)構(gòu)和其他子程序的基礎(chǔ)上，添加一個(gè)用以分析清單不確定性的特性。該特性可以識別輕型車基礎(chǔ)排放率和車輛行駛里程（VMT）的不確定性，并且通過蒙特卡羅模擬法傳遞這些輸入的不確定性，計(jì)算排放清單的不確定性。第四章 珠三角機(jī)動(dòng)車排放清單 清單編制思路污染物排放量由排放因子乘以相應(yīng)的活動(dòng)因子得到。對機(jī)動(dòng)車而言，活動(dòng)因子就是機(jī)動(dòng)車年行駛總里程，排放因子即為機(jī)動(dòng)車行駛每公里所排放的污染物量。如前所述，估算排放因子有模型、實(shí)際道路測試，臺架測試等等多種?；诒疚膶δＰ瓦M(jìn)行本地化修正以及不確定性分析的需要，、CO、NOx排放因子，并以此為基礎(chǔ)編制2004年珠三角地區(qū)三種污染物排放清單。，分為l 外部命令參數(shù)，包括日歷年（calendar year），月份，溫度，緯度，大氣壓等；l 車隊(duì)特征命令：包括車齡登記分布，柴油比例，年均里程增長率等；l 活動(dòng)命令：包括機(jī)動(dòng)車行駛里程比例，分道路、小時(shí)、速度的VMT比例，啟動(dòng)次數(shù)，浸制時(shí)間分布等；l 國家計(jì)劃：包括燃料計(jì)劃，I/M計(jì)劃等；l 燃料命令：包括汽油柴油含硫量，RVP等。其中用戶必須輸入日歷年，溫度和RVP三個(gè)參數(shù)，其余參數(shù)模型都會提供默認(rèn)值，國家計(jì)劃如果用戶不輸入則默認(rèn)為沒有。由于中國車輛管理部門的分類方式與美國的統(tǒng)計(jì)方式并不接軌，分類粗略，不分燃料種類，而且由于各地車輛管理方式不統(tǒng)一造成車輛登記數(shù)據(jù)缺失，達(dá)不到模型的數(shù)據(jù)要求。根據(jù)在車管所調(diào)研的結(jié)果所得，完整的機(jī)動(dòng)車登記基本上從2000年開始，而在2005年又改變了統(tǒng)計(jì)方式，因此僅靠車管所的資料是無法統(tǒng)計(jì)出所需的參數(shù)的，需要重新通過調(diào)查估算機(jī)動(dòng)車種類，登記年代，行駛里程比例，年均里程增長率等等。同時(shí)也結(jié)合一些現(xiàn)有的研究成果，例如平均速度，得到所需的所有參數(shù)本文還將根據(jù)已有的基礎(chǔ)排放率的測試數(shù)據(jù)，對模型內(nèi)置的基礎(chǔ)排放率進(jìn)行本地化修改，根據(jù)排放標(biāo)準(zhǔn)的實(shí)施時(shí)間修正所有模擬年的基礎(chǔ)排放率，使之更符合中國的情況。在本地化修正過的模型的基礎(chǔ)上，利用調(diào)查和現(xiàn)有資料確定的參數(shù)計(jì)算2004年珠三角地區(qū)CO，HC，NOx的排放因子。最后再乘以調(diào)查所得的排放VMT數(shù)據(jù)得到整個(gè)珠三角地區(qū)三種污染物的總排放量。圖41 排放清單編制技術(shù)路線Figure41 Emission inventory piling way 數(shù)據(jù)的收集由于無法對珠三角地區(qū)所有的機(jī)動(dòng)車進(jìn)行全面的調(diào)查，因此需要選擇具有車輛具有代表性和隨機(jī)性的地點(diǎn)進(jìn)行調(diào)查。1月到4月12日是廣東省公路規(guī)費(fèi)集中繳費(fèi)的優(yōu)惠期，車輛流動(dòng)性大且隨機(jī)性強(qiáng)。除此之外，車管所的辦證大廳辦理新車入戶，舊車過戶，遺失，車輛年檢等一系列手續(xù)；車輛檢測站也對城市所有機(jī)動(dòng)車進(jìn)行定期檢查，代表性較強(qiáng)，因此選為調(diào)查地點(diǎn)。4月112四天在廣州天河公路規(guī)費(fèi)征稽大廳收集調(diào)查問卷250份，4月2225三天在東莞車管所辦事大廳收集問卷174份，4月2228三天在惠州車管所辦事大廳收集問卷113份，同時(shí)也在東莞和惠州的交管所收集新車登記等數(shù)據(jù)。共計(jì)收集問卷537份，其中，汽油小車418輛，大貨車30輛，小貨車56輛，大客車10輛，摩托車23輛；其中汽油車共計(jì)459輛，柴油車共計(jì)78輛。收集的數(shù)據(jù)主要包括：入戶時(shí)間，地點(diǎn)；燃料類型，總行駛里程，近階段日均行駛里程，排放標(biāo)準(zhǔn)，等等。表41 調(diào)查所得車輛情況Table41 vehicle survey information燃料種類不同車型采用不同燃料的比例載客汽車（客車）載貨汽車（貨車）摩托車汽油%（汽油小客）%（汽油小貨）100%柴油%(柴油大客)%（柴油小貨）%（柴油大貨）0 機(jī)動(dòng)車的分類根據(jù)我國機(jī)動(dòng)車分類方式，以及統(tǒng)計(jì)年鑒上的分類，將珠三角地區(qū)機(jī)動(dòng)車分為；小型客車，包括質(zhì)量小于3噸的小轎車和小、中型面包車；小貨車：自重在3噸—8噸之間的載貨汽車；大客車：質(zhì)量大于8噸的載客汽車；大貨車：質(zhì)量大于8噸的載貨汽車，以及摩托車。根據(jù)清華對深圳機(jī)動(dòng)車質(zhì)量的調(diào)查顯示：公交，大客車類平均質(zhì)量12噸，大貨車平均質(zhì)量15噸[40]。根據(jù)調(diào)查所得的燃料比例，再進(jìn)一步對小貨車劃分為汽油和柴油。小客車和摩托車都為汽油，重型車都為柴油。再根據(jù)平均質(zhì)量將這六類車（汽油小客，汽油小貨，柴油小貨，柴油大客，柴油大貨和摩托車）：LDGV，HDGV2b, HDDV2b, HDD7, HDDV8a, MC. 基本排放率基本排放率又稱零里程排放率。MOBILE模型的基準(zhǔn)排放率主要來自新車型式認(rèn)證和產(chǎn)品一致性檢驗(yàn)及排放標(biāo)準(zhǔn)。檢測工況為美國聯(lián)邦測試規(guī)程（FTP）。MOBILE模型的修正因子依污染物的不同而不同，主要包括速度校正曲線和排放率隨行使里程增加而惡化的劣化系數(shù)。表42 珠三角機(jī)動(dòng)車排放標(biāo)準(zhǔn)實(shí)施時(shí)間Table42 Emission standard implementation stage地域年份歐Ⅰ2000歐Ⅱ2003國三廣州2006珠三角2007