沥青道路暖化效应的动态测量方法、装置及存储介质

专利2025-12-22  17


本发明涉及交通碳排放评价领域,尤其是涉及一种沥青道路暖化效应的动态测量方法、装置及存储介质。


背景技术:

1、随着工业化进程以及能源需求量不断扩大,全球温室气体排放量急剧上升,交通运输业是能源消耗和碳排放大户,评估道路交通产生的碳排放并量化其带来的暖化效应具有重要价值意义。

2、对此,一些现有技术通常采用汽油和柴油的消费量计算碳排放量,例如中国专利cn 113962450 a公开了一种核算城市道路交通逐日二氧化碳排放量的方法,包括:计算目标城市所在地区的基准年道路交通二氧化碳排放量;计算目标城市的基准年全年道路交通二氧化碳年排放量与目标城市日均道路交通二氧化碳排放量;基于目标城市路网逐时路网区间平均速度与交通拥堵指数,建立动态变化的路网信息数据库;建立道路速度—交通拥堵指数—车流量预测模型和道路速度—交通拥堵指数—碳排放核算模型,核算目标道路在指定时间范围内的二氧化碳排放量;核算目标城市路网逐日道路交通二氧化碳排放量;将目标城市路网逐日道路交通二氧化碳排放量进行累加,从而得到目标城市路网全年道路交通二氧化碳排放量。

3、然而,包括上述方法在内的现有技术,忽略了道路使用过程长达数十年,对于车流量、新能源汽车快速发展、路面平整度质量等多个变量可能随时间发生的动态变化考虑不足,可能导致暖化效应的量化结果不准确。


技术实现思路

1、本发明的目的就是为了提供一种沥青道路暖化效应的动态测量方法、装置及存储介质。

2、本发明的目的可以通过以下技术方案来实现:

3、一种沥青道路暖化效应的动态测量方法,包括:

4、步骤s1:获取目标时间区间的道路交通量,以及燃油车占比和新能源汽车占比;

5、步骤s2:获取所述目标时间区间的路面质量评价结果,并结合基准路面质量得到所述目标时间区间的路面质量下降量;

6、步骤s3:基于得到的路面质量下降量、结合目标时间区间的道路交通量,以及燃油车占比和新能源汽车占比,得到所述目标时间区间的道路使用过程中的燃油消耗量和动力电能消耗量;

7、步骤s4:获取所述目标时间区间的电力来源构成,并结合动力电能消耗量和燃油消耗量得到所述目标时间区间各类温室气体的排放量;

8、步骤s5:基于所述目标时间区间各类温室气体的排放量,结合各类温室气体的动态特征化因子得到动态暖化效应值。

9、所述目标时间区间的道路交通量为:

10、aadt(t)=aadt(t0)×(1+r)t

11、其中:aadt(t)为第t个时间区间的交通量,aadt(t0)为道路建成当年的交通量,r为道路交通量的增长率。

12、所述目标时间区间以年为步长。

13、所述路面质量通过国际平整度指数表征,所述路面质量评价结果和路面质量下降量分别为:

14、

15、δiri(t)=iri(t)-iri(t0)

16、其中:iri(t)为第t个时间区间路面质量评价结果,iri(t0)为国际平整度指数的基线值,a和b为国际平整度指数劣化率的模型系数,δiri(t)为第t个时间区间的路面质量下降量。

17、所述目标时间区间的道路使用过程中的燃油消耗量和动力电能消耗量分别为:

18、

19、其中:fc(t)为第t个时间区间道路使用过程中的燃油消耗量,p(t)为第t个时间区间燃油车占比,q(t)为第t个时间区间新能源汽车占比,elc(t)为第t个时间区间道路使用过程中的动力电能消耗量,l为沥青道路的长度,fiv为国际平整度指数每增加一个单位,燃油消耗量增加的百分比,eiv为国际平整度指数每增加一个单位,动力电能消耗量增加的百分比,fe为1升燃油可驱使汽车行驶公里数,ele为1千瓦时电能可驱使电车行驶公里数,h为燃油和电力间的转换系数。

20、所述步骤s4包括:

21、步骤s4-1:获取所述目标时间区间的电力来源构成得到综合电力在所述目标时间区间的温室气体动态排放量清单:

22、

23、其中:eli(t)为1千瓦时综合电力在第t个时间区间第i类温室气体排放量清单,elk,i为1千瓦时第k种来源的电力第i类温室气体排放量清单,dk(t)为第t个时间区间第k种来源的电力占比;

24、步骤s4-2:基于综合电力在所述目标时间区间的温室气体动态排放量清单,结合动力电能消耗量和燃油消耗量得到所述目标时间区间各类温室气体的排放量:

25、gi(t)=fc(t)×fli(t)+elc(t)×eli(t)

26、其中:gi(t)为第t个时间区间各类温室气体的排放量,fli(t)为1升燃油的第i类温室气体排放量清单。

27、所述各类温室气体的动态特征化因子为:

28、

29、其中:tawpi(t)为第t个时间区间第i类温室气体的动态特征化因子,th为评估的时间范围,rfi(t)为第t个时间区间第i类温室气体每增加单位质量引起的辐射强迫值,为第t个时间区间每增加单位质量二氧化碳引起的辐射强迫值。

30、所述动态暖化效应值为:

31、

32、其中:gwi(t)为第t个时间区间的动态暖化效应值,tawpi(t)为第t个时间区间第i类温室气体的动态特征化因子。

33、一种沥青道路暖化效应的动态测装置,包括存储器、处理器,以及存储于所述存储器中的程序,所述处理器执行所述程序时实现如上述的方法。

34、一种存储介质,其上存储有程序,所述程序被执行时实现如上述的方法。

35、与现有技术相比,本发明具有以下有益效果:

36、1、本申请引入了沥青道路使用过程中暖化效应量化的多种动态要素,针对其动态变化开展量化处理,弥补静态评价缺乏时间信息的不足,提高量化结果的准确性和全面性。

37、2、可以精确到某一条沥青道路,或者某一组沥青路网进行单独的测量,灵活性强。

38、3、明确动态量化要素量化方法和参数,可以解决以任意长度的道路暖化效应评估的标准化问题。

39、4、基于各类温室气体的动态特征化因子,可以获得暖化效应的准确量化结果。



技术特征:

1.一种沥青道路暖化效应的动态测量方法,其特征在于,包括:

2.根据权利要求1所述的一种沥青道路暖化效应的动态测量方法,其特征在于,所述目标时间区间的道路交通量为:

3.根据权利要求1或2所述的一种沥青道路暖化效应的动态测量方法,其特征在于,所述目标时间区间以年为步长。

4.根据权利要求2所述的一种沥青道路暖化效应的动态测量方法,其特征在于,所述路面质量通过国际平整度指数表征,所述路面质量评价结果和路面质量下降量分别为:

5.根据权利要求4所述的一种沥青道路暖化效应的动态测量方法,其特征在于,所述目标时间区间的道路使用过程中的燃油消耗量和动力电能消耗量分别为:

6.根据权利要求5所述的一种沥青道路暖化效应的动态测量方法,其特征在于,所述步骤s4包括:

7.根据权利要求6所述的一种沥青道路暖化效应的动态测量方法,其特征在于,所述各类温室气体的动态特征化因子为:

8.根据权利要求6所述的一种沥青道路暖化效应的动态测量方法,其特征在于,所述动态暖化效应值为:

9.一种沥青道路暖化效应的动态测量装置,包括存储器、处理器,以及存储于所述存储器中的程序,其特征在于,所述处理器执行所述程序时实现如权利要求1-8中任一所述的方法。

10.一种存储介质,其上存储有程序,其特征在于,所述程序被执行时实现如权利要求1-8中任一所述的方法。


技术总结
本发明涉及一种沥青道路暖化效应的动态测量方法、装置及存储介质,其中方法包括:步骤S1:获取目标时间区间的道路交通量;步骤S2:获取目标时间区间的路面质量评价结果,并得到目标时间区间的路面质量下降量;步骤S3:基于得到的路面质量下降量、结合目标时间区间的道路交通量,以及燃油车占比和新能源汽车占比,得到道路使用过程中的燃油消耗量和动力电能消耗量;步骤S4:获取目标时间区间的电力来源构成,得到目标时间区间各类温室气体的排放量;步骤S5:基于目标时间区间各类温室气体的排放量,结合各类温室气体的动态特征化因子得到动态暖化效应值。与现有技术相比,本发明具有可以对任意道路和路网进行动态量化检测等优点。

技术研发人员:苏舒,崇丹,李超然
受保护的技术使用者:东南大学
技术研发日:
技术公布日:2024/12/17
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