基于车辆动力学的汽车油耗及排放评估

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1、分类号:U49110710-2015122105硕士学位论文基于车辆动力学的汽车油耗及排放评估赵瑞妮导师姓名职称邱兆文副教授申请学位级别工学硕士学科专业名称载运工具运用工程论文提交日期2018年4月17日论文答辩日期2018年5月30日学位授予单位长安大学EvaluationResearchforFuelConsumptionandAutomobileEmissionsBasedonVehicleDynamicsADissertationSubmittedfortheDegreeofMasterCandidate：ZhaoRuiniSupervisor：Associate

2、Prof.QiuZhaowenChang’anUniversity,Xi’an,China论文独创性声明本人声明：本人所呈交的学位论文是在导师的指导下,独立进行研究工作所取得的成果。除论文中已经注明引用的内容外，对论文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本论文中不包含任何未加明确注明的其他个人或集体已经公开发表的成果。本声明的法律责任由本人承担。论文作者签名：年月日论文知识产权权属声明本人在导师指导下所完成的论文及相关的职务作品，知识产权归属学校。学校享有以任何方式发表、复制、公开阅览、借阅以及申请专利等权利。本人离校后发表或使用学位论文或与该论文直

3、接相关的学术论文或成果时，署名单位仍然为长安大学。（涉密论文在解密后应遵守此规定）论文作者签名：年月日导师签名：年月日摘要在21世纪全球环境强调可持续发展的趋势下，人们在享受完善的道路基础设施带来便利的同时，也受到了机动车尾气排放带来的空气质量下降的影响，山区作为生态敏感度较高的区域，山区公路的建设除了受其特殊的地形地貌的影响，在保证质量、安全等基本前提下，通过科学管理和技术进步，要想最大限度地节约资源并减少对环境的负面影响，就要对不同道路线形下的尾气排放及燃油消耗进行定量化评估。本文针对微观交通仿真模型中机动车的发动机功率、转速并不随道路线形变化的不足，将微观交通仿真模

4、型VISSIM、车辆动力学模型CarSim以及微观排放模型CMEM相结合，其中微观交通仿真模型VISSIM输出的运行工况数据作为车辆动力学模型CarSim的速度控制输入，提出了基于车辆动力学的机动车油耗及尾气评估方法。基于本文所提出的综合仿真方法，选取两条路段对该方法的有效性进行评价，对所选取的仿真路段西安市鄠邑区太煤路路段信息进行采集，并对数据进行处理，在VISSIM及CarSim中分别建立道路模型，同时利用测试车辆的运行速度数据对VISSIM中车辆期望速度进行标定，并在CarSim中建立车辆模型及驾驶员模型，最后利用微观排放模型CMEM进行机动车尾气排放量及燃油消耗量

5、测算。假设路段，综合仿真方法H-3和单一仿真方法H-1相比，产生的尾气排放量及燃油消耗量减少范围为3.5%-6.9%，综合仿真方法H-4和单一仿真方法H-2相比，产生的尾气排放量及燃油消耗量增加范围为14.5%-55.8%。太煤路路段，综合仿真方法T-3和单一仿真方法T-1相比，产生的尾气排放量及燃油消耗量减少范围为13.2%-16.9%，综合仿真方法T-4和单一仿真方法T-2相比，产生的尾气排放量及燃油消耗量增加范围是33.5%-57.1%。研究表明，两种仿真方法得到的尾气排放及燃油消耗结果存在差异，且假设路段差异较小，连续弯坡组合太煤路路段差异较大，说明了本文提出的综

6、合仿真方法在不同道路线形下对机动车运行工况参数的仿真更加准确，同时表明了道路的曲率及坡度是影响尾气排放及燃油消耗的重要因素，其中坡度对尾气排放及燃油消耗的影响更大。最后利用地理信息系统GIS对太煤路路段仅考虑曲率，考虑曲率及坡度两种情况下的逐秒污染物及燃油消耗可视化。关键词：综合仿真，曲率，坡度，运行工况，油耗，排放IAbstractIntwenty-firstCentury,globalenvironmentemphasizessustainabledevelopment，peoplewereenjoyingtheconvenienceoftheperfectroadi

7、nfrastructureandtheinfluenceofthedecreaseoftheairqualitycausedbytheexhaustemissionofmotorvehicles.Asaregionwithhighecologicalsensitivityinmountainareas,theconstructionofmountainhighwayswassubjecttoitsspecialterrainandlandform.Underthebasicpremiseofguaranteeingqualit