题目：面向城市交通能耗监测的道路能耗模型研究与实现

近年来，随着城市化进程的加快，机动车保有量的增加，我国交通领域产生的能耗占全社会能耗的比重持续增加，增长率总体上高于全社会能耗增长率。国家能源科技“十二五”规划中明确指出，交通运输是节能重点领域之一，但如何准确合理的对交通能耗进行量化评估是制定有效的交通能耗控制策略的前提。交通运输部在其《公路水路交通运输节能减排“十二五”规划》中强调要基于路网的控制策略，对路网能耗进行量化评估。道路能耗量化模型从路网的基本构成单元—路段出发，计算一段时间内经过路段的所有机动车能耗总量，旨在反映路网中不同路段的能耗时空变化规律。早期的路网能耗量化研究往往从宏观层次（区域范围内）量化估计路网机动车能耗总量，无法对路网中不同路段的能耗进行量化评估。本文分析了现有道路能耗量化模型的不足，提出了一种基于路段平均速度的道路能耗量化模型，并在此基础上，设计实现了面向城市交通能耗监测的道路能耗量化系统。本文取得的主要成果如下：1） 通过对能耗和交通流数据的分析，确定影响能耗和交通流变化的主要因素，为道路能耗量化模型的建立奠定基础。2） 针对以往的能耗量化模型空间维度局限在区域上这个问题，从路段、道路、路网三个角度提出了道路能耗量化指标和计算方法，反映大范围路网能耗的实时动态变化，具有时空分辨率高，量化计算合理准确的特点。能耗量化指标值通过机动车能耗计算以及道路交通流计算来获取。3） 针对以往的机动车能耗计算都停留在台架测试这个问题，引入了道路属性、车型、平均速度、平均速度增量参数建立车辆实时行驶状态到能耗的对应，有效的利用了浮动车信息系统输出的实时路况信息（路网不同路段平均速度信息）来得到实时的路网机动车能耗值。同时，通过引入路段特征属性，建立了基于路段平均速度和路段特征属性的道路交通流计算方法。4） 基于以上模型，设计实现了面向城市交通能耗监测的道路能耗量化系统。使用真实的能耗和交通流数据对系统进行了模型有效性评测，验证了研究模型的有效性和计算方法的准确性。系统已在特大城市先进交通运行协调指挥平台（核高基专项）中得以应用。