信号交叉口优化设计对交通环境的影响分析研究.doc

第一章 绪论 1.1选题背景 近一百多年来人类一直疲于能源、资源、环境与经济发展的矛盾之中。人类的生存家园——地球诞生于46亿年前，人类出现于200多万年前，以新石器时代为标志的传统农业社会开始于1万多年前，在这段漫长的人类历史进程中，大自然与人类彼此相处比较融洽；但250年前随着机器大工业的出现，城市化进程速度的加快，“资源环境问题的潘多拉魔盒”由此打开；以科技、机器为基础的社会化大生产使人类的生活得到了极大地改善，但同时人类也不得不面对日益恶化的大气环境和城市环境。 近年来，交通系统产生的污染已经成为城市污染的主要来源，而交通系统的污染又以城市公路交通产生的污染最多，有研究表明一些大城市中有80%左右的大气污染来源于交通废气；交通系统产生的污染包括一氧化碳、氮氧化物、非甲烷碳氢化物、可吸入颗粒物、交通噪声及振动和其他有害物质(如铅氟氯化烃排放物的二次衍生物光化学烟雾)等。 在环境优美的欧洲，交通污染也是相当严重。全欧洲由道路交通产生的、NOx分别占、NOx总排放量的80%及60%左右。其中在伦敦市路面机动车产生的NOx占总排放量的74%,烟尘(主要是)占94%；在美国，交通对大气环境的污染更加严重，自从20世纪四十年代洛杉矶发生美国也是全球的第一起光化学烟雾事件以来，接下的六十年美国其他地方多次发生光化学烟雾事件及酸雨事件等严重的环境污染事件，经过调查研究发现这些事件绝大部分是由于汽车排放尾气的NOx、等污染物含量超标所致。 我国的交通污染问题也日益突出。据公安部最新资料显示，截止到2010年1月份我国汽车保有量已经超过1.86亿，成为仅次于美国的全球第二大汽车保有国，由于目前我国对汽车尾气的排放处理技术不是很高，机动车数量又很庞大，致使汽车尾气污染物的排放总量大大超过美国等其他欧美发达国家，虽然目前我们国家已出台了汽车排放标准的相关文件，但交通污染问题并没有从根本上得到解决。在城市许多路段和交叉口处，氮氧化物和一氧化碳等污染物浓度大大超过国家规定的大气环境质量标准；此外，机动车数量激增也导致城市交通噪声大大增加，并且交通噪声已经成为环境噪声的主要污染源，因此如何减少汽车交通带来的污染，降低交通噪声，改善人们居住城市的环境质量，已成为我国环保和节能减排领域的一个焦点问题。 1.2研究课题的提出 2009年12月7日至18日在丹麦首都哥本哈根召开了对人类发展历程具有重要意义全球气候大会——哥本哈根世界气候大会，来自192个国家的谈判代表参加了气候峰会，商讨《京都议定书》一期承诺到期后的后续方案，即2012年至2020年的全球减排协议。中国作为一个负责任的大国，在国际上积极发挥最大发展中国家的作用，中国政府从中国人民和人类长远发展的根本利益出发，作出了“到2020年单位国内生产总值二氧化碳排放比2005年下降40%—45%”的庄严承诺；而在国内，政府一方面突出抓好工业、交通、建筑三大领域节能，继续推进十大重点节能工程建设，另一方面积极制定促进节能减排的一系列政策措施，号召和鼓励全民从身边做起，投入到节能减排的实际行动中！ 改革开放以来中国的机动车辆高速增长。机动车辆给人们带来出行便利的同时，机动车排放的尾气也对环境和人类的健康造成了不良影响。汽车排放物来源主要有三个，即排气、蒸发、窜缸混合气。这些排放污染物的主要成分有多种，对环境污染特别大的有害物质有CO、HC、NOx、颗粒及硫化物等。人在呼吸时吸入CO后容易使人头疼、昏眩及反应迟钝，重者使人神经机能下降，直至死亡。光化学烟雾对人的影响主要是对眼睛和呼吸道的刺激，使红眼病患者增加，促进哮喘病的发作并引起慢性呼吸系统疾病进一步恶化有诱发癌症的作用，因此如何有效控制和减少汽车尾气污染物的排放成为了国内交通领域和环境领域的研究重点。 本文着重从减少城市汽车污染物排放的角度来实现节能减排，减少城市交通噪声，改善城市生态环境和生活环境；即通过对城市交叉口信号系统的管理和优化设置，降低交叉口的机动车尾气排放水平，从而降低整个区域的交通污染排放水平，减少交通噪声，践行节能减排的政策。为能够直观、准确地反映交通管理与控制对交通环境的影响。由于此前已经对赣州市中心城区较为重要而且比较拥挤的交叉口进行了信号优化设计，因此本文以上述交叉口作为研究对象，通过对信号系统改造前后汽车整体污染物排放量的对比，定量分析信号系统改造对污染物排放的削减情况，从而研究交通信号系统优化对交通环境的影响，寻求解决交通环境污染问题更为有效的途径。 1.3国内外研究现状综述 自20世纪70年代以来，世界各国开始了大量的关于交通对环境影响的研究，而且研究的重点主要集中在交通尾气产生的环境问题和汽车尾气的治理办法， Don Pickell在《交通与大气污染》中论述了减少机动车行驶里程的战略措施。他指出战后的美国