МИ Н И( ТЕР( ТВО TP A на ЮРТА РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

МЕТОДИКА

РАСЧЕТОВ ВЫБРОСОВ В АТМОСФЕРУ ЗАГРЯЗНЯЮЩИХ ВЕЩЕСТВ АВТОТРАНСПОРТОМ НА ГОРОДСКИХ МАГИСТРАЛЯХ

Москва 1997

- УТВЕРЖДАЮ'

"У ГВЕРЖДАКГ

---

Первый щмеетитель Министра охраны окружающей среды и природных ресурсов '5^осс/^скон Федерации

Щ    А.Ф.Поряд

9% I

МЕТОДИКА

РАСЧЕТОВ ВЫБРОСОВ В АТМОСФЕРУ ШРЯЗНЯЮЩИХ ВЕЩЕСТВ АВТОТРАНСИОРТОМ НА ГОРОДСКИХ МАГИСТРАЛЯХ

Москва, 19% i,

D, =    E\m”,*    (l+S)+m„*l„l AU ,./»«, (3.5)

**/

Таблица V5

Пробе!овый выброс загрязняющих веществ [Ш ’ ы)

Тип транспорт-имя средств	Выброс загрязняющих веществ t/хм
	СО	сн	НО.	С	РЪ	so;
РИА	11.4	3.7	0.8	—	0,02	0.08
РГАБ	75.2	10.8	1.8	—	0,03	0,20
РГДД	3.0	1,9	3.4	о.зв	—	1.18
РАБ	1023	11.8	2.0		0,04	029
РАД	3.7	17	4.2	0.38	—	1.46

расчетный вариант 4,

Условия движения по перегону:

-    входное направление - 1^=45-60 км/час:

-    выходное направление - У =30-45 км/час.

Условия проезда перекрестка для данного PH:

-    число автомобилей в очереди превышает пропускную способность перекрестка.

Выброс |-го шрязняющего вещества для входного и выходного направления

Мы определяется по формуле:

Входное:

♦

5

Мы ² Iw ’ii* V» */V*, v/w, (3.6)

I    А"

Выходное:

5

Mli ⁼ Etn”tik im -Л4 , <r/Woc, (3.7)

я*/

Дополнительным выброс 1-го загрязняющего вещества ZX для соответствующего PH определяется по формуле 3.5.

Расчетный вариант 5.

Условия движения по перегону:

- входное направление - У=30-45 км/час:

II

выходное направление I = 45-6(1 км/час.

Nt. iv»ним проезда перекрестка: число .hiiomoGiijicii и очереди iipeiii.iinaci ii|>on>«.kii\ю способноеiь перекрое i

ка

Выброс I-ю загрязняющею вещества л/* для входною направления определяется по формуле 3.7_Ч а для выходного направления — но формуле 3.6

Дополни тельный выброс 1-го загря зияющего вещее iua D, для соогветствую-шею Р11 определяется по формуле 3.3

Суммарный выброс l-ro зат рязняющето вещества для иоменtа УДС M,_t для

расчетных вариантов I-5 определяется суммированием всех значений Ми и D,

3.2. Расчет выбросов ни prhimioiihix bcuiccib ;ыи исметя >Д( с перст >.тируемым пересечением.

Для nepeiулируемого перекрестка равне'тачных дпр«н выброс 1-ю laipHiiimo-шею вещества дли входного и выходного направления Ми определяется но формуле 3.1. а дополни тельный выброс D, — по формуле:

f

D,=2X»t'“i + т„л Лм,    (3.8)

А*/

тде /к время pa6oibi iiuitiaiели на холостм ходу дли входною направления мин:

l\oi — количество остановленных автомобилей на входном направлении. ивт/чис.

Для нерегулируемого перекрестка неравнозначных дорог выброс I-ю )ai роняющего вещества для входною и выходною направления Ми определяется но

формуле 3.1. а дополнительный выброс Di — но формуле 3 X юлько для второе те-пенных входиь|\ направлений.

Для пересечений кругового типа длина персюни для входною и выходною направлении определяется от центра кольца.

Суммарный выброс I-го jai рязняющею вещества для элемента УДС Доопределяется суммированием всех значении Л/* и D,

3.3 Расчет выбросив ннря паяющих венке ш ыя участка УДС.

Величина выброса /-то iaiрязняюшего вещества Д/, дли участка \ДС о»цк.*де

дяется суммированием всех значений j\lu и D, для данною участка.

В качестве самостоятельного расчетного варианта необходимо рассматривать

полную блокировку движения на участке УДС В этом случае выбросы #-ю laipai

няюшею вещества л/* т рассчитывается только за время блокировки /. . но формуле:

12

-1(0.5 ///"а /<г»+//Г\а -Ь/#1,.u 7#,) /Va4i

Л/км-- ;    /Лм«',

/в.

где /«, Длина участка, замятого блокированными автомобилями, aw;

Аа<м — количество блокированных авюмобилей к-ом расчетной i руины ант.

3.4. Морилок определения удельных выбросов тыря зияющих ВСЩССIв расчетными автомобилями

Значения удельных выбросов тагря зияющих веществ расчетными авюмобиля-ми. приведенные в табл.3.1. 3.2. 3.3. 3.4. 3.5, отражают распределение автомобилей различных моделей в транспортом потоке, характерное для крупных городов:

РЛА - легковые авюмбили с рабочим объемом двшателя менее 1300 isr -0.03. от 1300 до |МЮсм' -0.77. свыше 1800 см¹- 0.20;

РГАЬ 1р>ншые автомобили с бентнновыми двигателями грузонодьевпкчм>к» от 2 От - 0.16. о/ 2 0 до 5.0 - 0.28. от 5 0 до Х.Ог - 0.5. от 8.0 до 16 - 0.06;

РГАД - грузовые автомобили с дизельными дви1агелями i руэонодъеммои ыо oi 2.0 до 5.Or - 0.0.3. от 5.0 до 8.0т * 0.07. от 8.0 до 16.()г - 0.62: более 16.0г -0.28;

РДЬ - авиюус с бензиновым лвитателсм Miuioio kjiuccj - 0.35, среднем» и.И большого - 0.54;

РАД - автобус с дизельным двигателем большого класса - 0.16; особо большою - 0.84.

Для юродов, тде структура парка автомобилей существенно отличается от приведенной выше, удельные выбросы злт рязнчкчцих веществ расчетными атомоицлн-ми могут быть определены по формуле:

п

m = Vm,d_f    ¹    (J.9)

р=1

где П1р - удельный выброс загрязняющих веществ автомобилем р-н модели, г/км. г/мин. г/ост.;

d р - доля автомобилей р-й модели.

Значения удельных выбросов 1П_Р приведены в табл. 3.6 - 3.14.

Примечание; При меооходимости дифференцированной оценки выбросов N0 и NO: потоком лвюмоби теи значения утешных выбросов них вещееiи (11),.) определяют 1Я_#исходя hi следующих соотношении.

-    для автомобилей с беншновыми двигателями NO - 0.62 lllp; NO: - 0.05 Ш_р.

-    для авюмобнлеи с дизельными двит а 1елями NO • 0.59 lllp; NO: -0.1 lllp; i до 1Пр - значения удельных выбросив NO*. при веден ные в таблицах 3.6-3.14.

Габлицн л 6

1IpoOei оные выбросы UI ряжяюших веществ леч ковых автомобилем

Рабочий обьем двигателя,см5	Мробеговым выброс. |/кч
	СО	СИ	NOx с SO: Bb
Скорость движения 45 - 60 км/ч
менее 1300	8.4	1.7	1.3	-	0.044	0.012
1300-1800	9.6	2.2	1.8	-	0.065	0.017
более 1800	10.5	2.4	2.3	.	0.082	0.022
Скорость движения 30 - 45 км/ч
менее 1 300	9.8	2.8	0.5	-	0.048	0.01 з
1300 - |К00	И.2	3.7	0.8	-	0.072	0.019
более 1800	12.2	4.0	1.0	-	0.090	0.024

I иблниа '

Нробеюнме выбросы з;»1 ряшякчиич вещее 1в I р> кфыч .шюмоСждем

Грузоподъем	Тип	Пробег 1'выи выброс i км
ное 1 ь. т	ЛВС	со	си I	1 NO,	R	so:	1М»
, Скорость движения 45 - 60 км/ч
0.5-2.0	бензин.	30.5	3.5	2 1		_ о.И_	0.019
2.0-5,0	беи зим	52.6	4 8	4.1	0.2	И. 18	0.025
	дизель.	4.0	1.7	6.9		1,1	-
5.0-8,0	бензин.	82.0	7.5	8.0		!«v!
	дизель.	4.2	■> <	9.1	0.3		- ■
8.0-16.0	беи жн	100.0	у 2	8.5		_ 0. 3(1	0.038
	дизель	5.1	2.9	10,7	*0.4	1.5	-
более 16.0	дизель	5.8	3.2	13.1	0.4	i.7
Скорость движения 30 - 45 км/ч
0.5-231	беи ши.	33.6	5.9	0.6		0.14	0.017
2.0-5.0	бензин	58.0	8.1	1.2		0,1 s	0.021
	дизель.	2.6	1.1	2.3	0.2	0,88	*
5.0-8,0	бензин.	90.4	12.6	2 4		0.21	0.026
	ЛИ течь.	2.8	1.6	3.0	0.3	0,96	-
8.0-16.0	бензин.	1 Ю.З	1 3>	2.5		0.29	0.034
	дтель	3.4	1.9	3.6	0.4	1.2	-
более 10.0	ЛИ 1СЛЬ.	3.8	2.Г	4.4	0.4	1.36	-

14

I аб .mu. i 3.8

I Ip'HHM UHIJC HI<lOp« ч N «.II ря illMNMIlMX BClIICt I H ЛВ14>б>10П

К ласе 1 МП 11рсТ»еювый выбрей, г/км '1 ав 1 обул. а ЛВС СО см NO* С SO:Г ' корен 1 ь дни /копия 45 * 60 км/ч малым бет мм 48.0 ** i— 5.0 . 0.21 0.028 средним бетни 68.0 7.1 8.2 . 0.29 O.U37 л июль 5.3 2.5 К, 0 0.3 1.1 большом бентнм 124.0 к.4 9.5 . 0.37 0.047 ли ЮЛЬ 5.6 2.7 V.0 0.3 1.4 . особо большом ли ЮЛЬ 5.8 2.7 V.4 0.4 1.6 . ( корост ь л им/Кения 30 - 45 км/ч малым беи ши 52 .9 7.1 1.3 * 0.20 0.025 с родими беитин 74 9 12.0 2.1 - 0.2н 0,033 ли юль 3 4 1.6 2.7 о.з 1.0 - большом беи ши 1 36 6 14.2 2.4 0.35 0.042 ли юль 3.6 1.7 4.0 0.3 1.3 - особ»» Г»о или* >11 ЛИЮ ть 3.8 1.7 4.1 0,4 1.5 *

I аблина 3.*#

Выбросы Jui ря жяющнх всшесIB при работе двш ателен ле! коныч автомобилем на холостом ходу

Рабочий обьем Выброс на холостом ходу, г/мин. двигателя, <.мч СО СИ NO* SO: PI) менее 1300 2.4 0.15 0.05 0.006 <#.002-4 1300-1800 2.x 0.1Х 0.05 0.0 lo о.оозо IKOO-350U 3.3 0.19 0.05 0.010 О.ООЗЗ

Таблица 3.10

Выбросы игрнжяющих вешеыв при paOoic дшн а тел си трудовых aui ом обклей на холостом ходу

1 руэоподьем-MOi ть. т	1 ИИ ЛВС	Выброс мд холостом ходу. Г/МММ
		со	СП	NO*	с	SO:	Pl>
0.5-2.0	1 ч-н ши.	4.5	0.4	0.05	-	0.012	0.0024
2.0-5.0	беи нш.	8.1	1.6	0.1	-	0.016	0.0032
	ли юль.	1.5	0.2	0.45	0.01	0.035	-
5.0-8.0	беи шм.	18.1	2 У	0.2	-	0,029	0.0049
	Л» юль.	2.S	о.з	0.62	0.03	0.060	-
8.0-16.0	Оси нш.	23.4	3.3	0.2	-	0.035	0,0049
	дм юль.	2.9	0.3	1.0	0.04	0.1	-
более 16.0	ли юль	2.9	0.3	1.0	0.04	0.1	-

2

Разработчики методики:

A. В.Рузский (МАДИ),

В В Дончснко (НИИАТ).

B. А Петрухин (НИИАТ).

В.А.Виженский (НИИАТ),

А С'. Калашников (НИИАТ).

И В. Кулешов (НИИАТ).

Е В Пушкарева (НИИАТ).

Н.В. Самойлова (НИИАТ).

Г.И Клинковштейн (МАДИ).

В.Г.Минченко (МАДИ).

Разработчики программного комплекса "Магистраль”:

А.Ю Малиновский (НПО "Техномаш"). М.И.Ермолов (НПО ‘‘Техномаш").

4

obiiuiiположения

Настоящая методика предназначена для расчета выб|чх'ов 3ai рязияющих веществ транспортными потоками при движении автомобилей но городским ма1 ист ралли и может быIь исполыоваиа для оценки показателем экологическою воздействия, обоснования необходимости применения экологически ориентированных мероприи-тий по организации дорожного движения (ОДД). оценки альтернативных варианюв проектных решении по ОДД и сравнительной технико-экономическом оценки вариантов проектных решений по ОДД.

Учитывается выброс следующих загрязняющих вещее ib

-    оксид углерода    - С О;

-    углеводороды    -СИ;

-    оксиды азота - NO* (в пересчете на NO:);

-    твердые частицы (сажа) - С;

-    диоксид серы    - SO»:

-    соединения свинца - РЬ (только для городов, где используется титрованный бензин);

Методика предназначена для использования;

-    природоохранными и контролирующими организациями, занимающимися организацией системы контроля за показателями экологического воздействия транспортных потоков и оперативного управления ими с целью нормализации экологической обстановки:

-    организациями градост рои тельного и транспор ню-дорожною профиля, выполняющими проектирование комплексных схем организации движении дли отдельных участков улично-дорожной сети городов (УДС).

2 РЛС’ЧЕТНАЯ СХЕМА

Влияние условии движения автомобилей в транспортом нотке на выброс ы грязняюших вещее ib прежде всею проявляется через обусловленное opi ainnaiuieii движения соотношение ус гановивижхся м неустановившихся режимов движения. 11о-

этому в общем виде величина выброса автомобилем /’-го загрязняющею вещей на М,

на участке улицы длиной / за единицу времени может быть определена по форму ле;

М, - Mi, + ¹

где Ми — выброс i-io загрязняющего вещества при непрерынном движении ipaii-с порт ног о потока. .•/•#:

D, дополни (ельныи выброс ыо iai ря зияющею вещее I на. связанный с за дер ж кои I ранет юр I пых средств. «*/•/.

Величина Ми офажаег неизбежную часть выброса, определяемую техническим уровнем и состоянием транспортных средств, скоростью движения. iniieiiciiBiiociwo

движения и дорожными условиями Величина D_t отражает увеличение выб|м»са. вызванное торможением и разгоном транспортных средств, а икже рлбоюи двта1еля на холостом ходу.

Дли реализации дайною подхода используется следующая pat метай схема:

I Участок транспортной сет юрода представляется в виде от дельных злемсн-тов УДС: перегонов (/I) и перекрестков \J) (рис I).;

2.    Выброс загрязняющих веществ А1ц определяете для каждого пера она. ис ходя из направления движения, протяженности дайною участка, числа полос движения и интенсивности движения в данном направлении;

3.    Дополнительный выброс D» рассчитывается для каждою перекрестка Расчет для регулируемых перекрестков основан на представлении каждою перекреста как совокупности регулируемых направлении (PH) (рис.2). включающих одно тын несколько геометрических направлении движения транспорт пых среды в на подходе к перекрестку, имеющих общие полосы движения и управляемых общим он малом светофора. Каждое PH характеризуется количеством остановок автомобилей, временем работы двигателя на холостом ходу и скоростью движении на входной и выходном участках.

Для нерегулируемых перекрестков равнозначных aopoi D. определяется для каждого направления движения, а дтя нерегулируемых перекрестов неравно тачных дорог — только для второстепенного.

4.    Транспортный поток подразделяется на пять групп расчсппах автомобилем.

- расчетный ттуковом авщплниш и» <!\1Л ^; усредненная Мч'дс.чь act кота о автомобиля, отражающая существующее распределение лотковых автомобилей с двигателями различного литража в потоке;

расчетный гр\твои immoMoviiih t йаиинончч Онигатси и i /V.1 //J усредненная модель грузового автомобиля с бензиновым двигателем, отражающая существующее распределение грузовых автомобилей различной i рузоподьемностн в потоке:

Рис.1. Схема участка улично-дорожной сети

BXII - ВЛОЛ1НЧ* направление: H11 - выходное направление;

PH - pei улируемое направление

Рис.2. Схема элемента улично-дорожной сет

рдсчмниый .^ър\ ю<и>й дапнпип'ппн у’ Оип’льныч Очигатс wm [ /V. 1//J усредненная модель грузового авюмобиля с дизельным лит а каем. отражающая су-шестуюик’е распределение грузовых автомобилем ратличнои ipv юиодьем-ности в потоке:

-    расчетный автобус с <У/1ширину дчи.ытсым I/М/>¹ усредненная модель автобуса с бензиновым питателем. отражающая существующее распределение автобусов различною класса в потоке;

-    романный Фшин>\с с Оииччшч    I    !*.    \_л{]    усредненная mi*.толь

автобуса с дизельным двигателем, отражающая существукмнее распре деление автобусов различною класса в потоке.

Для крупных городов России доля Р! ЛЬ составляет 71%. PI АД - 2*/*.. и» об-щего количества трузовых автомобилей, а дли РЛЬ - 37%. РАД - 63% ты шина о количества автобусов в потоке.

В тех случаях, когда для конкретною юрода соотношение между данными расчетными типами автомобилей существенно отличается от приведенною выше, оно определяется экспериментально при модтотоьье исходных данных дтя расчета.

3. РАСЧЕТ BblbPOC'OB'JAl РЯЗНЯЮЩИ.Ч III ЩЮ в

3.1. Расчет выбросок iai ряжишщмх вещес тв ,ыи камин* УДС с pciу .шр)(мым перекрестiком.

Расчет мал схема элемента УДС представлена на рис.2.

Расчетный nupuaiu I.

Условия движения по перетону:

-    входное направление - \ =45-60 км/чт.

-    выходное направление - J^/=45-60 км/час.

Условия проезда перекрестка для данною PI1:

число автомобилей в очереди не превышает пропускной способности пере крес I ка.

Выброс I-ю зат ря зияющем о вещества для входною н мы ход hoi о направления м i определяется по формуле

J

Ми=£м⁹ы /я Ккя.гМвс, (3.1)

А =/

где /II да — пробетовый выброс f-ю з;и ряшяюшею мещечтва автомобилем А п расчетной группы, .'/км.

1л — длина n-го перегона входною или выходною направления, км.

Л А* ин leiiCHBHOCTb движения автомобилей Ап расчешои i руины на n-ом перегоне входною или выходною наир.тления, ант/чф

Дополнительный выброс / то загрязняющею вещества I), .ыя cooihcic iunk*-щего PH каждою входного направления определяется но ||«орм\ле:

5

D,- 2Г[»|’.а + tiluii /,.] -ArtI ,    (3.2)

k = l ¹

8

Расче гмый вариант 2.

Условия движения по перегону:

-    входное направление - У-45-60 km/uqc\

-    выходное направление - V-45-60 км^шс:

Условия проезда перекрестка для данного PH

-    число автомобилей в очереди превышает пропускную способность перекрест-

Выброс 1-г о загрязняющего вещества для входного и выходного направления Ми определяется по формуле 3.1.

Дополнительный выброс I-го загрязняющего вещества Di для соответствующе! о PH определяется по формуле:

5

D, = £(т \л +т ⁹\* S+nixxл txx) , г/нас, (3.3)

где т *\л - дополнительный выброс 1-го загрязняющего вещества на остановку

автомобилем А-й расчетной группы при промежуточных остановках. г (табл. 3.4):

S - количество промежуточных остановок при разъезде очереди.

Пробеговый выброс загрязняющих веществ при движении по перегону (Л1«)

Таблица 3.1

Тип транспорт-НЫЛ средств Пробеговый выброс загрязняющих веществ г/*м СО СИ НО,v С РЬ so2 Р/1А 9.8 2.2 1.9 — 0,02 0.07 РГА6 684 6 4 6.1 — 0,03 0,21 РГАД 4.6 2.9 10,2 0.38 — 1.47 РАБ 93 7.0 7.9 — 0.04 0.30 РАД 5.8 2.7 9.1 0.38 — 1.59

Дополнительный выброс загрязняющих веществ на одну остановку ( Ш )

Таблица 3.2

Тип транспорт-ных средств Дополнительный выброс на одну остановку. * СО СИ NO, С РЬ so2 РЛА 35 0,7 0.5 — 0,003 0018 РГАБ 16.1 1,3 3.8 — 0,013 0.07 РГАД з.з 0,6 3.6 0.3 — 0.52 РАБ 21.5 1.5 4.0 — 0,014 О.Ю _ РАД 3.5 1.6 3.9 0.3 — 0.55

ч

I лблшы ' *

Выброс aai рхжяюших вещеив при paooie двит лезя автомобиля II.I XOll'HMM ходу ( П1*\>1 )

Тип транспорт-пых средств Выброс при работе двигателя на холостом ходу г мим СО СИ NO. с РЬ SOi_ Р/1А 2 9 02 0 05 — 0 003 _ 0 01 РГАБ 13 1 2 1 0 15 — 0 004 0 024 РГАД 2 8 0 3 1 0 0 04 — 0 086 РАБ 17 8 2 7 0 16 — 0 004 _ 0 031 РАД 4 6 05 061 0 03 — 0096

I aGjiiiii.i 3 4

Дополнительный выброс iai ря зияющих неикч tu при промыл) точных остановках (1П "д)

Тип транспорт-ных среде to Выброс загрязняющих веществ, гост СО СИ N0. С РЬ SO. РЛА 1 2 02 0 1 — 0 001 0 006 РГАБ 6 0 04 05 — 0 005 0 02 РГАД 1 6 0 3 0 8 0 1 0 17 РАБ 7 5 0 5 " 0 8 ~ 0 005 0 03 РАД 17 05 08 0 1 0 18

Расчетным вариант 3.

Условия лви/Кения по перетону:

входное направление - I =30-45 км/час: выходное направление - J =30-45 км/час.

Условия проезда перекрестка для данного PH: число авIомобмлен в очереди превышает 1»|к>иуски\к< и кч общ. чть нс|ч*к|ч.*с i

ка.

Выброс I-Ю зл рязияющего вещества для входного и выходною направлении Ми определяется по формуле:

5

'и In -Ail , г/чае    (3.4)

А»/

|де Hl”uk - пробег овыи выброс ыо iai ря зияющею вещее i на ивюмоби к м А >1 расчетном группы. .'Ли (1абл.3.5).

Дополнительным выброс /-то загрязняющею вещества D, агя соотвск ibwo-щего PH определяется по формуле:

1

   •

|Д e/II wa —дополнительный выброс I-ю злря зияющею HcmeciBa на очанонкс

автомобилем А’-й расчетной iрупны..

/Инд — выброс 1-го загрязняющею вещества при работе двшатсли

автомобиля A-ii расчетной i руины на холенном ходу, .'/ими;

/сж — время работы двигателя на холостом ходу дщ еччч ecici вхмщет PH. мин.

ли — количество остановленных автомобилей A-и расчетной трмты на соответствующем PH. антАии.

Значения /II ла. /II иА и /IIм< приведены в табл.3.1. 3.2 и 3.3