第一篇：影響城市道路通行能力的因素和改進措施

影響城市道路通行能力的因素和改進措施

摘要：作為城市道路交通建設(shè)的一項基礎(chǔ)性工作，城市道路通行能力及其影響因素研究，不僅可以確定城市道路建設(shè)的合理規(guī)模和模式還為城市道路路網(wǎng)規(guī)劃，工程可行性研究，城市道路設(shè)計，交通管理與控制及評價等方面提供更為科學(xué)的理論依據(jù)。針對目前城市道路交通狀況，對影響其通行能力的道路條件，交通條件，服務(wù)水平等因素進行分析，試圖找出改善城市道路通行能力的措施。

關(guān)鍵詞：城市道路，通行能力，因素，分析

Influence factors of city road traffic capacity and improvement measures Abstract: as a basic work of city road traffic construction, factors of city road traffic capacity and its influence, not only can determine the reasonable scale and pattern of city road construction for the city road network planning, project feasibility study, city road design, traffic management and control and evaluation to provide a more scientific basis.In view of the current traffic situation of City Road, the traffic capacity of the road conditions, traffic conditions, factors of service level and so on, trying to find out to improve the traffic capacity of city road measures.Keywords: City Road, traffic capacity, factor, analysis

引言近年來，隨著我國經(jīng)濟快速增長和城市化進程加快，城市人口和車輛不斷增加，我國城市交通面臨著越來越艱巨的任務(wù)，城市交通擁堵、交通安全和環(huán)境污染問題日益受到人們的重視。為了實現(xiàn)城市交通系統(tǒng)快捷、安全、高效地運轉(zhuǎn)，對我國城市交通發(fā)展現(xiàn)狀進行分析，針對一些突出的問題提出對策建議顯得尤為重要。城市交通系統(tǒng)作為現(xiàn)代國民經(jīng)濟中的一個重要組成部分，對于維持宏觀經(jīng)濟的健康發(fā)展、保證人民的生活質(zhì)量以及合理控制生態(tài)環(huán)境污染都起著舉足輕重的作用。城市交通系統(tǒng)是由道路系統(tǒng)、流量系統(tǒng)和管理系統(tǒng)組成的一個典型的開放的復(fù)雜系統(tǒng)。城市交通系統(tǒng)中的交通流具有自適應(yīng)性、動態(tài)、隨機、反饋、多行為主體、非線性等基本特征。由此可以看出城市交通系統(tǒng)包括很多方面的因素，對城市交通現(xiàn)狀及存在的問題進行分析是一項復(fù)雜的任務(wù) 我國城市交通現(xiàn)狀分析 隨著城市規(guī)模的不斷擴大，人口在大城市中大量聚集，以及機動車數(shù)量快速增長，使得城市交通需求激增，因此，城市交通矛盾也越來越突出。

1.1 城市交通擁堵嚴重 在我國快速城市化進程中，大城市機動車的急劇增長帶來了嚴重的交通擁堵問題，嚴重影響了居民的日常生活，已經(jīng)成為制約城市發(fā)展的瓶頸。主要表現(xiàn)為： “路上車擠車、車上人擠人”狀況嚴重，平均出行時間較長，出行效率下降；交通量過于集中在干線道路而引起主要節(jié)點出現(xiàn)堵塞；道路網(wǎng)應(yīng)變能力差，遇事故極易引起大范圍交通癱瘓等。

1.2 城市交通帶來的環(huán)境問題日益嚴重

交通運輸業(yè)是繼工業(yè)和建筑業(yè)之后的第三大排放源，城市交通的碳排放在城市整體的碳排放結(jié)構(gòu)中占據(jù)較高的比例。近年來隨著城市機動化水平的提高以及交通運輸業(yè)對油品的消耗較大的用能特點，城市大氣環(huán)境污染嚴重，環(huán)境質(zhì)量每況愈下，所帶來的環(huán)境問題也越來越嚴重。另外，交通噪聲對居民的影響越來越嚴重。近年來，在我國環(huán)境投訴案件中，噪聲投訴的比重正逐年提高，在特大城市已經(jīng)高達40%以上，交通噪聲的影響已經(jīng)從單純的環(huán)境問題逐漸發(fā)展成為社會問題。

1.3 機動化出行比例明顯提高

隨著我國經(jīng)濟的快速發(fā)展，機動化也進入高速發(fā)展期。據(jù)統(tǒng)計，2000年至2010年，全國民用汽車年均增長率為35%，私人汽車年均增長率為77%，2010年民用汽車和私人汽車保有量分別達到7801.83萬輛和5938.71萬輛，私人汽車占民用汽車比例由2000年的38.87%增至2010年的76.12%。

1.4 停車難問題突出

隨著城市機動化水平的迅猛發(fā)展，尤其是私家車的急劇增長，城市“停車難、亂停車”等問題日益突出。亂停車不僅擠占道路資源，還直接影響城市交通安全，嚴重影響城市的可持續(xù)發(fā)展 我國城市交通存在的問題 隨著城市經(jīng)濟的快速發(fā)展，人民生活水平顯著提高，機動車保有量急劇上升，交通需求迅速增長，城市交通在需求、供給和運行方面呈現(xiàn)出不同以往的特征，更多地體現(xiàn)在對質(zhì)的要求上，城市交通問題更加綜合化、復(fù)雜化和多元化，城市交通發(fā)展滯后已成為制約城市經(jīng)濟社會發(fā)展和人民生活水平提高的瓶頸之一。

2.1 城市道路基礎(chǔ)設(shè)施相對不足近年來，雖然我國城市道路基礎(chǔ)設(shè)施的建設(shè)發(fā)展較快，大中城市的道路數(shù)量、道路等級都得到了前所未有的提高，很多城市對城市的道路空間利用的非常充分，尤其在一些大城市，地面交通和地下交通都很發(fā)達。但由于我國城市化進程加快，人口和車輛基數(shù)較大，因此出現(xiàn)了我國道路基礎(chǔ)設(shè)施相對不足，道路網(wǎng)密度與其他國家比較相對低的問題。

2.2 城市公共交通發(fā)展緩慢

由于我國城市交通的法律法規(guī)建設(shè)嚴重滯后，以及對公共交通投入不足，公交優(yōu)先戰(zhàn)略落實不到位，城市公共交通行業(yè)改革滯后，市場運作不規(guī)范等，因此，我國城市公共交通發(fā)展緩慢。不足的地方主要體現(xiàn)在：公交分擔(dān)率低、服務(wù)水平低、服務(wù)質(zhì)量差、基礎(chǔ)設(shè)施缺乏統(tǒng)一規(guī)劃、公共交通網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃不合理等方面

2.3 城市交通規(guī)劃不盡合理 在我國大中城市中，瓶頸路、斷頭路、畸形路口較多，且路網(wǎng)結(jié)構(gòu)不盡合理，城區(qū)主干路、次干路、支路的比例國家規(guī)范為1∶1.5∶3.5，呈金字塔結(jié)構(gòu)，以濟南為例，濟南市的比例為1∶0.41∶1.81，加之占道經(jīng)營、違章建筑現(xiàn)象較突出，交通微循環(huán)不暢，致使過多的流量涌入主干路，造成交通擁堵[5]。

2.4 交叉路口的交通狀況 與道路相比，平面交叉口的交通行為更為復(fù)雜，更易遭受到交通環(huán)境、人流、車流等的影響。因為其交通安全性差，通行能力低而成為影響城市道路通行能力的“瓶頸”。據(jù)統(tǒng)計，機動車在城市市區(qū)中的旅行時間約有1/3花在了平面交叉口，60%以上的交通事故發(fā)生在平面交叉口及其周圍，而且隨著城市機動車社會保有量和年增長幅度的逐步提升，作為在城市道路網(wǎng)中起著轉(zhuǎn)換交通流向作用的平面交叉口面臨的交通矛盾日益突出，平面交叉口的交通治理在城市交通管理中就顯得越來越重要。交通信號控制技術(shù)作為一種投資省、見效快的措施在平面交叉口的交通治理中作用就日漸突出。

2.5 交通管理水平相對落后

無論在交通政策的制定與實施，還是交通信息服務(wù)、公共交通管理等方面，整體水平有待提高。一是交通組織不合理，客流分布不均，影響交叉口路段的通行效率，導(dǎo)致路網(wǎng)交通擁堵；二是缺乏交通需求管理，目前我國僅有北京、上海、廣州、成都等部分城市實施了少量的交通需求管理政策，而大部分城市仍然缺乏有效的需求管理措施，迅猛增長的交通需求與發(fā)展滯后的交通管理水平之間的矛盾日益突出[6]。城市交通發(fā)展的對策建議 在大城市、尤其是特大城市中心區(qū)，道路建設(shè)永遠不能滿足汽車交通增長的需要。發(fā)達國家和國內(nèi)部分先進城市的經(jīng)驗證明，要解決城市交通問題，不能只把注意力集中于交通基礎(chǔ)設(shè)施的建設(shè)上面，而應(yīng)給予交通規(guī)劃、交通管理等以足夠重視，才有可能找到解決城市交通難題的途徑

3.1 實施智能運輸系統(tǒng) 智能運輸系統(tǒng)是解決交通問題的有效且高效途徑。它是通過對關(guān)鍵基礎(chǔ)理論模型的研究，將先進的信息技術(shù)、通信技術(shù)、電子控制技術(shù)和系統(tǒng)集成技術(shù)等有效地應(yīng)用于交通運輸系統(tǒng)，從而建立起大范圍內(nèi)發(fā)揮作用的實時、準(zhǔn)確、高效的交通運輸管理系統(tǒng)[7]。

3.2 促進公共交通發(fā)展 促進大容量、快速、便捷的公共交通的發(fā)展，確立公共交通的主導(dǎo)地位，形成以地面公共交通為主體，以客運軌道交通為骨干，各種交通方式協(xié)調(diào)發(fā)展的立體化、高效、安全、經(jīng)濟的現(xiàn)代化城市綜合交通體系。[8] 3.3 加強交通需求管理

交通擁擠的矛盾其實就是交通供給和需求之間的矛盾[9]。傳統(tǒng)的解決辦法是加大城市道路基礎(chǔ)設(shè)施的建設(shè)力度，增加交通供給，然而，往往會吸引更多的私人交通，導(dǎo)致公共交通的服務(wù)水平下降，并且隨著公共交通的服務(wù)水平下降又會促使更多的人選擇私人交通，最終使得道路又重新變得擁擠。因此，只有通過控制交通需求的增長才能從根本上解決交通擁擠的問題。

3.4 引導(dǎo)居民低碳出行

低碳出行是指以低能耗、低排放、低污染為基礎(chǔ)的綠色出行。運用交通政策和市場機制引導(dǎo)和鼓勵居民在出行中選擇低碳交通方式，倡導(dǎo)盡量減少碳足跡與二氧化碳的排放，鼓勵和推進以公共交通為導(dǎo)向的城市交通發(fā)展模式 結(jié)語

交通在城市發(fā)展中的戰(zhàn)略地位極為重要，城市交通的發(fā)展必須要適應(yīng)經(jīng)濟社會的發(fā)展。現(xiàn)代城市交通正在進入以信息化為目標(biāo)的新時期，一個包括道路建設(shè)、客貨運體系和交通控制管理組成的快速、便捷、舒適、高效的城市交通系統(tǒng)，是衡量當(dāng)前城市現(xiàn)代化水平的重要標(biāo)志。

城市交通問題是涉及社會經(jīng)濟、城市規(guī)劃、管理體制和政策法規(guī)的綜合性問題。解決城市交通問題是一個長期的發(fā)展戰(zhàn)略問題，最終的目標(biāo)是實現(xiàn)城市交通和城市本身的可持續(xù)發(fā)展

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第二篇：車道被占用對城市道路通行能力的影響

車道被占用對城市道路通行能力的影響

摘要

本文針對城市道路具有交通流密度大、連續(xù)性強等特點，分析了城市交通中道路發(fā)生事故，道路發(fā)生堵塞時，事故路段道路通行能力及堵塞排隊長度隨時間的變化過程，建立了堵塞排隊長度與時間及車流密度（亦可理解為堵塞密度）的數(shù)學(xué)模型。

針對問題一：我們通過統(tǒng)計視頻1上游和事故所處橫斷面單位時間內(nèi)的車流量，以及每次綠燈亮?xí)r堵塞路段內(nèi)滯留的各類型車輛數(shù)，交通流壓力差函數(shù)P(t)來描述實際通行能力的變化，并分析了滯留車輛的車當(dāng)量數(shù)N(t)隨時間的變化過程，滯留車輛的車當(dāng)量數(shù)隨時間的推移而變大，由此可知，事故所處橫斷面的實際通行能力隨時間推移而降低。

針對問題二：通過視頻1的分析，我們著重分析了視頻2滯留車輛的車當(dāng)量數(shù)N(t)隨時間的變化過程，通過與視頻1的比較，視頻2滯留車輛的車當(dāng)量數(shù)的增長趨勢較慢，可知，同一橫斷面交通事故所占車道不同對該橫斷面實際通行能力會產(chǎn)生影響，分析可知其產(chǎn)生的主要原因是下游車流轉(zhuǎn)流量所占比例不同。針對問題三：參照流體力學(xué)一維管道的突發(fā)堵塞模型，我們建立了交通流動力學(xué)的模型，建立了分析道路內(nèi)任意截面車流量和車流密度的函數(shù)關(guān)系式：

???q??0;?t?x通過方程：

dN?q(b,t)?q(a,t)dtq(x,t)?u(x,t)??(x,t)

N(t)???(x,t)dx；

ab利用一階線性方程的特征線解法以及數(shù)據(jù)擬合最優(yōu)化求得?(x,t)與N(t)的函數(shù)表達式，來間接描述q(b,t)、q(a,t)與N(t)的函數(shù)關(guān)系，建立了N(t)關(guān)于?(x,t)的數(shù)學(xué)模型。并通過滯留車輛數(shù)N(t)和排隊長度L(t)的線性關(guān)系來求得排隊長度。

針對問題四：我們主要是用建立的模型對其進行了預(yù)測。

關(guān)鍵字：車流量 交通流動力學(xué)模型 特征線解法 數(shù)據(jù)擬合

一． 問題重述

車道被占用是指因交通事故、路邊停車、占道施工等因素，導(dǎo)致車道或道路 橫斷面通行能力在單位時間內(nèi)降低的現(xiàn)象。由于城市道路具有交通流密度大、連續(xù)性強等特點，一條車道被占用，也可能降低路段所有車道的通行能力，即使時間短，也可能引起車輛排隊，出現(xiàn)交通阻塞。如處理不當(dāng)，甚至出現(xiàn)區(qū)域性擁堵。

車道被占用的情況種類繁多、復(fù)雜，正確估算車道被占用對城市道路通行能力的影響程度，將為交通管理部門正確引導(dǎo)車輛行駛、審批占道施工、設(shè)計道路渠化方案、設(shè)置路邊停車位和設(shè)置非港灣式公交車站等提供理論依據(jù)。

視頻1（附件1）和視頻2（附件2）中的兩個交通事故處于同一路段的同一橫斷面，且完全占用兩條車道。請研究以下問題：

1.根據(jù)視頻1（附件1），描述視頻中交通事故發(fā)生至撤離期間,事故所處橫斷面實際通行能力的變化過程。

2.根據(jù)問題1所得結(jié)論，結(jié)合視頻2（附件2），分析說明同一橫斷面交通事故所占車道不同對該橫斷面實際通行能力影響的差異。

3.構(gòu)建數(shù)學(xué)模型，分析視頻1（附件1）中交通事故所影響的路段車輛排隊長度與事故橫斷面實際通行能力、事故持續(xù)時間、路段上游車流量間的關(guān)系。

二． 模型假設(shè)

1.假設(shè)上游交通十字路口右轉(zhuǎn)向相位變化受信號燈控制。

2.忽略小區(qū)路口車輛對流量影響，假設(shè)其跟上游十字路口一致

3.假設(shè)車流（即）交通流與流體管流的運動相似，并且忽略交通流波的變化

三． 符號說明

t x 時間

以事故截面為原點沿車道建立x軸

qin(t)上游入口t時刻車當(dāng)量流量 下游出口t時刻車當(dāng)量流量 qout(t)

P(t)交通流壓力差函數(shù)

N(t)t時刻滯留車輛的車當(dāng)量數(shù)；

?(x,t)：t時刻x處車流密度；

u(x,t)：t時刻x處的車流速度： q(x,t)：t時刻x處的車流量;L(x,t):t時刻的堵塞的排隊長度；

四． 模型建立

4.1 關(guān)于實際通行能力的統(tǒng)計分析

按30秒一次的交通燈換燈頻率，我們對上下游車流量進行了的統(tǒng)計。由于不同類型的車的標(biāo)準(zhǔn)車當(dāng)量數(shù)（pcu）不同，我們查閱資料，取一個比較適中的換算標(biāo)準(zhǔn)[1]，取小汽車的標(biāo)準(zhǔn)車當(dāng)量數(shù)為1.0、公交車的標(biāo)準(zhǔn)車當(dāng)量數(shù)為 2.0。我們給的車流量是車的當(dāng)量流量。

4.1.1 對視頻1進行統(tǒng)計分析 統(tǒng)計數(shù)據(jù)如下表1所示

表1

時間

t/min 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 流入車當(dāng)量流量

流出車當(dāng)量流量qin/(pcu/min)16 13 17 15 21 18 18 21 29 20 24 14 14

qout/(pcu/min)21 16 17 15 20 21 21 21 17 15 18 19 32

交通流壓力差

P(t)-5-3 0 0 1-3-3 0 12 5 6-5-18

運用Datafit軟件對時間和出入率差的數(shù)據(jù)按如下函數(shù)進行非線性擬合。

P(t)?a*t^3?b*t^2?c*t?d

擬合分析如下圖1 其中

a=-0.1006958728 b=2.112497796 c=-12.13246068

d=16.77822178 擬合曲線圖如圖2：

圖1

圖2

從圖像的趨勢，可以定性的分析；在未發(fā)生事故時，一個紅綠燈周期道路交通流壓力差幾乎為零，道路實際通行能力是非常大的；當(dāng)發(fā)生交通事故，以分鐘為單位，交通流壓力差增大，道路的實際通行能力改變減弱。由于交通流的波動性，實際交通量是波動的，導(dǎo)致了交通流壓力差曲線的波動。

當(dāng)然，我們可以考慮，用t時刻滯留車輛的當(dāng)量數(shù) N(t)來反映道路的通行能力，我們的統(tǒng)計數(shù)據(jù)如下表2所示

表2 時間t/min 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14

滯留車輛當(dāng)量數(shù)N(t)10 15 12 17 16 21 23 26 27 35 33 26 26

用Datafit作非線性分析，按如下函數(shù)關(guān)系擬合

N(t)?a*t^3?b*t^2?c*t?d

擬合分析如下圖3： 其中

a=-0.06986151104 b=1.562268614 c=-8.167070674

d=24.93306693 擬合曲線圖如圖4：

圖3

圖4 顯然，從上圖擬合曲線的走勢，路段車輛的滯留車輛當(dāng)量數(shù)隨時間變化擬合相關(guān)性，可以判斷，路段車輛滯留車輛當(dāng)量數(shù)是時間的函數(shù)，且滯留車輛當(dāng)量數(shù)隨事故時間的持續(xù)，越來越大。我們知道車輛的滯留數(shù)越打，交通流的壓力越大，實際交通能力下降。

4.1.2 對視頻2進行統(tǒng)計分析

統(tǒng)計數(shù)據(jù)如下表3：

考慮用t時刻滯留車當(dāng)量 N(t)來反映道路的通行能力

表3 時間t/min 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 公交車數(shù) 1 0 0 0 0 0 0 1 0 0 1 0 1 0 1 1 1 2

小汽車數(shù) 5 9 4 3 3 5 10 6 2 4 6 2 7 9 15 21 25 12

滯留車當(dāng)量數(shù)N(t)7 9 4 3 3 5 10 8 2 4 8 2 9 9 17 23 27 16

運用Datafit作非線性分析，按如下函數(shù)關(guān)系擬合

N(t)?a*t^3?b*t^2?c*t?d

擬合分析如下圖5： 其中

a=0.002521343466 b=0.06168831169 c=-1.345115798

d=9.799019608 擬合曲線圖如圖6：

圖5 觀察擬合曲線圖4與圖6，我們會發(fā)現(xiàn)視頻2中滯留車當(dāng)量數(shù)N(t)隨時間的變化相對要平緩些，且并沒有太大的波動；可以推測，當(dāng)如視頻2中的交通事故占道情況時，道路的實際通行能力變化并沒有視屏1中交通事故占道情況變化劇烈。為何會出現(xiàn)這種情況呢？我們給3個車道進行編號G1、G2、G3，我們分析認為如附件3所示，當(dāng)事故占道靠近路中線時即占用G2和G3，由于G1道靠近人行路邊，必定留有一些非機動車空間，再者，三車道的下游流量比率不同，且從附件3中我們可以看到G1道的下游流量比率是最低的，當(dāng)然占用G2和G3道時，上游車的換道比例要大一些。因此，在視頻1事故區(qū)間中的滯留阻力要大一些，道路區(qū)間的單位時間滯留車標(biāo)準(zhǔn)車當(dāng)量要大與視頻2中的，且波動要大些。用Exce畫視頻1和視頻2滯留車當(dāng)量數(shù)N(t)與t的散點圖如下圖7：

圖6

視頻1與視頻2單位時間滯留車標(biāo)準(zhǔn)車當(dāng)量比較40N(t)(pcu/min)30201000510t/min1520單位時間滯留車標(biāo)準(zhǔn)車當(dāng)量N(t)2單位時間滯留車標(biāo)準(zhǔn)車當(dāng)量N(t)1圖7

4.2 交通流動力學(xué)模型

考慮到在車流密度?a??m時（?m為道路暢行時的最大車流密度），且公路的長度遠大于汽車的間距，因而我們把公路上的行駛的離散的一輛一輛的汽車看作連續(xù)流，公路就可以看作一個連續(xù)的流場，進而我們把0?x?240的這段公路作為研究對象，u(x,t)表示t時刻流場在x點的流速，流量q(x,t)表示單位時間通過x點處的車輛數(shù)，?(x,t)表示表示t時刻流場在x點的汽車密度。顯然，我們有

q(x,t)?u(x,t)??(x,t)

觀察視頻可知，進入研究對象a?x?b的這段公路上的所有汽車只能通過事故斷面處離開，因此我們假定此段公路無岔口，且不發(fā)生超車，掉隊等情況，設(shè)t時刻在研究路段??0,240?內(nèi)車數(shù)為N(t)，由車輛守恒的角度考慮，?t時間內(nèi)進入研究路段的車輛減去離開研究路段的車輛等于研究路段內(nèi)車輛數(shù)的增量。

N(t??t)?N(t)?q(b,t??t)??t?q(b,t)??t

在上式中我們?nèi)O限令?t?0，則有

dN

?q(b,t)?q(a,t)dt

又由于N(t)是?(x,t)關(guān)于x的積分，故有

N(t)???(x,t)dx

ba將上面的兩式聯(lián)立，可以得到

?ba?? dx?q(b,t)?q(a,t)?t

在上式中利用積分中值定理，并令b?a，易得

???q??0 ?t?x考慮到車道數(shù)的影響，我們加入了修正因子A,A表示車道數(shù)，而且我們知道車流量q???u，上式可以表達為

??(?A)?(?uA)?0 ?t?x

該方程可以表示研究路段內(nèi)任意截面處車流密度?和車流速度u關(guān)于時間t與距離x的關(guān)系。

上面的模型雖然是基于連續(xù)流的基礎(chǔ)上建立的，但由于交通事故造成的道路堵塞是突然發(fā)生的，平穩(wěn)均勻的交通流會在交通事故處出現(xiàn)堵塞，出現(xiàn)累積。之前在連續(xù)流基礎(chǔ)上得到的守恒定則依舊是成立的，??方程(?A)?(?uA)?0可進一步得到：

?t?x?????u?u?????0 ?t?x?x

我們注意到這樣一個事實：車流密度?越小，車流速度u越大，車流密度 ?越大，車流速度越小，當(dāng)車流密度?達到其極限值時，車流速度u?0，道路就出現(xiàn)了阻塞。且隨著堵塞時間t的增長，車流速度u越來越小，而隨著車輛從上游向事故發(fā)生地點的靠近，車速會越來越近，在此我們假定車速u與t、x呈線性關(guān)系：

u(x,t)?ax?bt

將此關(guān)系式代入常微分方程中，化為一階線性的偏微分方程，利用一階線性方程的特征線解法，利用邊界條件解一階線性常微分方程。得到?(x,t)關(guān)于x，t的函數(shù)表達式：

?(x,t)?f(x,t)

顯而易見，研究路段內(nèi)車輛堵塞的長度L(t)與研究路段??a,b?內(nèi)車數(shù)N(t)成線性關(guān)系。

L(t)?cN(t)?d

又由前面的敘述可知

dN?q(b,t)?q(a,t)dtt10N(t)??q(b,t)?q(a,t)dt

由N(t)及?(x,t)的含義，有

N(t)???(x,t)dx

ab即：

?則：

ba?(x,t)dx??q(b,t)?q(a,t)dt

ot1L(t)?c??(x,t)dx?d

ab觀察視頻資料，我們可知，在發(fā)生事故前，道路是暢通的，我們考慮一定長度的均勻路段0?x?240, 起初交通是均勻的, 擁有車流密度?a、流量qa。假設(shè)事故在位置x = 0 處發(fā)生, 起始時間t = 0, 結(jié)束時間t=t0。在事故持續(xù)過程中, 通過x = 0 的流量減少到q= qf< qa , 密度增加到???f??a；在時間t=t0 后, 在位置x = 0 處的通行能力恢復(fù)到正常狀況。t?0,???a,q?qa;x?0,???f??a,q?qf?qa,(0?t0?t0);x?0,???a,q?qa,(t?to).這是交通流動力學(xué)模型的全部方程。，五． 模型求解

5.1 第一階段模型的求解：

通過對視頻的分析易知：由于堵塞時車輛換車道時，所產(chǎn)生的同時占據(jù)兩道車道問題及堵塞時車輛排隊車道數(shù)不確定等問題所產(chǎn)生的隨機效應(yīng)嚴重影響了堵塞長度L與研究路段?故我們在此假定：堵塞排隊?a,b?內(nèi)車數(shù)N(t)的線性關(guān)系。時，車輛按三列進行排隊，且兩輛車之間除了安全距離外不存在其它距離，并且將所有車輛轉(zhuǎn)換成以PCU為單位的值來進行計算。我們記錄了事故視頻中排隊距離達到120m時堵塞的車輛數(shù)和排隊列數(shù)，此三次車輛排布比較密集，且排隊數(shù)為三列：

時間 16:50:42 16:51:41 16:52:46

車輛數(shù) 22 24 26

由于數(shù)據(jù)較少且其中一組數(shù)據(jù)排隊組數(shù)雖為三組，但其中一組未排滿。數(shù)據(jù)較少無法得出其最優(yōu)解，我們聯(lián)系實際車長、車距，并觀察視頻中排隊長度隨滯留車輛數(shù)的變化，結(jié)合單隊列時排隊長度達到120m時的車輛數(shù)，綜上我們可以得到：

L(t)?4.5N(t)?12

5.2 第二階段模型的求解：

根據(jù)交通流守恒方程：

?(?A)?(?uA)??0.?t?x 因為A為路段寬度或車道數(shù)，故可認為A為常數(shù)，從而交通流守恒方程可簡化為：

???(?u)?????u??0 ??u???0

?t?x?t?x?x 又因為u?ax?bt，故上式可化為：

?????(ax?bt)?a??0。?t?x根據(jù)初值條件，列寫方程組 ??????ax?bt?a??0,?120?x?120,t?0,??? ?t?x????x,0??x,?120?x?120.?1，解上面方程組 2，求特征線

?dx??ax?bt,t?0, ?dt

?x(0)?c.?解得x(t)??bat(a?1)?ce。2a 2.令P(t)??(x(t),t)

b?dP(t)at?P(t)??(a?1)?ce? ?dt a2??P(0)??(x(0),0)??(c,0)?c.?(ca2?b)atb?112a2?bbb?te?(??c)e?(1??2)（1）解得： P(t)?32232a?aaa?aaa 由x(t)??bat(a?1)?ce 2a?b??b?b得c??x(t)??t?2??e?at?2（2）

a?aa??? 將（2）式代入（1）式并略去a和b的高階無窮小量化簡得：

25lnt ?(x(t),t)?P(t)??(a?b)x(t)?t?1?e?t?(a?b)x(t)t?(?b)lnx(t)?b。

52at25lnt即 ?(x,t)?P(t)??(a?b)x?t?1?e?t?(a?b)xt?(?b)lnx?b。

52at又因為 N(t)???(x,t)dx。

0x0 根據(jù)視頻1中每次綠燈亮?xí)r滯留的車輛數(shù)和時間等數(shù)據(jù)，通過擬合求得最優(yōu)解

?a??0.64 ?

?b?0.65344故 u(x,t)??0.64x?065344t

車流密度

1lnt 2tx01lntdx

N(t)??(0.01344x?t?1)e?t?0.00512xt?5.57lnx?02t?(x,t)?(0.01344x?t?1)e?t?0.00512xt?5.57lnx?13 最終得到排隊長度 L(t)?4.5N(t)?12

5.3 問題四：

現(xiàn)已知交通事故所處橫斷面距上游路口距離為140米，且路段下游方向需求不變，以事故所處橫斷面距上游的路段為對象。求解如下：

問題四：現(xiàn)已知交通事故所處橫斷面距上游路口距離為140米，且路段下游方向需求不變，路段上游車流量恒定為1500pcu/h,以事故所處橫斷面距上游的路段為對象。求解如下： 當(dāng)x0?140時，有： N(t)??1400(0.01344x?t?1)e?t?0.00512xt?5.57lnx?1lntdx，2t解上述方程可得

N(t)?96.769e?t?70lnt?1.53t?0.0893（4）t 因為L(t)?140，將（4）式代入（3）式可得：

lnt?? 140?4.5?96.769e?t?70?1.53t?0.0893??12。

t??解得：

t?5.387

六． 模型優(yōu)缺點分析

1.本模型利用車流密度隨時間的變化來反映上游車流量和事故橫斷面實際通行能力對路段車輛排隊長度的影響。進而對車流密度進行距離上的積分求得堵塞車輛數(shù)，最終利用堵塞車輛數(shù)與排隊長度的線性關(guān)系求得排隊長度。

2.本模型較好的實現(xiàn)了與視頻排隊長度的擬合。但是本模型是基于交通流是連續(xù)流的基礎(chǔ)之上的，而本題中所處的城市交通環(huán)境下，由于紅綠燈的周期性，交通流是非連續(xù)的，是離散的，本模型是在連續(xù)流基礎(chǔ)上進行模擬和預(yù)測的，可能與實際情況存在差異，本模型更適用于高速公路等交通流更加趨向于連續(xù)流的狀況。

參考文獻: [1]沈繼紅，高振濱，張曉威 《數(shù)學(xué)建模》 北京：清華大學(xué)出版社，2011； [2]吳正 《高速交通中堵塞形成階段的交通流模型》

交通運輸工程學(xué)報 第三卷 第二期 2003年

[3]2002年上海交通大學(xué)博士學(xué)位論文《交通流的數(shù)學(xué)模型、數(shù)值模擬及其臨界想變行為的研究》 作者：薛郁 專業(yè)：流體力學(xué) 附件3

視頻1中交通事故位置示意圖

所使用的軟件：

Datafit 二維曲線專家 Mathematica SPAW Statistice

第三篇：新時期環(huán)境監(jiān)測質(zhì)量影響因素與改進措施

新時期環(huán)境監(jiān)測質(zhì)量影響因素與改進措施

摘 要：環(huán)境監(jiān)測是環(huán)境保護工作的重要前置要件。高質(zhì)量的環(huán)境監(jiān)測為環(huán)境保護工作的順利開展和環(huán)保決策的順利、正確制定提供充足、可靠的數(shù)據(jù)保障和參考信息。環(huán)境監(jiān)測工作影響因素眾多，排除不利因素干擾，保障監(jiān)測數(shù)據(jù)可靠是環(huán)境監(jiān)測工作的重要原則。文章圍繞環(huán)境監(jiān)測影響因素相關(guān)問題進行討論，對不同來源的影響因素進行了歸納，并提出針對性改進措施，以其提高環(huán)境監(jiān)測工作質(zhì)量。

關(guān)鍵詞：環(huán)境監(jiān)測質(zhì)量；環(huán)境監(jiān)測布點；監(jiān)測儀器；改進措施

引言

21世紀(jì)，環(huán)境問題已經(jīng)成為全世界共同面對的重大問題。日益頻繁的社會化大生產(chǎn)活動給自然環(huán)境帶來巨大的壓力，環(huán)境污染問題突顯，逐漸威脅到人類自身的生存和發(fā)展，引起了世界各國的廣泛關(guān)注。環(huán)境保護成為各國政府以及社會各界的共識。作為環(huán)境保護工作的基礎(chǔ)組成部分，環(huán)境監(jiān)測數(shù)據(jù)的可靠性、實用性、完整程度與后續(xù)環(huán)境保護工作的順利開展密切相關(guān)。加強環(huán)境監(jiān)測中了影響因素分析，消除不利影響，是做好環(huán)境保護工作的必然要求，也是環(huán)境保護體系中的重要內(nèi)容之一。環(huán)境監(jiān)測質(zhì)量影響因素分析

環(huán)境情況監(jiān)測是開展環(huán)境保護工作的前置作業(yè)，環(huán)境保護工作的方針、措施的制定要以環(huán)境監(jiān)測的數(shù)據(jù)信息位基礎(chǔ)，環(huán)境監(jiān)測的工作質(zhì)量直接關(guān)系到后續(xù)環(huán)境保護工作的決策和實施。環(huán)境監(jiān)測是項系統(tǒng)工程，其影響因素十分復(fù)雜，大體上可以分為以下幾個方面：

1.1 環(huán)境監(jiān)測設(shè)置的影響

環(huán)境監(jiān)測主要采用現(xiàn)場取樣、采集信息的方式進行。監(jiān)測位置的設(shè)置是開展監(jiān)測工作的第一步，監(jiān)測點位置設(shè)置是否科學(xué)、合適，對于監(jiān)測工作的正常開展和采集的監(jiān)測數(shù)據(jù)質(zhì)量有著至關(guān)重要的影響。監(jiān)測點附近的環(huán)境情況會影響到監(jiān)測數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性和精度，使得數(shù)據(jù)反映的情況和實際情況不相符，不能發(fā)揮應(yīng)有的參考作用。對于監(jiān)測點設(shè)置的影響因素包括排污口所在的地理位置、天氣狀況、附近自然條件等。另外，部分監(jiān)測設(shè)備結(jié)構(gòu)復(fù)雜精密，易受監(jiān)測點周圍的環(huán)境指標(biāo)，比如氣溫、空氣濕度、粉塵情況等影響，從而造成監(jiān)測數(shù)據(jù)質(zhì)量下降。為了盡可能保證監(jiān)測點周邊環(huán)境符合監(jiān)測點設(shè)置要求，工作人員在進行設(shè)置監(jiān)測點前都會對待選位置進行細致深入的評價和篩選，但由于自然環(huán)境復(fù)雜多變，前期評估工作無法對監(jiān)測點長期狀況作出可靠保障。監(jiān)測點周邊環(huán)境因素對環(huán)境監(jiān)測產(chǎn)生影響在所難免。

1.2 監(jiān)測工作人員業(yè)務(wù)素質(zhì)的影響

人是生產(chǎn)活動的主體。工作人員的業(yè)務(wù)水平和思想素質(zhì)對于監(jiān)測工作的實施情況有著重要影響。監(jiān)測工作涉及大量野外作業(yè)，工作條件艱苦，對工作人員的責(zé)任心、價值去向有著很高的要求，這些精神因素會反饋到工作實際中去，對工作質(zhì)量產(chǎn)生影響。而業(yè)務(wù)水平更是監(jiān)測取樣、信息采集、分析工作質(zhì)量的重要影響因素。在選擇、聘任監(jiān)測工作人員時，要全面評價其思想素質(zhì)、職業(yè)道德和業(yè)務(wù)能力，確保具備承擔(dān)監(jiān)測工作的各項能力。

1.3 采樣質(zhì)量的影響

環(huán)境監(jiān)測數(shù)據(jù)來源于對采集的樣品的分析和檢測。采樣工作質(zhì)量對于環(huán)境監(jiān)測工作能否有效開展意義重大。環(huán)境監(jiān)測采樣工作地點一般都位于野外，野外自然條件復(fù)雜多變，給樣品采集工作帶來很大難度和不確定性。而采樣工作涉及許多環(huán)節(jié)。相關(guān)工作的細節(jié)情況，比如采樣設(shè)備的狀況、樣品采集數(shù)量、深度、樣品的儲存方式、頻率以及采樣的運輸方式等都會影響到采樣工作的最終質(zhì)量，進而對監(jiān)測工作產(chǎn)生影響。

1.4 監(jiān)測儀器的影響

環(huán)境監(jiān)測取樣、分析等工作需要大量儀器設(shè)備。設(shè)備的運行、保養(yǎng)狀況、精密程度、配套使用的軟件等都會對監(jiān)測結(jié)果產(chǎn)生較大影響。儀器工作狀況越好、精度越高，那么分析結(jié)果就越可靠、越能反映目標(biāo)地點真實情況。根據(jù)這些數(shù)據(jù)所下的結(jié)論就越準(zhǔn)確。反之，儀器狀況不好、精度差，那沒采樣、分析的結(jié)果質(zhì)量就無法保障，情況嚴重時，甚至?xí)霈F(xiàn)分析結(jié)果與實際情況相反的情況，從而給環(huán)境監(jiān)測工作造成重大阻礙。此外，不同設(shè)備的使用范圍和適用情況也是不同的。在選擇監(jiān)測工作相關(guān)設(shè)備時，要注意設(shè)備的自身特性和工作條件是否相符。例如，塑料和部分有機液體容易產(chǎn)生化學(xué)反應(yīng)，在盛裝石油等有機液體時，就不能選擇塑料材質(zhì)的容器，以免樣品和容器發(fā)生反應(yīng)，改變樣品特性。實際工作中，石油類的樣品一般采用玻璃材質(zhì)容器裝盛。在進行稱量作業(yè)時，天平的精度直接影響著分析結(jié)果。工作人員要根據(jù)分析檢測的要求，確定稱量精度，以此為基準(zhǔn)選擇稱量精度適當(dāng)?shù)奶炱剑苊庖驗樵O(shè)備選擇不當(dāng)引發(fā)的分析誤差。此外，要做好儀器維護工作，保障設(shè)備狀態(tài)正常，條件運行情況下，在作業(yè)正式開始前應(yīng)進行校準(zhǔn)。

1.5 測試分析方法的影響

采樣、測試、分析的方法是指導(dǎo)環(huán)境監(jiān)測作業(yè)實施的作業(yè)規(guī)范。不同檢測項目、環(huán)境條件和測試對象的分析、檢測方法也不一樣。即使是同一個檢測項目，不同采樣時期其檢測方法有時也會發(fā)生變化，評價標(biāo)準(zhǔn)、操作流程往往存在很大區(qū)別。在進行樣品測試分析時，工作人員應(yīng)根據(jù)檢測項目的具體條件和測試要求選擇正確的分析方法，以免因檢測方法不當(dāng)給檢測帶來巨大誤差。改善環(huán)境監(jiān)測工作質(zhì)量的主要方法

2.1 建立健全環(huán)境監(jiān)測質(zhì)量監(jiān)督體系

環(huán)境監(jiān)測工作涵蓋內(nèi)容多，涉及范圍廣，要保障監(jiān)測質(zhì)量就要采用系統(tǒng)論的方法，建立健全環(huán)境監(jiān)測質(zhì)量監(jiān)督體系，圍繞環(huán)境監(jiān)測各個環(huán)節(jié)，特別是監(jiān)測質(zhì)量易受干擾的部分加強監(jiān)管，構(gòu)建保障體系。諸如在空氣質(zhì)量監(jiān)督、水體治理等方面，就要加強應(yīng)急監(jiān)測、現(xiàn)場監(jiān)測等薄弱的環(huán)節(jié)的質(zhì)量監(jiān)管從而確保整體體系工作質(zhì)量的提升。

2.2 科學(xué)配置監(jiān)測點

在監(jiān)測點的配置上，要堅持選擇具有代表性的位置作為環(huán)境監(jiān)測點，以通過有限的數(shù)據(jù)反映最大范圍的實際情況。在具體選擇監(jiān)測點時，要綜合考慮當(dāng)?shù)刈匀粭l件和取樣發(fā)展規(guī)劃等因素，科學(xué)選擇監(jiān)測點位置。

2.3 打造作風(fēng)優(yōu)良、業(yè)務(wù)過硬的監(jiān)測人員工作隊伍

一要建立監(jiān)測工作人員培訓(xùn)機制，對于新加入的人員做好崗前培訓(xùn)，使其掌握系統(tǒng)的檢測業(yè)務(wù)知識，同時對在崗人員做好在職培訓(xùn)，不斷深化其業(yè)務(wù)能力，提高工作水平。二要加強監(jiān)測工作隊伍精神文明建設(shè)。培養(yǎng)監(jiān)測人員的責(zé)任意識進取意識。努力將他們鍛造成政治素質(zhì)高、業(yè)務(wù)素質(zhì)強的環(huán)境監(jiān)測人員。結(jié)束語

當(dāng)前，人口的激增、經(jīng)濟活動，特別是工業(yè)生產(chǎn)活動的規(guī)模不斷擴大，使得環(huán)境保護形勢日趨嚴峻。我國正處于經(jīng)濟發(fā)展高峰期，環(huán)境問題和經(jīng)濟發(fā)展間的矛盾十分突出，已經(jīng)成為制約我國經(jīng)濟發(fā)展的重要瓶頸問題。做好環(huán)境監(jiān)測，加強環(huán)境保護，落實環(huán)境治理，是我國現(xiàn)階段的重要國策之一。環(huán)境保護關(guān)系到國家長遠健康發(fā)展，關(guān)系到有中國特色的社會主義偉大事業(yè)能否順利實現(xiàn)。作為環(huán)境保護的基礎(chǔ)作業(yè)，環(huán)保監(jiān)測必須得到高度重視。環(huán)保單位要深入分析環(huán)境監(jiān)測工作質(zhì)量的影響因素的形成機理，排除不利因素，努力提升環(huán)境監(jiān)測工作質(zhì)量，為做環(huán)境決策提供科學(xué)依據(jù)。

參考文獻

[1]諸振兵.淺談影響環(huán)境監(jiān)測質(zhì)量的因素及對策[J].科技創(chuàng)新與應(yīng)用，2013（11）.[2]鄧廣金，廖汝霞.環(huán)境監(jiān)測質(zhì)量影響因素及對策研究[J].資源節(jié)約與環(huán)保，2013（6）.[3]潘衡.環(huán)境監(jiān)測過程中質(zhì)量控制探討[J].資源節(jié)約與環(huán)保，2013（8）.

第四篇：室內(nèi)空氣品質(zhì)的影響因素及改進措施

室內(nèi)空氣品質(zhì)的影響因素

及改進措施

摘要：介紹了空氣品質(zhì)的概念，分析 了室內(nèi)空氣品質(zhì)的 影響 因素及提高室內(nèi)空氣品質(zhì)的國內(nèi)外 研究近況;闡述了作者對我國室內(nèi)空氣品質(zhì) 問題 的看法。關(guān)鍵詞：室內(nèi)空氣品質(zhì) 通風(fēng) 病態(tài)建筑綜合癥 空氣污染 1前言近二十年來，生活在 現(xiàn)代 建筑物內(nèi)的人們呈現(xiàn)出某些較為嚴重的病態(tài)反應(yīng)，這一問題引起了專家學(xué)者的廣泛關(guān)注。于是，病態(tài)建筑(Sick Building和病態(tài)建筑綜合癥(SBS, Sick Building Syndrome的概念出現(xiàn)了。同時，也出現(xiàn)許多空調(diào)綜合癥(如眼睛發(fā)紅、流鼻涕、嗓子疼、頭痛、發(fā)困等)。從而使人們的身心健康受到了很大的影響，降低了工作效率，病休及醫(yī)療費用上升等問題也隨之出現(xiàn)了。因此，室內(nèi)空氣品質(zhì)(IAQ)間題已成為當(dāng)前建筑環(huán)境領(lǐng)域新的研究熱點。本文討論影響室內(nèi)空氣品質(zhì)的主要因素及改進措施。2空氣品質(zhì)的概念最初關(guān)于室內(nèi)空氣品質(zhì)定義是指一系列污染物的濃度指標(biāo)。然而，隨著研究的不斷深人，發(fā)現(xiàn)這種定義已不能完全涵蓋室內(nèi)空氣品質(zhì)的 內(nèi)容。在89室內(nèi)空氣品質(zhì)討論會上，丹麥哥本哈根大學(xué)P.O.Fanger教授提出:所謂品質(zhì)就是反映滿足人們要求的程度，如人們滿意，就是高品質(zhì);不滿意就是低品質(zhì)。英

國的CIBSE(Charted Instituteof Building Services Engineers)認為:如果室內(nèi)少于50%的人能夠覺察到任何氣味，少于20%的人感覺不舒服，少于10%的人感覺豁膜刺激，并且少于5%的人在不足2%的時間內(nèi)感到煩躁，那么此時的室內(nèi)空氣品質(zhì)是可以接受的。這兩者的共同點就是將室內(nèi)空氣品質(zhì)完全變成了人們的主觀感受。在ASHRAE標(biāo)準(zhǔn)62一1989R中，提出可接受的室內(nèi)空氣品質(zhì)(acceptable indoor air quality)和感受到可接受室內(nèi)空氣品質(zhì)(acceptable perceived in-door air gualitg)的概念?？山邮艿氖覂?nèi)空氣品質(zhì)定義為:空調(diào)房中的絕大多數(shù)人對空氣沒有表示不滿意，并且空氣中沒有已知的污染物達到了可能對人體健康產(chǎn)生嚴重威脅濃度。感受到可接受室內(nèi)空氣品質(zhì)定義為:空調(diào)房中的絕大多數(shù)人沒有因為氣味或刺激性而表示不滿，它是可接受的室內(nèi)空氣品質(zhì)的必要條件，不是充分條件。有些氣體如co,氛等，對人體的危害非常大，但無刺激，故僅僅用感受到可接受室內(nèi)空氣品質(zhì)是不夠的。3室內(nèi)空氣品質(zhì)問題的起因引起室內(nèi)空氣品質(zhì)問題的原因一般有兩類:一是暖通空調(diào)(HVAC)系統(tǒng)設(shè)計或運行不當(dāng);二是各類污染源產(chǎn)生的污染物的作用。第一類原因一般包括:①通風(fēng)和氣流組織問題，如新風(fēng)不足，室內(nèi)氣流組織不好等;②熱舒適間題，當(dāng)室內(nèi)未達到希望的溫濕度時，人們就會對室內(nèi)空氣品質(zhì)抱怨。第二類原因包括:①室外大氣的惡化(由新風(fēng)人口或門窗等進人的污染

物);②交叉污染，由于設(shè)計時各房間的壓力分布不當(dāng)而導(dǎo)致地下停車場、打印室、吸煙區(qū)、餐廳等散發(fā)的污染物流人建筑的其它區(qū)域;③室內(nèi)污染，如室內(nèi)辦公設(shè)備、家具、裝演、人員等產(chǎn)生的污染物;④微生物污染，常由空調(diào)凝水或漏水造成的。室內(nèi)空氣品質(zhì)問題可分為主觀和客觀兩個方面:室內(nèi)的各種物理參數(shù)，如溫濕度、氣體污染物的濃度等客觀因素對室內(nèi)空氣品質(zhì)產(chǎn)生影響(盡管人們還沒有完全明白其是如何產(chǎn)生影響及究竟產(chǎn)生多大影響);同時，人們的心理狀態(tài)、對外界的反應(yīng)敏感程度、性別等主觀因素差異也會造成對室內(nèi)空氣品質(zhì)的不同反應(yīng)。3影響室內(nèi)空氣品質(zhì)的因素3.1建筑因素3.1.1室內(nèi)污染源普遍認為室內(nèi)污染源主要來源于以下4個方面:①建筑圍護結(jié)構(gòu)及其表層材料;②室內(nèi)環(huán)境狀況;③室內(nèi)人員數(shù)量及其活動情況;④暖通設(shè)備及系統(tǒng)。對于建筑結(jié)構(gòu)表層材料中有害物質(zhì)的散發(fā)機理、散發(fā) 規(guī)律、定量 計算 及抑制和測量 方法 已有一些研究成果，但不是很完善。隨著研究的進一步深人將有利于控制室內(nèi)的空氣污染。3.1.2室外環(huán)境的影響室外環(huán)境與室內(nèi)是有聯(lián)系的，室外的污染必定影響室內(nèi)。室外在沒有 工業(yè) 污染的條件下主要受 交通 車輛散發(fā)的VOC氣體影響。研究表明，無論室內(nèi)還是室外，總是離地面越高VOC的含量越低。一般認為建筑物的一層受到室外的影響較大。同時發(fā)現(xiàn)室內(nèi)的一系列污染源所造成的VOC總是高于室外，如巴西里約熱內(nèi)盧的室內(nèi)平均VOC濃度為

304.3一1679.9 mg/m3，而室外則為22一643·2 mg/m3。3.2非建筑因素3.2.1新風(fēng)問題由于設(shè)計或運行不當(dāng)引起的新風(fēng)問題包括新風(fēng)量及新風(fēng)清潔度兩個方面。新風(fēng)量是空調(diào)設(shè)計中有關(guān)室內(nèi)空氣品質(zhì)考慮最多的一個問題，在空調(diào) 發(fā)展 不同階段，相應(yīng)的通風(fēng)標(biāo)準(zhǔn)也不同。傳統(tǒng)的觀念認為，新風(fēng)是為了清除人所產(chǎn)生的生物污染，所以房間的最小新風(fēng)量的確定僅由每人的最小新風(fēng)量指標(biāo)確定。然而，隨著 科技 的發(fā)展，發(fā)現(xiàn)現(xiàn)代建筑中的裝演材料、家具、某些辦公用品及通風(fēng)空調(diào)系統(tǒng)本身就是污染源，并且其氣味遠遠超過人所產(chǎn)生的。因此，在ASHRAE標(biāo)準(zhǔn)62一1989R中，認為用以確定新風(fēng)量的污染物來自人員和室內(nèi)氣體污染源兩個方面，所以房間的最小新風(fēng)量應(yīng)由每人最小新風(fēng)指標(biāo)和每平方面積所需最小新風(fēng)指標(biāo)一起確定。另外，在空調(diào)運行中，隨著室內(nèi)負荷及換氣效率的變化，為了減少能耗，室內(nèi)的送風(fēng)量也會發(fā)生相應(yīng)的變化，但為了滿足人們的舒適健康而確定的新風(fēng)量不應(yīng)該發(fā)生太大的變化。ASHRAE標(biāo)準(zhǔn)62一1989R中有關(guān)變風(fēng)量控制的內(nèi)容明確指出，在整個變風(fēng)量運行中，新風(fēng)量要始終保持在設(shè)計新風(fēng)量的90%以上。新風(fēng)清潔程度近來也受到人們的關(guān)注。這主要源于室外環(huán)境的逐步惡化，空氣污染嚴重，新風(fēng)質(zhì)量下降。因此有關(guān)新風(fēng)處理的討論也不斷出現(xiàn)，新風(fēng)三級過濾設(shè)想也就應(yīng)運而生。所謂新風(fēng)三級過濾就是將傳統(tǒng)新風(fēng)機組中只含粗效過濾器的狀況，變?yōu)槌中н^濾器外，還含有中效甚至高效過濾器的設(shè)計模式。這種設(shè)計最大的優(yōu)點是極大降低由新風(fēng)帶人室內(nèi)的塵菌濃度，同時在一定程度上延長系統(tǒng)部件的壽命。不過室內(nèi)空氣品質(zhì)除涉及到室外污染物外，更多的是受室內(nèi)的微生物污染和氣態(tài)污染的影響。因此，新風(fēng)三級過濾對室內(nèi)空氣品質(zhì)問題解決的作用到底有多大，新風(fēng)過濾器是否應(yīng)考慮其它室外污染物的過濾問題，有待進一步研究。3.2.2污染物的 影響 非建筑因素的污染物來源也較多，包括了固體顆粒、微生物和有害氣體。因一般微生物多依附于固體顆?；蛞后w傳播，所以把污染物分為顆粒污染物和有害氣體污染物。顆粒污染物依據(jù)其顆粒大小，分別會感染人體呼吸道和肺部。氣態(tài)污染物的種類更多，除CO,C02,NH3和氧等人們熟知的外，還有有機化合物(揮發(fā)性)。一般認為這些污染物對人體的呼吸系統(tǒng)、心血管系統(tǒng)及神經(jīng)系統(tǒng)有較大的影響，甚至致癌。不過調(diào)查顯示，即使人們抱怨很頻繁，但在大多數(shù)情況下并沒有某種污染物單獨超標(biāo)。這一結(jié)果的最好解釋是由于多種而不是單一污染物的影響而導(dǎo)致對室內(nèi)空氣品質(zhì)的抱怨，同時也使人們對現(xiàn)有污染物濃度指標(biāo)的 科學(xué) 性和全面性提出懷疑。4改善室內(nèi)空氣品質(zhì)的措施概括起來有以下三個方面:一是建筑設(shè)計與施工特別是表層材料的選用如何完善，二是保證足夠的新風(fēng)量和加強新風(fēng)與回風(fēng)的過濾，三是切實保證空調(diào)系統(tǒng)的正確設(shè)計和嚴格的運行管理與維護。4.1國外已提出一些規(guī)定細則要求在房屋

建造和取材時必須選用堅固耐久而不散發(fā)有害物質(zhì)的材料，不得采用熱帶木材，圍護結(jié)構(gòu)和材料必須防水隔潮。對通風(fēng)空調(diào)提出如下規(guī)定:(1)建筑必須很好保溫，并保證良好的氣密性;(2)設(shè)計時必須考慮南向開窗以獲得能量;(3)避免冷表面，不滲風(fēng);(4)盡可能在北向取人新風(fēng);(5)外部污染決定新風(fēng)入口位臵;(6)適當(dāng)?shù)膿Q氣量和回風(fēng)量，空氣直送到人;(7)應(yīng)有再分配人室內(nèi)的可能性，特別是夜間送到臥室;(8)必須避免在風(fēng)道中滋生微生物并且有清掃的可能;(9)使用戶易于明了如何實現(xiàn)和保持清潔通風(fēng)。此外也有一些專家提出健康建筑應(yīng)該達到的目標(biāo)為:(1)最小的懸浮微粒和生物污染;(2)控制室內(nèi)相對濕度水平;(3)最小的滲風(fēng)量;(4)減少VOC的揮發(fā);(5)提高能量利用效率和資源利用效率;(6)為居住者提供對通風(fēng)的控制。這些規(guī)定是相當(dāng)嚴格的，要達到就要求各項技術(shù)具有高水平和各項工程質(zhì)量嚴格把關(guān)。4.2關(guān)于新風(fēng)量在許多有關(guān)室內(nèi)空氣品質(zhì)調(diào)查結(jié)論都提到新風(fēng)量供應(yīng)不足。有的在空調(diào)系統(tǒng)的改造中加大了新風(fēng)量，這 自然 有利于改善室內(nèi)空氣品質(zhì)。前面已經(jīng)提到在ASHRAE新標(biāo)準(zhǔn)中新風(fēng)量要求按人體和稀釋室內(nèi)污染所需來確定。問題 是新風(fēng)往往受到空調(diào)系統(tǒng)污染而質(zhì)量變壞，在這種情況下，即使增大新風(fēng)量也難以改變室內(nèi)空氣品質(zhì)。另外，由于送入的空氣中混有相當(dāng)比例的回風(fēng)，而一般過濾器難以清除回風(fēng)中所含有的低濃度VOC氣體和細菌等，從這一角度看，減少回風(fēng)和加大新風(fēng)

量甚至采用全新風(fēng)系統(tǒng)，有利于改善室內(nèi)空氣品質(zhì)。5幾點看法綜上所述，國外對室內(nèi)空氣品質(zhì)問題是十分重視和十分認真對待的。下面結(jié)合國內(nèi)的一些情況談?wù)勛约旱目捶?(1)我國對室內(nèi)空氣品質(zhì)的 研究 剛剛起步，有的同行已經(jīng)發(fā)表一些成果，開展了一些活動，取得了一定的成績，但總體上來說關(guān)注和宣傳程度是不夠的。(2)建筑和暖通人員需要轉(zhuǎn)變觀念，建立新意識，在設(shè)計一開始就要慎重選材，考慮建筑因素污染，建立衛(wèi)生空調(diào)觀點，改變對空氣的單一熱濕處理，加人生物化學(xué)處理，積極開發(fā)新技術(shù)和新產(chǎn)品。在設(shè)計中考慮送風(fēng)實效，采用縮短送風(fēng)鳳管和通風(fēng)效率高、新風(fēng)接近人的氣流組織形式。(3)最好是組織人力進行現(xiàn)場實測，監(jiān)測空調(diào)系統(tǒng)對空氣的污染狀況，監(jiān)測室內(nèi)建筑材料和器具設(shè)備放散的有害物質(zhì)及其對室內(nèi)空氣的污染。要爭取有關(guān)專業(yè)的配合，還要爭取環(huán)保部門、衛(wèi)生保健部門的支持。(4)建議對暖通空調(diào)設(shè)計規(guī)范中的有關(guān)章節(jié)進行必要修改、增刪。(5)空調(diào)系統(tǒng)的運行維護管理非常重要，系統(tǒng)內(nèi)部必須定期清理，避免污染送風(fēng)氣流。對此應(yīng)制定嚴格管理和運行法規(guī)，并嚴格執(zhí)行。參考 文獻 1沈晉明，等.室內(nèi)空氣品質(zhì)的新定義與新風(fēng)直接人室的實驗測試暖通空調(diào)，1995,(6).2沈晉明，室內(nèi)污染物與空氣品質(zhì)評價.通風(fēng)除塵.1995,(4).3李先庭，等.室內(nèi)空氣品質(zhì)研究與進展.暖通空調(diào).2000,(3).4 BescomB.Indoor air quality in school.5 Beary David W.Indoor air

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第五篇：影響速凍水餃凍裂因素分析及改進措施

影響速凍水餃凍裂因素分析及改進措施

隨著人們的生活方式亦發(fā)生變化。近年來，速凍水餃行業(yè)作為“朝陽行業(yè)”得到很快的發(fā)展，但是一些企業(yè)還存在著水餃凍裂率高，生產(chǎn)成本難以控制等因素，制約了行業(yè)的發(fā)展。本文就影響速凍水餃凍裂率的因素進行分析，并根據(jù)水餃裂口形狀對生產(chǎn)工藝可能存在的缺陷作一簡單分析，希望能能夠起到拋磚引玉的作用，并和業(yè)內(nèi)人士共同探討。造成速凍水餃凍裂的原因主要是以下兩點：

1．我們都知道，水在0℃以下結(jié)冰，體積膨脹9%左右，在這個過程中，會對周圍束縛它的水餃皮產(chǎn)生一個巨大的壓力，當(dāng)水餃皮不能夠承受如此巨大的壓力時，將會產(chǎn)生破裂；

2．水餃皮內(nèi)的水分流失也會造成表面干裂。

因此，要想控制速凍水餃的凍裂問題，關(guān)鍵是要控制水餃中的水分： 1．如果將水餃中的水分以細小顆粒狀態(tài)均勻分布在面皮中，單位體積水分結(jié)冰體積膨脹較小，對水餃皮表面造成的壓力也較??；

2．如果水餃皮表面的水分在凍結(jié)和物流過程中不流失或者流失較少，就可以避免由于表面水分流失所造成的表面干裂；

根據(jù)以上原因，并通過大量實驗總結(jié)，得出影響產(chǎn)品凍裂率的幾個因素： 1．面粉的選擇。

作為速凍水餃專用的面粉，應(yīng)該具備以下幾個特點：

1）灰分低?；曳种饕敲娣奂庸ぞ鹊姆从常渲饕獦?gòu)成成分是纖維素，在和面過程中，纖維素在面筋網(wǎng)絡(luò)中形成節(jié)點，破壞了面筋網(wǎng)絡(luò)的強度；并且由于纖維素吸水較快且較多，在面筋網(wǎng)絡(luò)中形成水分聚集點，導(dǎo)致水餃凍結(jié)過程中破裂率提高。

2）蛋白質(zhì)質(zhì)量好。一些廠家片面追求面筋數(shù)量而忽視了蛋白質(zhì)質(zhì)量的優(yōu)劣也是影響水餃凍裂率的一個因素。蛋白質(zhì)形成面筋后，應(yīng)該具有一定的延伸性和彈性，只有這樣才可以在水餃凍結(jié)過程中減輕由于水分結(jié)冰體積膨脹造成的對表皮的壓力。2.添加劑的選擇。

沒有添加劑就沒有現(xiàn)代食品工業(yè)，因此正確認識和選擇合適的添加劑對降低水餃凍裂率也有一定的幫助。應(yīng)用在速凍水餃中的添加劑必須具備以下特點：

1）能夠完善面筋網(wǎng)絡(luò)形成：面筋網(wǎng)絡(luò)完善有利于增強水餃皮自身的強度，抵抗由于水分結(jié)冰體積膨脹所造成的壓力；

2）提高面皮保水性：利用保水性較好的添加劑可以降低表面水分在加工、物流過程中的水分散失，避免由于表面水分流失所造成的表面干裂； 3）較好的親水性：較好的親水性可以使面皮中的水分以細小顆粒狀態(tài)均勻分布在面皮中，降低水分在凍結(jié)時對面皮的壓力； 3．加工工藝的確定。

完善的加工工藝有助于改善速凍水餃的凍裂狀況。

1）和面加水量：過多的水分雖然有利于面筋網(wǎng)絡(luò)形成，但是容易造成水分聚集，不利于凍結(jié)過程中凍裂率的降低；加水量少則會使面皮表面較干，不利于水餃皮內(nèi)水分的保持。2）和面時間：若和面時間短，面筋網(wǎng)絡(luò)形成不完善，水分吸收不均勻、不充分，則無法抵抗由于結(jié)冰時體積膨脹所造成的壓力；和面時間過長，則已經(jīng)形成的面筋網(wǎng)絡(luò)又被機械破壞，降低面皮強度。

3）水餃餡的選擇：水餃餡的品種也會對凍裂率造成一定的影響。因為脂肪在凍結(jié)時體積縮小，脂肪含量較高的品種凍裂率相對較低；蔬菜中水分含量較高并且難于徹底脫去，因此蔬菜餡水餃凍裂率相對會較高。4）冷凍溫度的選擇：隧道前段冷凍溫度過低會造成水餃進入后溫差太大而導(dǎo)致表面迅速凍結(jié)變硬，內(nèi)部凍結(jié)時體積變化表皮不能提供更多的退讓空間而出現(xiàn)裂紋。

5）風(fēng)速、風(fēng)量、風(fēng)向的確定：風(fēng)速、風(fēng)量過大，會使水餃皮表面的水分干燥升華，使表皮破裂；過小，則不能提供速凍所需要的冷量，不利于控制水餃中冰結(jié)晶的生成和成長。風(fēng)向不合理，可能導(dǎo)致在隧道中某個局部或水餃某個部位出現(xiàn)較多凍裂。4．包裝形式的選擇：

帶托盤包裝的水餃中，托盤和水餃接觸處有一空間，在速凍過程中，該空間內(nèi)部空氣流通較慢，熱交換較少，導(dǎo)致該處凍結(jié)速率較慢，影響了水餃的凍結(jié)。5．其他原因：

如水餃制皮機表面粗糙，對水餃皮表面有較大破壞；餡中含水量過大；皮餡比不合理等原因也會對水餃的凍裂率有一定影響。如何根據(jù)水餃皮的裂口形狀來判斷生產(chǎn)過程中工藝缺陷：

水餃皮裂口大致有以下幾種形狀，根據(jù)裂口形狀分析工藝缺陷有助于生產(chǎn)廠家控制產(chǎn)品質(zhì)量，降低生產(chǎn)成本。

1.大裂口：可能是由于水餃餡中含水量較高或者初始冷凍溫度過低造成的； 2.小裂紋：水餃表皮含水量過低或隧道中風(fēng)速、風(fēng)量不合理； 3.底部裂口：可能是凍結(jié)過程中，盛放水餃的托盤底部有水造成的； 4.單側(cè)裂口：可能是隧道中單側(cè)風(fēng)量過大造成的；

5.隧道中某特定位置裂口較多：可能是該位置風(fēng)道設(shè)計不合理而造成的。通過以上分析，生產(chǎn)廠家可以根據(jù)裂口狀況調(diào)整生產(chǎn)工藝，有效降低生產(chǎn)成本。也希望本文觀點可以給生產(chǎn)廠家?guī)韱l(fā)，為速凍食品行業(yè)發(fā)展盡自己微薄之力。