II этап. Определение выбросов загрязняющих веществ автомобильного транспорта в зоне регулируемых пересечений.

При расчетной оценке уровней загрязнения воздуха в зонах перекрестков исходят из наибольших значений содержания вредных веществ в отработавших газах, характерных для режимов движения автомобилей в районе пересечения магистральных улиц (торможение, холостой ход, разгон).

Выброс i-го загрязняющего вещества в зоне перекрестка (г/мин) при запрещающем сигнале светофора МПi определяют по формуле

(14.2)

где: R – средняя продолжительность действия запрещающего сигнала, мин (включая промежуточный такт); Nц количество запрещающих тактов сигнала светофора за 20минутный период времени, ед.; Nгр – количество групп автомобилей; mikоч – удельный выброс i-го загрязняющего вещества автомобилями k-ой группы, находящихся в «очереди» у запрещающего сигнала светофора, г/мин; Qmaxk – длина очереди автомобилей k-й группы, находящихся в очереди в зоне перекрестка в конце n-го цикла запрещающего сигнала светофора, авт.

Значения mikоч определяют по табл. 14.4, в которой приведены усредненные значения удельных выбросов (г/мин), учитывающие режимы движения автомобилей в районе пересечения перекрестка (торможение, холостой ход, разгон), а значения R, Nц, Qmax − по результатам натурных обследований.

Принять, что расчет выбросов осуществляется на участке сети с пересечением, представленным на рис. 14.2, с режимом работы светофорной сигнализации, представленным на рис. 14.3.

 

Рис.14.2. Схема перекрестка.

 

В связи с этим расчет MПi ( г/мин) сводится к определению длин очередей транспортных средств на подходах к перекрестку Lkn в два этапа:

- определяется длина очереди всего транспортного потока (без учета его структуры);

- определяются длины очередей (число остановленных автомобилей) для каждой k-ой группы ТС.

Длина очереди в конце запрещающего сигнала светофора на подходе к перекрестку определяется для каждого направления движения (см. исх. данные ) по формуле 3:

(14.3)

где v – суммарная интенсивность движения на подходе, авт./ч (см. исх. данные); R – средняя продолжительность действия запрещающего сигнала с учетом переходного интервала, c; s – величина потока насыщения на полосу – интенсивность разъезда очереди транспортных средств, авт./ч (см. исх. данные).

 

Рис.14.3. Режим работы светофорной сигнализации.

 

Количество запрещающих тактов сигнала светофора за 20-минутный период времени определить по формуле:

Nц=1200/С (14.4)

где С – длительность светофорного цикла, сек (см. рис.14.3)

 

Результаты расчетов величин выбросов загрязняющих веществ от транспортного потока, находящегося в зоне перекрестка, необходимо представить по форме табл. 14.3, 14.5.

Табл.14.3.Результаты расчетов длин очередей транспортных средств
на подходах к перекрестку

Направление движения н1 н2
Суммарная интенсивность, авт/ч.

494

Интенсивность по направлениям движения, (vk), авт/ч. 108 386
Средняя продолжительность запрещающего сигнала, (R), мин 0,833 0,833
Количество запрещающих тактов светофора за 20 мин (Nц) 17 17
Величина потока насыщения, (s) 1798 3596
Фазовый коэффициент, (v/s) 0,060 0,107
Длина очереди в конце запрещающего сигнала, (Qmax), авт. 2 6
Суммарная длина очереди на подходе, авт.

8

 

Табл.14.4.Удельные значения выбросов для авт., находящихся
в зоне перекрестка mik оч (г/мин)

Группа ТС

Шифр

группы

Выбросы

CO NOX CH Сажа SO2
Легковые отечественные 1 0,8 0,02 0,12 0,02 0,006
Легковые зарубежные 2 0,3 0,01 0,05 0,01 0,006
Микроавтобусы и автофургоны 3 2,0 0,04 0,25 0,04 0,012
Автобусы бензиновые 4 4,0 0,08 0,9   0,009
Автобусы дизельные 5 1,1 0,11 0,6 0,2 0,015
Грузовые бензиновые > 3,5 т (включая на сжиженном газе) 6 10,0 0,12 1,2 0 0,009
Грузовые дизельные < 12 т 7 1,5 0,12 0,6 0,23 0,02
Грузовые дизельные > 12 т 8 12,0 8,0 6,5 0,5 0,12

 

При расчете выбросов загрязняющих веществ принять допущение, что в конце каждого запрещающего такта, в течении рассматриваемого 20 минутного периода времени, структура транспортного потока и длина очереди транспортных средств остаётся постоянной.

 

Таб.14.5. Результаты расчетов выбросов загрязняющих веществ автотранспортным потоком в районе регулируемых пересечений, г/мин

Группа ТС

Структура Qmax

Qk max

Выбросы у перекрестка МПi

CO NOX CH Сажа SO2
Лгк. О 0,14 1,13 0,32 0,008 0,048 0,008 0,002
Лгк. З 0,69 5,54          
Мавт 0,11 0,89          
Авт.Б 0,08 0,63          
Авт.Д 0,05 0,40          
Грз.Б>3,5т. 0,03 0,21          
Грз.Д<12т. 0,03 0,24          
Грз.Д<12т. 0,01 0,08          
Итого 1 8          

Нулевые значения в столбце Qmaxk свидетельствуют о том, что данная группа ТС не выполняет полную остановку, лишь снижает скорость движения и не становится в очередь.

После выполнения расчетов выброса вредных веществ отдельно для движущегося транспортного потока и отдельно для транспортного потока, находящегося в зоне перекрестка, соответствующие значения одноименных веществ суммируют:

Мi= МLi + МПi, (14.5)

где МLi результаты расчетов выбросов вредных веществ движущегося транспортного потока (см. табл. 14.2); МПi результаты расчетов выбросов вредных веществ от транспортного потока, находящего в зоне регулируемого пересечения (табл. 14.5).

Рассчитанные значения суммарных выбросов вредных веществ, выполненные по «Методике определения выбросов автотранспорта для проведения сводных расчетов загрязнения атмосферы городов», свести в табл. 14.6. При этом необходимо учесть, что величина МLi рассчитывается в расчете на гр./с, а величина МПi гр./мин.

 

Табл.14.6. Расчет суммарных выбросов загрязняющих веществ
транспортного потока, г/мин

Группа ТС

Шифр

группы

Суммарные выбросы Мi

CO NOX CH Сажа SO2
Лгк. О 1          
Лгк. З 2          
Мавт 3          
Авт.Б 4          
Авт.Д 5          
Грз.Б>3,5т 6          
Грз.Д<12т 7          
Грз.Д<12т 8          
Итого            

 

Используемые в данной методике при расчете выбросов параметры определяются на основе натурных обследований, проведение которых осуществляется по простой схеме, не требующей инструментального оснащения и продолжительного обучения. Это позволяет выполнять такие работы с необходимой периодичностью, что весьма важно для регулярной корректировки информации о выбросах автотранспорта и в том числе в целях поддержания работы компьютерного банка данных о выбросах промышленности и автотранспорта города в оперативном режиме.

Варианты и исходные данные для выполнения практической работы

Вар.

vk, авт./ч (на подходе)

V,

км/ч

L,

км

S,

авт./ч

Направ1.

на под-

ходе

Доля2,

н1, н6,

н4, %

1 2 3 4 5 6 7 8
1 251 815 293 118 24 15 26 4 20 2 1798 н1 н2 22
2 278 822 269 141 13 16 13 2 75 4 1866 н3 н4 19
3 200 831 292 148 17 16 24 0 40 10 1618 н3 н4 20
4 204 772 287 110 24 20 25 2 45 2 1740 н5 н6 11
5 272 849 296 158 11 11 13 2 15 2 1867 н3 н4 28
6 262 801 258 156 12 13 15 7 25 7 1762 н3 н4 45
7 246 801 275 164 18 15 15 4 80 3 1848 н5 н6 20
8 277 786 273 113 30 18 19 10 45 4 1680 н5 н6 10
9 206 787 263 121 29 11 28 1 20 10 1658 н1 н2 16
10 278 709 298 125 15 10 28 4 10 4 1665 н5 н6 20
11 278 748 251 187 13 15 26 7 30 5 1600 н3 н4 50
12 283 865 259 182 16 16 15 0 50 8 1775 н5 н6 31
13 218 789 264 166 15 20 26 6 100 3 1600 н1 н2 21
14 250 896 270 145 19 14 17 8 60 6 1774 н3 н4 17
15 265 742 267 139 23 15 20 3 100 9 1839 н5 н6 27
16 299 862 258 190 13 11 28 7 35 5 1619 н1 н2 38
17 246 858 268 160 12 10 22 6 20 4 1708 н5 н6 36
18 237 855 284 162 30 10 24 3 80 5 1775 н3 н4 20
19 260 760 261 114 26 18 13 5 40 7 1892 н1 н2 46
20 294 741 299 174 25 17 18 7 10 3 1670 н5 н6 15
21 237 767 254 182 23 19 17 2 60 8 1627 н1 н2 49
22 210 843 254 160 20 12 26 1 40 4 1796 н3 н4 35
23 250 756 288 110 17 17 27 0 75 3 1607 н5 н6 20
24 246 897 265 188 27 17 17 3 75 7 1715 н5 н6 24
25 285 761 279 149 29 11 18 10 25 8 1788 н5 н6 32
26 243 867 267 123 29 13 24 1 26 8 1725 н1 н2 16
27 216 873 272 108 15 17 14 6 27 4 1707 н5 н6 18
28 265 744 260 173 10 19 20 8 28 3 1697 н5 н6 45
29 238 850 265 175 27 17 15 8 29 4 1812 н1 н2 36
30 278 872 271 182 26 18 19 8 30 2 1676 н3 н4 30
31 206 708 293 152 26 12 12 4 31 6 1661 н3 н4 45
32 224 706 289 113 27 15 24 4 32 2 1778 н5 н6 23
33 269 734 282 145 23 16 12 4 33 6 1900 н1 н2 19
34 277 890 292 169 28 17 27 2 34 2 1758 н5 н6 24
35 254 725 277 118 26 10 11 5 35 6 1799 н1 н2 36

Примечание: 1 – указывается подход по которому выполняется расчет выбросов в зоне перекрестка; 2 – доля поворачивающих автомобилей в общем потоке.

Контрольные вопросы.

1. Что характеризует удельный пробеговый выброс i-го отравляющего вещества?