[发明专利]城市交通网络的碳排放测定方法

权利要求书

1.一种城市交通网络的碳排放测定方法，其特征在于，包括：

S1)建立城市交通网络的拓扑结构；

S2)以城市交通网络的拓扑结构为基础构建基于用户均衡原则的交通状态预测方法，以预测城市交通网络中各路段的交通状态；

S3)基于城市交通网络中各路段的交通状态，计算城市交通网络中通过各路段所需的时间以及获得各路段上车辆的平均运行速度；

S4)建立碳排放量测定方法，以测定城市交通网络的碳排放量。

2.根据权利要求1所述的城市交通网络的碳排放测定方法，其特征在于：步骤S1中，依据城市的道路网络连接和小区划分情况建立城市交通网络的拓扑结构G＝(N,A)，N为道路节点，A为有向路段的集合。

3.根据权利要求2所述的城市交通网络的碳排放测定方法，其特征在于：令a∈A表示拓扑结构中任一有向路段，x_a表示路段a上的交通流量；令n∈N表示拓扑结构中任一道路节点，每一道路节点既可作为出行需求发生的起点，也可作为出行需求结束的讫点；出行需求的起讫点形成拓扑结构中的OD对；令W表示OD对的集合，w∈W表示网络中的任一OD对，q^w表示OD对w间的出行需求；P^w表示OD对w间的路径集合，p∈P^w表示拓扑结构中的任一路径。

4.根据权利要求3所述的城市交通网络的碳排放测定方法，其特征在于：步骤S2中，基于用户均衡原则的交通状态预测方法采用如下的数学规划模型实现：

式中，表示OD对w间路径p的流量；t_a(·)表示路段a的出行时间函数，t_a表示路段a的出行时间；表示路径-路段关联系数，若路径p经过路段a，则否则通过计算获得城市交通网络中的路段交通流量

5.根据权利要求4所述的城市交通网络的碳排放测定方法，其特征在于：

t_a(·)为经典的BPR函数：

式中，t_a,0表示路段a的自由流时间，c_a表示路段a的通行能力，ρ、τ为BPR函数参数。

6.根据权利要求4所述的城市交通网络的碳排放测定方法，其特征在于：在步骤S3中，通过公式：

t_a＝t_a(x_a)

d_a＝v₀t_a,0

计算城市交通网络中通过各路段所需的时间以及获得各路段上车辆的平均运行速度；

式中，d_a表示路段a的长度，t_a,0为车辆通过路段a所需的时间，v_a为路段a上车辆的平均运行速度。

7.根据权利要求6所述的城市交通网络的碳排放测定方法，其特征在于：路段a的长度可以直接查询地图或者通过浮动车法进行测量。

8.根据权利要求6所述的城市交通网络的碳排放测定方法，其特征在于：在步骤S4中，建立碳排放量测定方法的过程为：

S41)计算单一车辆的燃料消耗，计算公式为：

f＝(0.00001v²-0.00182v+0.13408)×d

式中，v表示平均行驶速度，d表示出行距离，f表示燃油消耗量；

S42)计算路段a上行驶的单一车辆的燃料消耗，计算公式为：

S43)计算路段a上行驶的单一车辆的碳排放量，计算的公式为：

式中，μ表示燃料的碳排放因子，ρ表示燃料的密度；

S44)计算整个城市交通网络的碳排放量，计算的公式为：E＝∑_ae_ax_a。