基于交叉通大氣污染影響范文

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隨著城市建設(shè)的迅速發(fā)展和城市人口的迅速膨脹，城市道路和車(chē)流量迅速增加，隨之而來(lái)的城市交通環(huán)境污染問(wèn)題已成為城市環(huán)境污染的首要問(wèn)題。世界各國(guó)極其重視交通對(duì)環(huán)境的影響問(wèn)題，世界道路協(xié)會(huì)為此設(shè)置了專(zhuān)門(mén)的技術(shù)委員會(huì)，研究建立道路環(huán)境影響評(píng)價(jià)方法，為道路規(guī)劃、設(shè)計(jì)及管理提供一個(gè)環(huán)境要求的準(zhǔn)繩［1］。環(huán)境影響評(píng)價(jià)是對(duì)規(guī)劃和建設(shè)項(xiàng)目實(shí)施后可能造成的環(huán)境影響進(jìn)行分析、預(yù)測(cè)和評(píng)估，提出預(yù)防或者減輕不良環(huán)境影響的對(duì)策和措施［2］。

在交通系統(tǒng)對(duì)環(huán)境的影響方面的研究中，許多國(guó)家相繼開(kāi)展了研究，并建立了理論計(jì)算方法及經(jīng)驗(yàn)?zāi)Ｐ头椒āＴ诮煌ㄏ到y(tǒng)噪聲對(duì)環(huán)境的影響方面的研究中較典型的有Janczur的水平地面上任意建筑物分布條件下任意點(diǎn)聲場(chǎng)分析方法，我國(guó)學(xué)者吳碩賢的平行街道內(nèi)道路交通噪聲計(jì)算機(jī)模擬方法等［3］;在機(jī)動(dòng)車(chē)尾氣排放擴(kuò)散污染模型方面的研究主要有美國(guó)環(huán)保局開(kāi)發(fā)的ROADWAY，美國(guó)德克薩斯州交通研究所開(kāi)發(fā)的TXLINE，北京工業(yè)大學(xué)公式(徐錦航等，1987)和中山大學(xué)公式(唐永鑾，1992)，東南大學(xué)應(yīng)用量綱分析法。

城市內(nèi)交叉口大多為平面信號(hào)交叉口。車(chē)輛在到達(dá)交叉口時(shí)一般要減速、等待、加速等，由此帶來(lái)的噪聲和大氣污染即交通環(huán)境污染問(wèn)題及其嚴(yán)重，尤其是市中心交叉通環(huán)境污染現(xiàn)象更為嚴(yán)峻。本文在根據(jù)排放因子，車(chē)速，車(chē)型比例，交通量，停車(chē)延誤等條件，計(jì)算交叉通噪聲等級(jí)，在利用車(chē)流尾氣污染物排放量計(jì)算方法計(jì)算交叉口污染物排放量的基礎(chǔ)上，用灰色決策模型對(duì)芙蓉南路－赤嶺路(涂家沖)交叉通環(huán)境進(jìn)行評(píng)價(jià)。為道路交叉通設(shè)計(jì)及管理提供一定的指導(dǎo)策略。

1灰色聚類(lèi)的基本原理

灰色聚類(lèi)是以灰數(shù)的白化權(quán)函數(shù)生成為基礎(chǔ)，將一些觀(guān)測(cè)指標(biāo)或?qū)ο缶垲?lèi)成若干個(gè)可定義的類(lèi)別的方法［4］。由于交通對(duì)環(huán)境的影響過(guò)程可以看作是一個(gè)灰色系統(tǒng)，所以可以用灰色系統(tǒng)理論進(jìn)行交通環(huán)境影響評(píng)價(jià)。

1．1評(píng)判向量規(guī)范化［5］

由于交通環(huán)境影響因子均系屬性值越小越好的成本型指標(biāo)，本文采取下面公式進(jìn)行處理:其中，xij為第i條道路j類(lèi)污染物的規(guī)范化評(píng)價(jià)值，值域分為4段，［0，70)，［70，80)，［80，90)，［90，100］，相應(yīng)的第i條道路j類(lèi)污染物的評(píng)價(jià)狀態(tài)為差，一般，良，優(yōu);tij為第i條道路或交叉口j類(lèi)污染物實(shí)際濃度值或預(yù)測(cè)值;D1j為j類(lèi)污染物的第1級(jí)濃度分界值;D2j為j類(lèi)污染物的第2級(jí)濃度分界值;D3j為j類(lèi)污染物的第3級(jí)濃度分界值;污染物分級(jí)濃度分界值可以是日均濃度值或小時(shí)平均濃度，如表1所示。

1．2灰類(lèi)的白化權(quán)函數(shù)

對(duì)城市道路環(huán)境質(zhì)量的評(píng)價(jià)分為4個(gè)灰類(lèi)，即空氣質(zhì)量?jī)?yōu)(A級(jí))，空氣質(zhì)量良(B級(jí))，空氣質(zhì)量一般(C級(jí))，空氣質(zhì)量差(D級(jí))4個(gè)灰類(lèi)。因此，污染物評(píng)價(jià)指標(biāo)相應(yīng)的分為4個(gè)子灰類(lèi)，其4個(gè)白其中，f1j(xij)為上限測(cè)度白化權(quán)函數(shù)，評(píng)價(jià)指標(biāo)j的A級(jí)的白化權(quán)函數(shù);f2j(xij)為適中測(cè)度白化權(quán)函數(shù)，評(píng)價(jià)指標(biāo)j的B級(jí)的白化權(quán)函數(shù);f3j(xij)為適中測(cè)度白化權(quán)函數(shù)，評(píng)價(jià)指標(biāo)j的C級(jí)的白化權(quán)函數(shù);f4j(xij)為下限測(cè)度白化權(quán)函數(shù)，評(píng)價(jià)指標(biāo)j的D級(jí)的白化權(quán)函數(shù);j為評(píng)價(jià)指標(biāo)，j=1，2，即CO，NOX的白化權(quán)函數(shù)相同。

1．3綜合決策權(quán)的確定

徐肇忠(1994，1997)和肖新平(1997)等指出當(dāng)某一評(píng)價(jià)因子，若其在某一點(diǎn)的監(jiān)測(cè)值低于國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)，則其在評(píng)價(jià)中的重要程度應(yīng)相對(duì)較輕;若超過(guò)了國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)，則在評(píng)價(jià)中的重要性應(yīng)較明顯，而且超標(biāo)越多，對(duì)評(píng)價(jià)的重要程度越大。綜上，選用超標(biāo)定權(quán)法(污染貢獻(xiàn)率法)確定評(píng)價(jià)因子的綜合決策權(quán)，計(jì)算公式如下［6］:其中，λj為j評(píng)價(jià)因子各級(jí)標(biāo)準(zhǔn)值的平均值;j=1，2，…，m;M為評(píng)價(jià)因子的個(gè)數(shù)，m=2，j=1時(shí)表示為CO，j=2時(shí)表示為NOX;ηij為i評(píng)價(jià)對(duì)象的j評(píng)價(jià)指標(biāo)綜合決策權(quán)，滿(mǎn)足式:∑mj=1ηij=1

1．4灰聚類(lèi)分析

根據(jù)下式求出評(píng)價(jià)對(duì)象i屬于k灰類(lèi)的聚類(lèi)系數(shù)σki。

2芙蓉南路－赤嶺路(涂家沖)交叉通灰色聚類(lèi)分析

芙蓉路是長(zhǎng)沙市主干路，芙蓉南路－涂家沖交叉口屬于Y形信號(hào)交叉口，位于市中心。北進(jìn)口為雙向8車(chē)道，南進(jìn)口為雙向6車(chē)道，西進(jìn)口為雙向4車(chē)道，如圖3。采用交通調(diào)查相關(guān)方法測(cè)得交叉口的流量－流向圖如圖2，交叉口平面圖如圖3。根據(jù)交叉口類(lèi)型確定的空氣污染物擴(kuò)散濃度，即北京工業(yè)大學(xué)Nichoson箱式模型的修正形式模型，機(jī)動(dòng)車(chē)排放污染物濃度計(jì)算公式為［7］:CI=KQLLCuHB(9)其中，CI為交叉口機(jī)動(dòng)車(chē)污染物濃度，mg/m3;QL為在交叉口排隊(duì)的機(jī)動(dòng)車(chē)尾氣污染物線(xiàn)源強(qiáng)度(怠速排放)，mg/(m．s);LC為交叉口機(jī)動(dòng)車(chē)排隊(duì)長(zhǎng)度，m;u為道路上的風(fēng)速，m/s;H為交叉口周?chē)ㄖ锲骄叨龋琺;B為交叉口處箱體的寬度，一般取交叉口入口寬度加上10～20m;K為系數(shù)，參考其他城市的資料，取0．67;其中，m為交叉口停車(chē)率，與控制方式有關(guān)，見(jiàn)表2;N為交叉口進(jìn)口流量總和，輛/h;hd為交叉口排隊(duì)車(chē)輛車(chē)頭間距，m;為停車(chē)時(shí)的車(chē)輛安全車(chē)間距與車(chē)輛的車(chē)身長(zhǎng)度之和，對(duì)于標(biāo)準(zhǔn)小汽車(chē)取7m;Cy為交叉口排隊(duì)的周期，s;若為信號(hào)交叉口，則為信號(hào)周期。同時(shí)由式(6)、(7)、(8)求得λj，ηij及評(píng)價(jià)對(duì)象i屬于k灰類(lèi)的聚類(lèi)系數(shù)σki。得到σk*i1=0．4641837，σk*i2=0．3263，σk*i3=0．3003，所以綜上，西進(jìn)口的大氣環(huán)境較好，進(jìn)口道3即北進(jìn)口最差。根據(jù)環(huán)境空氣質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)(GB3095－96)對(duì)CO，NOX1h平均濃度的規(guī)定和參考國(guó)外的標(biāo)準(zhǔn)，將道路兩側(cè)的CO，NOX分為4個(gè)等級(jí)，見(jiàn)表5。由表3可以看出，涂家沖交叉口CO小時(shí)平均濃度大于20mg/m3，NOX小時(shí)平均濃度大于0．3mg/m3，所以整體交叉口總體大氣污染嚴(yán)重，空氣質(zhì)量較差。

3結(jié)論

(1)由于車(chē)輛尾氣排放、擴(kuò)散濃度和車(chē)流量、車(chē)速、加減速相關(guān)，所以，流量大，車(chē)速大的進(jìn)口道污染物排放量和擴(kuò)散濃度也較大，以上通過(guò)灰色聚類(lèi)法對(duì)交叉通環(huán)境污染的分析說(shuō)明，涂家沖交叉口屬于空氣污染較嚴(yán)重的交叉口，這與現(xiàn)實(shí)感覺(jué)相符，所以利用灰色聚類(lèi)分析法進(jìn)行城市道路交叉通環(huán)境影響評(píng)價(jià)是可行的，從而為以后的交通影響分析評(píng)價(jià)工作提供了研究方向。

(2)交通環(huán)境污染不僅和機(jī)動(dòng)車(chē)數(shù)量有關(guān)，同時(shí)和城市道路交通設(shè)施建設(shè)、城市交通管理水平關(guān)系密切。因此要改善這一現(xiàn)象，政府除了可以根據(jù)實(shí)際情況考慮采取更加嚴(yán)格的排放法規(guī)，針對(duì)性地限制車(chē)輛上路，也可以采取各單位彈性上班時(shí)間制，錯(cuò)開(kāi)車(chē)流的高峰期。另外，響應(yīng)城市“低碳環(huán)保”發(fā)展理念，提高燃油品質(zhì)或者采用潔凈的替代燃料，如壓縮天然氣或者液化石油氣也不失為一種好辦法。總之，未來(lái)緩解城市交通環(huán)境污染的空間還很大，要靠不懈努力才能實(shí)現(xiàn)。