一种道路交通碳排放计算模块及计算方法

本发明属于交通工程领域，具体是一种道路交通碳排放计算模块及计算方法。

背景技术：

1、随着全球各国对于气候问题、对环境污染问题关注的不断加强，降低碳排放总量，控制与治理环境污染成为各国关注的重点。交通领域是化石燃料消耗与二氧化碳排放量的重要组成部分，交通运输逐渐成为仅次于电力生产及热力供应的第二大二氧化碳排放领域，也是碳排放量增长率最快的领域。

2、随着城市交通需求的快速增长，道路交通部门的碳排放比重逐年上升，通过合理高效的交通规划与政策措施降低交通碳排放，实现低碳交通发展，有望缓解缓解污染所带来的负面影响，而准确、及时、简便、科学的评估道路机动车二氧化碳排放量、摸清区域道路交通运输结构及排放变化规律是发掘减排潜力、实现精细化管控措施的关键。

3、公布号为cn110827184a的专利公开了一种道路交通碳排放计算模块及计算方法，该专利通过基于网络化的交通模型的分配结果，融合车辆油耗、排放、交通拥堵、道路等级、道路方案及运行车速等因素进行计算，以获得全网络的道路交通碳排放结果，由于车辆类型不同，产生的碳排放不同，机动车的油耗也受天气影响，在气温变化较大时，机动车的油耗受天气影响会增加，该专利在碳排放计算时未考虑天气因素对机动车能耗的影响，因此，我们提出了一种道路交通碳排放计算模块及计算方法。

技术实现思路

1、为了解决上述问题，本发明的目的是提供一种道路交通碳排放计算模块及计算方法，基于网络化的交通模型和车辆油耗、运行速度等影响因素下，考虑了天气因素对机动车能耗的影响，根据气温变化计算道路交通碳排放，以提高碳排放计算的准确率。

2、为了实现上述目的，本发明的技术方案如下：一种道路交通碳排放计算模块，包括：

3、道路等级划分模块，用于根据道路等级划分路网；

4、图像采集模块，用于采集各等级道路上的机动车类别、行驶路程和行驶时间；

5、速度测量模块，用于计算各等级道路上的机动车的平均行驶速度；

6、修正模块，用于修正碳排放计算中的输入参数；

7、碳排放计算模块，用于计算、输出各等级道路上的机动车的碳排放量，包括常温下碳排放计算子模块和非常温下碳排放计算子模块：若当前天气处于常温天气时，采用常温下碳排放计算模块进行计算，若当前天气处于非常温天气时，采用非常温下碳排放计算模块进行计算。

8、进一步，道路等级划分模块对路网的道路等级划分包括高速公路、快速公路和普通公路。

9、进一步，图像采集模块对机动车类别的逻辑判断包括燃油车和电动车。

10、进一步，速度测量模块测量机动车的平均行驶速度具体为：根据图像采集模块的机动车分类、行驶路程和行驶时间，分别计算燃油车和电动车在该路段的平均行驶速度。

11、进一步，修正模块对碳排放计算中输入参数的修正具体为：基于copert参数表修正输入参数。

12、进一步，碳排放计算模块对天气的逻辑判断为：

13、若当前气温处于20-30℃，则当前天气处于常温天气；

14、若当前气温小于20℃或者大于30℃，则当前天气处于非常温天气。

15、进一步，常温下碳排放计算模块在常温下的计算公式为：

16、e1＝∑i＝1l×ei×q,i＝1,2；

17、其中，e1为某一路段下常温下燃油车和电动车的碳排放总量，l为该路段的路程，ei为燃油车单位公里的co2排放因子或者电动车单位公里能源消耗系数，q为该路段交通量；

18、

19、

20、其中，e1为燃油车单位公里co2排放因子，ef1为燃油车单位公里能源消耗系数，v1为燃油车平均行使速度，α、β、ε、δ、η、θ、τ为燃油消耗量计算参数，r为燃料碳氢比，γ为燃料消耗系数与能耗系数之比；

21、

22、其中，e2为电动车单位公里能源消耗系数，v2为燃油车平均行使速度，a、b、c、d为能源消耗量计算参数。

23、进一步，非常温下碳排放计算模块在非常温下的计算公式为：

24、

25、其中，e2为某一路段下非常温下燃油车和电动车的碳排放总量。

26、进一步，一种道路交通碳排放计算方法，包括如下步骤：

27、道路等级划分步骤，将路网按等级划分为高速公路、快速公路和普通公路；

28、图像采集步骤，采集行驶在当前路段的机动车类别，包括燃油车和电动车；

29、速度测量步骤，根据图像采集模块的机动车分类，分别计算燃油车和电动车在该路段的平均行驶速度；

30、修正步骤，基于copert参数表修正输入参数；

31、碳排放计算步骤，根据当前天气，选择常温下碳排放计算子模块或者非常温下碳排放计算子模块进行碳排放计算。

32、采用上述方案后实现了以下有益效果：

33、本方案采用视频采集的方式采集当前路段的机动车类别及其行驶路程和行驶时间，以计算机动车的平均行驶速度，基于copert模型对机动车的平均行驶速度和行驶距离进行回归分析以分时段确定co2的排放，相较于现有技术中在碳排放计算时未考虑天气因素对机动车能耗的影响，本方案考虑了天气因素对机动车能耗的影响，以常温下碳排放量为基准，根据机动车在非常温下，气温变化幅度与能耗损耗呈正相关的关系，计算道路交通碳排放，简化了计算难度且所得的计算结果准确率达95％，在确保监测实时性的前提下，本方案提出的碳排放计算的准确性更高。

技术特征：

1.一种道路交通碳排放计算模块，其特征在于：包括：

2.根据权利要求1所述的道路交通碳排放计算模块，其特征在于：道路等级划分模块对路网的道路等级划分包括高速公路、快速公路和普通公路。

3.根据权利要求1所述的道路交通碳排放计算模块，其特征在于：图像采集模块对机动车类别的逻辑判断包括燃油车和电动车。

4.根据权利要求1所述的道路交通碳排放计算模块，其特征在于：速度测量模块测量机动车的平均行驶速度具体为：根据图像采集模块的机动车分类、行驶路程和行驶时间，分别计算燃油车和电动车在该路段的平均行驶速度。

5.根据权利要求1所述的道路交通碳排放计算模块，其特征在于：修正模块对碳排放计算中输入参数的修正具体为：基于copert参数表修正输入参数。

6.根据权利要求1所述的道路交通碳排放计算模块，其特征在于：碳排放计算模块对天气的逻辑判断为：

7.根据权利要求1所述的道路交通碳排放计算模块，其特征在于：常温下碳排放计算模块在常温下的计算公式为：

8.根据权利要求1所述的道路交通碳排放计算模块，其特征在于：非常温下碳排放计算模块在非常温下的计算公式为：

9.一种道路交通碳排放计算方法，其特征在于：包括如下步骤：

技术总结
本发明公开了交通工程领域的一种道路交通碳排放计算模块及计算方法，包括道路等级划分模块，用于根据道路等级划分路网；图像采集模块，用于采集各等级道路上的机动车类别；速度测量模块，用于计算各等级道路上的机动车的平均行驶速度；修正模块，用于修正碳排放计算中的输入参数；碳排放计算模块，用于计算不同天气下各等级道路上的机动车的碳排放量。本方案考虑了天气因素对机动车能耗的影响，以常温下碳排放量为基准，根据机动车在非常温下，气温变化幅度与能耗损耗呈正相关的关系，计算道路交通碳排放，简化了计算难度且所得的计算结果准确率达95％，在确保监测实时性的前提下，本方案提出的碳排放计算的准确性更高。

技术研发人员：方照琪
受保护的技术使用者：浙江交通职业技术学院
技术研发日：
技术公布日：2024/1/12