面向实际交通状态的混合动力汽车能耗和CO2排放模型

来源：交通运输系统工程与信息杂志2022年第6期北京时间：

作者：彭飞, 宋国华, 尹航, 于雷

单位：1. 北京交通大学，a. 综合交通运输大数据应用技术交通运输行业重点实验室，b. 智能交通绿色低碳技术教育部工程研究中心，北京 100044；2.中国环境科学研究院，国家环境保护机动车污染控制与模拟重点实验室，北京 100012

摘要：由于混合动力汽车与传统燃油车的能耗排放因子具有差异性，导致机动车交通路网能耗排放的量化评估存在不确定性。本文建立混合动力汽车在实际交通状态中的能耗和CO2排放因子测算模型，基于车辆比功率VSP(Vehicle Specific Power)作为车辆行驶状态与能耗排放之间耦合关系的表征参数。通过引入内燃机转速区分内燃机开启和关闭工作状态，并计算内燃机开启状态下VSP对应的平均能耗率，同时，建立能够解析混合动力汽车能耗排放产生机理的VSP分布。通过收集典型行驶工况下车辆测试油耗数据和北京市车辆实际行驶轨迹数据，验证了模型的准确性，并应用模型测算混合动力汽车不同速度区间下的油耗和CO2排放因子。研究结果表明：在城市行驶工况(UDDS)和高速行驶工况(HWY)中，模型测算能耗排放因子与真实值的平均相对误差分别为3.7%和-1.7%，与不考虑内燃机开启状态相比，测算误差减少5.6%和4.3%；在实际交通状态下，采用传统燃油车的测算方法会导致混合动力汽车行驶平均速度为高速区间时油耗和CO2排放量被低估，当行驶平均速度为低速区间时油耗和CO2排放量会被高估。

关键词：城市交通,交通排放模型,比功率,混合动力汽车,CO2排放

基金资助：国家自然科学基金(71871015)；国家重点研发计划 (2018YFB1600701)