综合移动源排放模型——MOVES

admin管理员组

文章数量:1531740

2024年6月4日发(作者：)

综合移动源排放模型——Ｍ０ＶＥＳ——黄冠涛　宋国华　于　雷，等　４９　

综合移动源排放模型——ＭｏＶＥＳ　

黄冠涛　宋国华　

于　雷　胥耀方　

（北京交通大学交通运输学院　北京１０００４４）　

（德克萨斯南方大学交通系　美国休斯顿７７００４）　

摘　要美国环保局发布了新一代移动源排放测算模型ＭＯＶＥＳ２０１０，该模型代表着排放模型开发　

的最新技术和研究方向。文中分析了ＭＯＶＥＳ的开发背景和系统组成，阐述了模型的基本计算原理　

和主体框架，从模型结构、输入输出、计算原理和结果等角度对ＭＯＶＥＳ和目前广泛使用的排放模型　

ＭＯＢＩＩ　Ｅ６进行了对比。　

关键词　ＭＯＶＥＳ；排放模型；移动源排放　

中图分类号：Ｘ８２３　文献标志码：Ａ　ＤＯＩ：１０．３９６３／ｊ．ＩＳＳＮ　１６７４—４８６１．２Ｏ１０．０４．０１２　

Ｕ　弓Ｉ　吾　

上具有优势。此外，由于该模型采用的是开放性　

的数据库管理系统，因此该模型对不同地区也有　

较强的适应性。目前我国还没有自己的移动源排　

放测试法规模型，在现有研究和应用中大多采用　

为测算和评价移动源污染排放，美国环保局　

先后开发了ＭＯＢＩＩ　Ｅ口　模型和ＮＯＮＲＯＡＤ　模　

型，但ＭＯＢＩＬＥ仅针对宏观道路源，而ＮＯＮ—　

ＲＯＡＤ仅用于非道路源的排放计算，即它们都集　

中于单一排放源的排放测算，并且无法同时满足　

在宏观、中观和微观不同层次上的移动源排放的　

ＭＯＢＩＬＥ模型计算。因此，对刚发布的ＭＯＶＥＳ　

模型进行系统阐述，无论是对其近期在我国的本　

地化应用，还是我国自身的排放模型开发，都具有　

非常重要的意义。　

综合分析，尤其不能满足对交通项目的排放影响　

的测算和评价。为此，美国环保局从２００１年开始　

研发新一代的综合移动源排放模型一ＭＯＶＥＳ　

（ｍｏｔｏｒ　ｖｅｈｉｃｌｅ　ｅｍｉｓｓｉｏｎ　ｓｉｍｕｌａｔｏｒ）模型。　

在２００５年１月，ＭＯＶＥＳ２００４发布，本版本　

只包括能源消耗和温室气体计算功能；２００７年５　

月，Ｍ０ＶＥＳ　Ｄｅｍｏ版本颁布，此时已经有了　

１　ＭＯⅦＳ系统组成　

ＭＯＶＥＳ由Ｊａｖａ语言和ＭｙＳＱＬ关系数据库　

联合开发　］。Ｊａｖａ是一种现代广泛应用的面向　

对象的程序语言，它为ＭＯＶＥＳ的运行提供了高　

度的独立性平台；ＭｙＳＱＩ　是基于结构化（ＳＱＬ）　

查询语言的数据库管理系统，ＭＯＶＥＳ在数据输　

入、输出和计算过程中的数据存储都存放在　

ＭｙＳＱＬ数据库里面。　

单独一台计算机可独立运行ＭＯＶＥＳ，如果　

计算量比较大时，ＭＯＶＥＳ的“Ｍａｓｔｅｒ－－Ｗｏｒｋｅｒ”　

程序结构也可以使多台计算机并行运行。在这个　

框架基础上更进一步分析，ＭＯＶＥＳ系统主要有　

ＭＯＶＥＳ的基本框架但仍没有主要污染物（ｃｒｉｔｉ—　

ｃａｌ　ｐｏｌｌｕｔａｎｔｓ）的排放率；２００９年４月，　

Ｍ０ＶＥＳ２００９试用版颁布，此版本增加了污染物　

的排放率。２００９年１２月，美国环保局发布了　

Ｍ０ＶＥＳ２０１０正式版。在２　ａ的过渡期后，　

ＭＯＶＥＳ２０１０将取代ＭＯＢＩＬＥ６成为美国（除加　

州外）的排放测算法规模型。　

ＭＯＶＥＳ模型包含了宏观、中观和微观３种　

８个组成部分：①ＭＯＶＥＳ用户界面和主程序：这　

是一个Ｊａｖａ程序编写的用以控制模型的整个运　

行；②Ｍ０ＶＥＳｗｏｒｋｅｒ程序：一个Ｊａｖａ编写的用　情况，在方法上代表了排放模型研究的最新进展　

和发展方向。另外，美国环保局曾做过大量的测　

试研究，用ＭＯＶＥＳ模型和ＭＯＢＩＬＥ模型进行测　

试对比，结果表明ＭＯＶＥＳ比ＭＯＢＩＩ　Ｅ在准确性　

收稿日期：２０１０—０６—０９　修回日期：２０１０－０７—３０　

来帮助模型运行的程序；③默认输入数据库：存储　

有ＭＯＶＥＳ自带的相关数据；④ＳｈａｒｅｄＷｏｒｋ：这　

是一个可以访问ＭＯＶＥＳ主程序和子程序副本　

作者简介：黄冠涛（１９８６），硕士生．研究方向：交通环境管理与控制．Ｅ　ｍａｉｌ：ｈｕａｎｇｇｕａｎｔａ０２２１２＠１６３．ｃｏｍ　

５０　

的文件夹；⑤可选用户输入数据库：根据用户需要　

用户可以输入相关的数据；⑥Ｍ０ＶＥＳＥｘｅｃｕｔｉｏｎ　

数据库：这是主程序创建的用于存储临时数据的　

数据库；⑦ＭＯＶＥＳ输出数据库：用于存放　

ＭＯＶＥＳ的运行结果的数据库；⑧Ｍ０ＶＥＳＷｏｒｋ—　

ｅｒ数据库：用于存储ＭＯＶＥＳ子程序数据。　

ＭＯＶＥＳ模型具有良好的人机交互界面，其　

由操作控制板选项、标题栏和详细参数输入区组　

成。在最新版本ＭＯＶＥＳ２０１０中，操作控制板上　

共有１１个控制选项　］：运行描述（ｄｅｓｃｒｉｐｔｉｏｎ）、　

规模（ｓｃａｌｅ）、时间跨度（ｔｉｍｅ　ｓｐａｎｓ）、地理区域　

（ｇｅｏｇｒａｐｈｉｃ　ｂｏｕｎｄｓ）、车辆类型（ｖｅｈｉｃｌｅｓ／ｅｑｕｉｐ—　

ｍｅｎｔ）、道路类型（ｒｏａｄ　ｔｙｐｅ）、排放污染物和过程　

（ｐｏｌｌｕｔａｎｔｓ　ａｎｄ　ｐｒｏｃｅｓｓｅｓ）、数据输入管理集　

（ｍａｎａｇｅ　ｉｎｐｕｔ　ｄａｔａ　ｓｅｔｓ）、策略（ｓｔｒａｔｅｇｉｅｓ）、数据　

输出（ｏｕｔｐｕｔ）和高级特性（ａｄｖａｎｃｅｄ　ｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅ　

ｆｅａｔｕｒｅｓ）。在这些控制选项中，可以按照从上往　

下的顺序逐一选择输入需要预测的条件，比如需　

要预测的规模范围（宏观、中观或微观）、时间跨度　

（年、月、日、小时和分钟）、地理区域（国家、县／自　

定义区域、路段）、车辆类型（摩托车、小型客车、重　

型客车、轻型商业卡车、长途汽车、运输巴士、校　

车、垃圾车、单组短途卡车、单组长途卡车、房车、　

组合短途卡车和组合长途卡车）、道路类型（包括　

城市封闭道路、城市非封闭道路、乡村封闭道路、　

乡村非封闭道路、非路网路段等）、污染物种类　

（ＴＨＣ、ＮＯ　、ＣＯ。、ＰＭ和有毒气体等）和排放过　

程（运行排放、启动排放、刹车排放、蒸发排放、轮　

胎磨损颗粒和额外怠速排放等共１４种排放过　

程），以及是否选用ＡＶＦＴ（替代燃料技术）和车　

辆改造技术，选择输出结果的类型和一些不确定　

性因素的影响参数等。　

２　ＭＯＶＥＳ的基本计算原理和模型　

结构　

２．１　ＭＯＶＥＳ的基本计算原理　

给定预测时间、地点、车辆类型和排放过程　

后，污染物排放可以按照以下４步［５　进行计算：　

１）计算车辆所有行驶特征信息，即基于不同　

排放过程的行驶特征信息如排放源运行时间　

（ＳＨＯ），机动车启动数量，排放源停车时间　

（ＳＨＰ）和排放源时间（ＳＨ）等。　

２）把所有的车辆运行信息分布到排放源和　

运行工况区间上，每个区间对应不同的排放过程　

交通信息与安全２０１０年第４期第２８卷总１５６期　

是惟一的。　

３）计算排放速率，排放速率在给定排放过　

程、排放源区间和运行工况区间的基础上表征排　

放源的排放特征，但同时排放速率也会受到额外　

因素的影响，比如燃油和温度。　

４）把分布在排放源和运行工况区间（来自第　

二步）上的所有排放相加。　

用数学表达式如下：　

ＴＥ　一（∑ＥＲ　ｐｒｏ　。，ｂｉ　×　

Ａｃ　ｂ。　）×Ａ　（１）　

式中：ＴＥ为总排放量；ｐｒｏｃｅｓｓ为排放过程；　

ｓｏｕｒｃｅ　ｔｙｐｅ为排放源类型；ｂｉｎ为排放源和工况　

区间；ＥＲ为排放速率；Ａｃ为行驶特征；Ａｊ为调整　

因子。　

２．２　ＭＯＶＥＳ模型主体结构　

Ｍ０ＶＥＳ基本模型的主体结构如图１所示。　

ＭＯＶＥＳ的核心模型主要由４部分［６］组成：　

总体行驶特征生成块（ＴＡＧ），运行工况分布生成　

块（ＯＭＤＧ），排放源ｂｉｎ分布生成块（ＳＢＤＧ）和排　

放计算（ｅｍｉｓｓｉｏｎ　ｃａｌｃｕｌａｔｏｒ）块，这４部分构成了　

ＭＯＶＥＳ模型的核心内容。下面就对这４个主要　

部分分别进行简单介绍：　

２．２．１　总体行驶特征生成块（ｔｏｔａｌ　ａｃｔｉｖｉｔｙ　ｇｅｎ—　

ｅｒａｔｏｒ，ＴＡＧ）　

ＭＯＶＥＳ中的基础行驶特征数据主要是基于　

１９９９年的机动车保有量和机动车行驶里程　

（ＶＭＴ）。ＭＯＶＥＳ中总体行驶特征生成块　

（ＴＡＧ）的功能就是根据从全国观察和预测得到　

的不同排放源的数据。首先，利用增长率把机动　

车保有量和机动车行驶里程（ＶＭＴ）从基准年增　

加到目标分析年；然后，把这些数据分配到对应的　

道路类型，机动车种类，机动车车龄和时间跨度范　

围上。总体行驶特征生成块（ＴＡＧ）还起到一个　

转换数据的功能，因为在ＭＯＶＥＳ中除了机动车　

启动外，所有的行驶特征都要基于特定的时间基　

础参与排放的计算。例如，ＭＯＶＥＳ模型定义了　

排放源运行时间（ＳＨｏ）作为基础的行驶特征表　

征形式来计算机动车的蒸发、运行排放，完全不同　

于ＭＯＢＩｌ　Ｅ直接用机动车行驶里程（ＶＭＴ）来预　

测运行过程的排放。　

２．２．２　排放源ｂｉｎ分布生成块（ｓｏｕｒｃｅ　ｂｉｎ　ｄｉｓ—　

ｔｒｉｂｕｔｉｏｎ　ｇｅｎｅｒａｔｏｒ。ＳＢＤＧ）　

ＭＯＶＥＳ把机动车分成不同的排放源ｂｉｎｓ。　

排放源ｂｉｎ代表的是几个组成部分的惟一组合，　

综合移动源排放模型——Ｍ（）ＶＥＳ——黄冠涛　宋国华　于　雷，等　５１　

气象及燃油信　

息生成块　

图１　ＭＯＶＥＳ模型主体结构框图　

这几个重要组成部分是机动车种类、年份、机动车　

义将依赖排放过程和排放污染物的不同而有差　

别。如表１是在计算温室气体（ＧＨＧ）时定义的　

排放源ｂｉｎｓ分布表。　

载重、发动机技术和燃油类型等。本模块计算出　

排放源ｂｉｎ部分然后接着就可以用来计算加权排　

放率。为了保证模型的灵活性，排放源ｂｉｎ的定　

表１排放源ｂｉｎ定义分布表（ＧＨＧ）　

注：一个排放源ｂｉｎ等于表中所有字段的惟一组合；“Ｎｕｌｌ”是指没有明确参数但可与其他项形成组合；发动机排量　

适用于小型客车；客运卡车和轻型商业车，其他车型为Ｎｕｌｌ。　

２．２．３　工况分布生成块（ｏｐｅｒａｔｉｎｇ　ｍｏｄｅ　ｄｉｓｔｒｉ—　

ｂｕｔｉｏｎ　ｇｅｎｅｒａｔｏｒ，ＯＭＤＧ）　

表２运行工况ｂｉｎ定义表　

ＯＭＤＧ把机动车行驶工况（启动、运行、怠速　

等）分成与机动车比功率（ＶＳＰ）和速度相关联的　

不同ｂｉｎ（见表２），并且基于预先定义好的行驶周　

期计算工况的分布。ＭＯＶＥＳ在排放速率与　

ＶＳＰ之间建立了直接的关系。大量研究证明，车　

辆ＶＳＰ比速度、加速度能够更准确地反映车辆工　

况与污染物排放量之间的关系　］。此外，用户还　

可以输入本地特定的行驶工况分布，使得排放的　

计算更符合本地的排放特点。ＯＭＤＧ的功能就　

是为每一个ｂｉｎ计算出对应的工况比例，而这将　

作为计算基础排放率的其中一个输入数据。　

注：其中刹车状态的ｂｉｎ为０，怠速状态的ｂｉｎ为１。　

５２　交通信息与安全２Ｏ１０年第４期第２８卷总１５６期　

２．２．４排放计算（ｅｍｉｓｓｉｏｎ　ｃａｌｃｕｌａｔｏｒ）　

行时间（ｓＨＯ）或车辆启动数量数据结合起来。　

排放计算部分是ＭＯＶＥＳ模型中核心部分。　经过最后的计算，ＭＯＶＥＳ模型就会按照区域，时　

ＭＯＶＥＳ排放计算的特点是把基于模态的排放率　

问跨度，车辆类别，模拟年份和燃油类型计算出排　

和相关的机动车行驶特征联系了起来。在　

放总量。　

ＭＯＶＥＳ中，对于每一个排放过程中的基础排放　

率对应的排放源ｂｉｎ（ｓｏｕｒｃｅ　ｂｉｎ）和运行工况是均　

３　Ｍ０ＶＥＳ模型与Ｍ０ＢＩＬＥ模型的　

不相同的，并且一些调整因子诸如检查与维护　

对比　

（Ｉ／Ｍ）制度，燃油供应，温度和相对湿度等要对其　

３．１　ＭＯＶＥＳ模型与ＭＯＢＩＬＥ模型特点的对比　

进行调整。基于上述调整过的排放速率，再利用　

ＭＯＶＥＳ模型和ＭＯＢＩＬＥ模型都是美国环　

排放源ｂｉｎ分布生成块（ＳＢＤＧ）和运行工况分布　

保局（ＥＰＡ）开发出来的机动车排放模型，而　

生成块（ＯＭＤＧ）２部分分别生成的排放源ｂｉｎ部　ＭＯＶＥＳ作为新一代综合排放模型与ＭＯＢＩＬＥ　

分和运行工况部分计算出加权排放率。最后，加　

相比有着明显的特点，预测的结果也有所差异，表　

权排放率以“ｇ／ｓ”或“ｇ／启动数”的形式又与总体　

３是ＭＯＶＥＳ和ＭＯＢＩＩ　Ｅ模型部分特点的对比　

行驶特征生成块ＴＡＧ生成的行驶特征排放源运　

情况：　

表３　ＭＯＶＥＳ与ＭＯＢＩＬＥ模型特点对比表　

３．２　ＭＯＶＥＳ模型与ＭＯＢＩＬＥ模型的默认测算　结果分析：在不同模拟年中，预测城市中的污　

结果对比　

染物排放量是一样的，但是２种模型预测的结果　

为了对比这２种模型的预测效果，美国环保　

却有一定的差异。对于ＮＯ　的排放预测，ＭＯ—　

局（ＥＰＡ）利用盐湖城，库克县（芝加哥）和富尔顿　ＢＩＬＥ６预测的轻型车和重型车的排放比ＭＯＶＥＳ　

县（亚特兰大州）３个不同城市的本地数据分别进　预测的低，低估了轻型车和重型车在实际路网中　

行了预测计算分析，这些主要数据包括车队车龄　

的排放；对于ＨＣ的排放预测，ＭＯＢＩＬＥ６预测轻　

分布，轻型车和重型车的ＶＭＴ比例，本地燃油特　型车的排放比ＭＯＶＥＳ的偏高，至于重型车比　

点，气象信息等等，分别对这３个城市在２００８、　

ＭＯＶＥＳ略微偏低；对于ＰＭ的排放预测，因为　

２０１５和２０２０年就ＮＯ　、ＨＣ和ＰＭ做出了排放　ＭＯＶＥＳ把速度考虑了进去，所以无论轻型车还　

预测，现在主要挑选出其中一个代表城市盐湖城　

是重型车ＭＯＶＥＳ预测的都比Ｍ０ＢＩＬＥ的偏高；　

进行分析。预测结果如图２所示（其中ＬＤ为轻　

ＭＯＶＥＳ与ＭＯＢＩＬＥ的预测结果之所以产生差　

型车，ＨＤ为重型车）：　

异，首先是因为ＭＯＶＥＳ对基础排放率的数据库　

基于正面碰撞的ＴＥＳＷ波型计算与拟合一～田　晟　杨　蔓　陈金华　

２５　ＯＯＯ　

２Ｏ　ＯＯＯ　

１Ｓ　Ｏ　

Ｍ６　

５３　

１　５　０００　

１２　０００　

９　０００　

６　０００　

Ｍ６　

ｌ０　０００　

ＬＤ　

５　Ｏ００　

Ｏ　

２００８　

罔　Ｍ　Ｉｌ　　ｌ　Ｉ　Ｍ６　

２０１　５　２０２０　

３　０００　

Ｏ　

同　Ｍ６　广Ｍ丑６　

２００８　２０１　５　２Ｏ２０　

年份　

（ａ）Ｓａｌｔ　ｌａｋｅ　Ｃｏｕｎｔｙ－ＮＯｘ　

年份　

年份　

（ｃ）Ｓａｌｔ　Ｌａｋｅ　Ｃｏｕｎｔｙ　ＰＭ２　５　

图２盐湖城２种模型预测结果对１￣Ｅ　］　

进行了更新，并且所采用的排放计算方法也不同　

于Ｍ０ＢＥＩＩ　Ｅ。此外由于对机动车采用了新的发　

动机技术和新的燃油标准等，这３种污染物在２　

种预测结果的总体形式下均呈下降趋势。　

４应用前景　

我国暂时还没有自己的一套比较成熟的机动　

车尾气排放量化模型，ＭＯＶＥＳ模型的颁布对我　

国机动车尾气量化计算以及开发自己的排放模型　

有着重要的指导意义。随着机动车保有量的不断　

增加，机动车排放出来的尾气越来越多，造成的影　

响也越来越大，特别是在北京，机动车保有量已经　

突破了４４０万辆，由于机动车尾气排放造成的污　

染已经相当严重。因此，如何量化计算机动车尾　

气的排放就显得至关重要。　

在国内，随着政府对机动车尾气排放越来越　

重视，于是就对于开发我国自己的机动车尾气排　

放量化模型越发显得重要。但目前而言，在国内　

由于各个地方对机动车尾气排放数据的收集参差　

不齐，并且没有一个统一的收集标准，这就对　

ＭＯＶＥＳ模型在本地化应用遇到了难题。因此，　

使用统一的测试方法，有计划地开展车辆排放测　

试，收集机动车尾气排放数据，这是应用ＭＯＶＥＳ　

模型计算机动车尾气排放的基础。　

虽然ＭＯＶＥＳ模型代表了机动车尾气排放　

模型的发展方向，并且暂时可以利用其对我国机　

动车尾气排放进行计算，但是ＭＯＶＥＳ毕竟是主　

要针对美国开发的机动车尾气量化模型。由于我　

国跟美国存在着像车型分类、道路工况、燃油品质　

和检测与维护（Ｉ／Ｍ）制度等差异，在计算过程中　

难免会导致机动车尾气排放量化与实际值产生偏　

颇，这就需要根据我国的国情和借鉴ＭＯＶＥＳ的　

算法，开发我们自己的机动车尾气排放量化模型。　

ＭＯＶＥＳ模型方法有一定的前沿性，不像ＩＶＥ模　

型那样只引入ＶＳＰ，也不像ＭＯＢＩＩ　Ｅ那样只引　

入平均速度，而是它引入了ＶＳＰ和速度共同交叉　

划分区间，这样可以更能全面真实的模拟实际道　

路运行工况。此外，不同与以往机动车尾气排放　

模型在计算层次上的单一性，ＭＯＶＥＳ尾气排放　

模型综合了宏观、中观和微观于一体，使得机动车　

尾气排放计算更加灵活。在数据收集、算法和运　

行层次上都对我国开发自己的尾气模型有着重要　

的借鉴意义。　

５　结束语　

针对美国环保署开发出的新一代综合移动源　

排放模型ＭＯＶＥＳ，本文从模型的使用、计算原理　

及其主体结构上进行了阐述，并与目前广泛使用　

的排放模型ＭＯＢＩＬＥ６进行了对比。ＭＯＶＥＳ中　

基于机动车比功率、行驶工况分布等新概念的模　

型开发方法与传统模型有很大不同，结合灵活的　

数据管理模式和集计方法，ＭＯＶＥＳ提供了从微　

观到宏观不同层次的排放测算和评价功能。对　

ＭＯＶＥＳ模型原理和开发方法进行更深入的研　

究，将有助于今后我国综合排放模型的开发。　

参考文献　

［１］黄琼，于　雷，杨　方，等．机动车尾气排放评价　

模型研究综述［Ｊ３．交通环保，２００３，２４（６）：２８—３１．　

Ｅ２］林秀丽．２００９．ＮＯＮＲＯＡＤ非道路移动源排放量计　

算模式研究［Ｊ］．环境科学与管理，３４（４）：４２—４５．　

［３］Ｕ．Ｓ．Ｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔａｌ　Ｐｒｏｔｅｃｔｉｏｎ　Ａｇｅｎｃｙ（ＥＰＡ）．Ｄｒａｆｔ　

ｍｏｔｏｒ　ｖｅｈｉｃｌｅ　ｅｍｉｓｓｉｏｎ　ｓｉｍｕｌａｔｏｒ（ＭＯＶＥＳ）２００９。　

ｓｏｆｔｗａｒｅ　ｄｅｓｉｇｎ　ａｎｄ　ｒｅｆｅｒｅｎｃｅ　ｍａｎｕａｌ［Ｒ］．Ｗａｓｈｉｎｇ—　

ｔｏｎ　Ｄ．Ｃ．ＥＰＡ：２００９．　

［４３　Ｕ．Ｓ．Ｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔａｌ　Ｐｒｏｔｅｃｔｉｏｎ　Ａｇｅｎｃｙ（ＥＰＡ）．Ｄｒａｆｔ　

ｍｏｔｏｒ　ｖｅｈｉｃｌｅ　ｅｍｉｓｓｉｏｎ　ｓｉｍｕｌａｔｏｒ（ＭＯＶＥＳ）２０１０，ｕｓｅｒ　

ｇｕｉｄｅ［Ｒ］．Ｗａｓｈｉｎｇｔｏｎ，Ｄ．Ｃ．ＥＰＡ：２００９．１２．　

［５］　Ｋｏｕｐａｌ　Ｊ，Ｃｕｍｂｅｒｗｏｒｔｈ　Ｍ，Ｈａｒｖｅｙ　Ｍｉｃｈａｅｌｓ，ｅｔ　ａ１．　

Ｄｅｓｉｇｎ　ａｎｄ　ｉｍｐｌｅｍｅｎｔａｔｉｏｎ　ｏｆ　ＭＯＶＥＳ：ＥＰＡ’Ｓ　ｎｅｗ　

ｇｅｎｅｒａｔｉｏｎ　ｍｏｂｉｌｅ　ｓｏｕｒｃｅ　ｅｍｉｓｓｉｏｎ　ｍｏｄｅｌ［ＥＢ／ＯＬ］．　

（２００１—０１—０３）［２０１０—０２—２０］ｈｔｔｐ：∥ｃｉｔｅｓｅｅｒｘ．ｉｓｔ．　

ｐｓｕ．ｅｄｕ／ｖｉｅｗｄｏｃ／ｄｏｗｎｌｏａｄ？ｄｏｉ一１０．１．１．１１８．　

３１１１￣ｒｅｐ＝ｒｅｐｌ￣ｔｙｐｅ＝ｐｄｆ，２００９．１２．　

（下转第５９页）　

基于正面碰撞的ＴＥＳＷ波型计算与拟合一田　晟　杨　蔓　陈金华　５９　

ｈｉｃｌｅｓ（ＥＳＶ），２ＯＯ５．　

ｉｎｇｓ　ｏｆ　２　０　ｔｈ　Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ　Ｃｏｎｆｅｒｅｎｃｅ　ｏｎ　Ｅｘｐｅｒｉｅｎｔｉａｌ　

Ｓａｆｅｔｙ　Ｖｅｈｉｃｌｅ（ＥＳＶ），２００７．　

［５］Ｆａｕｒｅ　Ｊ，Ｃｏｕｔｕｒｉｅｒ　Ｓ，Ｐａｇｅ　Ｙ，ｅｔ　ａ１．　Ｆｈｅ　ｂｅｎｅｆｉｔｓ　ｏｆ　

ｄｏｕｂｌｅ　ｐｒｅｔｅｎｓｉｏｎ　ｉｎ　ｄｅｃｒｅａｓｉｎｇ　ｋｎｅｅ＆ｌｏｗｅｒ　ｌｅｇｓ　ｉｎ—　

［６］　Ｍａｔｔｈｅｗ　Ｈｕａｎｇ．Ｖｅｈｉｃｌｅ　ｃｒａｓｈ　ｍｅｃｈａｎｉｃｓ［Ｍ］．Ｎｅｗ　

ｊｕｒｉｅｓ　ｉｎ　ｆｒｏｎｔａｌ　ｉｍｐａｃｔ［Ｃ］∥Ｌｙｏｎ，Ｆｌ’ａｎｃｅ：Ｐｒｏｃｅｅｄ一　

Ｙｏｒｋ：ＣＲＣ　Ｐｒｅｓｓ，２００２．　

基于正面碰撞的ＴＥＳＷ波型计算与拟合　

田　晟　杨　蔓。　陈金华　。　

（华南理工大学机械与汽车工程学院　广州５１０６４０）　（华南理工大学土木与交通学院　广州５１０６４０）　

（广州汽车集团汽车工程研究院。　广州５ｌ０６４０）　

摘　要　由于尖顶等效方形波（ｔｉｐｐｅｄ　ｅｑｕｉｖａｌｅｎｔ　ｓｑｕａｒｅ　ｗａｖｅ，ＴＥｓｗ）具有简单、直观、计算方便等优　

势，在乘员约束系统开发设计阶段，在保持最大动态变形量Ｃ和反弹时刻ｔ　相等的特征下，采取简　

化的等效方形波ＴＥＳＷ拟合实际正面碰撞中的车体减速度。在证明ＴＥＳＷ波型质心￡　与最大动　

态变形量Ｃ和初始碰撞速度　相关后，推导了ＴＥＳＷ波型３个关键点的坐标公式，从而确定　

ＴＥＳＷ波型并举例计算。对　ｒＥＳｗ波型进行一次和两次积分分别得到速度和位移的曲线，与实际　

车体的速度和位移曲线拟合较好。最后分析了ＴＥＳＷ波型在碰撞安全设计中的应用。　

关键词　正面碰撞；乘员约束系统；尖顶等效方形波；计算；拟合　

中图分类号：Ｕ４６１．９１　文献标志码：Ａ　ＤＯＩ：１０．３９６３／Ｊ．ＩＳＳＮ　１６７４—４８６１．２０１０．０４．０１３　

　Ｉ◆　◆●●◆◆●●◆●１．◆◆　●’●Ｉ　１

（上接５３页）　

［６］　

Ｂａｉ　Ｓ，Ｅｉｓｉｎｇｅｒ　Ｄ，Ｎｉｅｍｅｉｅｒ　Ｄ．ＭＯＶＥＳ　ＶＳ．ＥＭ—　

海市机动车污染物排放［Ｊ］．环境科学学报，２００６，　

ＦＡＣ：Ａ　ｃｏｍｐａｒｉｓｏｎ　ｏｆ　ｇｒｅｅｎｈｏｕｓｅ　ｇａｓ　ｅｍｉｓｓｉｏｎｓ　Ｕ—　

２６（１）：１—９．　

ｓｉｎｇ　ｌｏｓ　ａｎｇｅｌｅｓ　ｃｏｕｎｔｙ［ｃ］∥８　９　ｔｈ　Ｔｒａｎｓｐｏｒｔｉｏｎ　Ｒｅ—　

［８］　Ｕ．Ｓ．Ｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔａｌ　Ｐｒｏｔｅｃｔｉｏｎ　Ａｇｅｎｃｙ（ＥＰＡ）．　

ｓｅａｒｃｈ　Ｂｏａｒｄ　Ａｎｎｕａ１　Ｍｅｅｔｉｎｇ　ＣＤ－ＲＯＭ，Ｗａｓｈｉｎｔｏｎ，　

Ａｎ　Ｉｎｔｒｏｄｕｃｔｉｏｎ　ｔＯ　Ｄｒａｆｔ　Ｍ０ＶＥＳ２００９　ｒ　ＥＢ／ＯＬ］．　

ＤＣ，ＵＳＡ：２００９．　

（２００９—１２—０５）［２ｏｉｏ一０５—１５］ｈｔｔｐ：／／ｗｗｗ．ｅｐａ．ｇｏｖ／　

［７］　

王海琨，陈长虹，黄成，等．应用ＩＶＥ模型计算上　

ＯＭＳ／ｍｏｄｅｌｓ／ｍｏｖｅｓ／４２０ｂ０９０２６．ｐｄｆ，２００９．１２．　

Ｏｖｅｒｖｉｅｗ　ｏｆ　ｔｈｅ　Ｃｏｍｐｒｅｈｅｎｓｉｖｅ　Ｍｏｂｉｌｅ　

Ｓｏｕｒｃｅ　Ｅｍｉｓｓｉｏｎｓ　Ｍｏｄｅｌ：ＭＯＶＥＳ　

ＨＵＡＮＧ　Ｇｕａｎｔａｏ　ＳＯＮＧ　Ｇｕｏｈｕａ　ＹＵ　Ｌｅｉ　＇　ＸＵ　Ｙａｏｆａｎｇ　

（Ｓｃｈｏｏｌ　ｏｆ　Ｔｒａｆｆｉｃ　ａｎｄ　Ｔｒ＆ｎｓ　ｏｒ￡口￡　０　，Ｂｅｉｊｉｎｇ　Ｊｉａｏ　ｔｏｎｇ　Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｂｅｉｊｉｎｇ　１０００４４，Ｃｈｉｎａ）　

（Ｔｅｘａｓ　Ｓｏｕｔｈｅｒｎ　Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｈｏｕｓｔｏｎ，丁Ｘ　７７００４，Ｕ．Ｓ．Ａ）　

Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ａｈｅｒ　ｎｅａｒ　ｔｅｎ　ｙｅａｒｓ　ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ，ｔｈｅ　Ｕ．Ｓ．ＥＰＡ　ｒｅｃｅｎｔｌｙ　ｒｅｌｅａｓｅｄ　ｉｔｓ　ｎｅｗ　ｇｅｎｅｒａｔｉｏｎ　ｍｏｂｉｌｅ　ｓｏｕｒｃｅ　ｅ—　

ｍｉｓｓｉｏｎ　ｍｏｄｅｌ，Ｍ０ＶＥＳ２０１０，ｗｈｉｃｈ　ｒｅｐｒｅｓｅｎｔｓ　ｔｈｅ　ｃｕｔｔｉｎｇ　ｅｄｇｅ　ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｉｅｓ　ａｎｄ　ｔｈｅ　ｄｉｒｅｃｔｉｏｎ　ｏｆ　ｅｍｉｓｓｉｏｎ　ｍｏｄｅｌｉｎｇ．　

Ｔｈｉｓ　ｐａｐｅｒ　ｆｉｒｓｔ　ｉｎｔｒｏｄｕｃｅｓ　ｔｈｅ　ｂａｃｋｇｒｏｕｎｄ　ａｎｄ　ｔｈｅ　ｓｙｓｔｅｍ　ｃｏｍｐｏｓｉｔｉｏｎ　ｏｆ　ＭＯＶＥＳ．Ｔｈｅｎ。ｉｔ　ｄｉｓｃｕｓｓｅｓ　ｉｎ　ｄｅｔａｉ１　ｉｔｓ　ｆｕｎｄａ—　

ｍｅｎｔａｌ　ｔｈｅｏｒｉｅｓ　ａｎｄ　ｍｏｄｅｌｉｎｇ　ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ．Ｔｈｅｒｅａｆｔｅｒ，ｉｔ　ｃｏｍｐａｒｅｓ　ＭＯＶＥＳ　ｗｉｔｈ　ｔｈｅ　ｗｉｄｅｌｙ　ｕｓｅｄ　ｅｍｉｓｓｉｏｎ　ｍｏｄｅｌ　ＭＯＢＩＬＥ６　

ｉｎ　ｔｅｒｍｓ　ｏｆ　ｍｏｄｅｌ　ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ，ｉｎｐｕｔ　ａｎｄ　ｏｕｔｐｕｔ　ｐａｒａｍｅｔｅｒｓ，ａｎｄ　ｃａｌｃｕｌａｔｉｎｇ　ｍｅｔｈｏｄ　ａｎｄ　ｒｅｓｕｌｔｓ．　

Ｋｅｙ　ｗｏｒｄｓ：ＭＯＶＥＳ；ｅｍｉｓｓｉｏｎ　ｍｏｄｅｌ；ｍｏｂｉｌｅ　ｓｏｕｒｃｅ　ｅｍｉｓｓｉｏｎ　

本文标签： 排放模型计算机动车运行