一种高速公路碳排放监测评估方法及系统
(19)国家知识产权局 (12)发明专利申请 (10)申请公布号CN117741069A (43)申请公布日2024.03.22 (21)申请号202410139298.8 (22)申请日2024.01.31 (71)申请人山东高速集团有限公司 地址250000山东省济南市历下区龙奥北路8号 申请人山东高速基础设施建设有限公司交通运输部科学研究院 (72)发明人王其峰左志武陆旭东薛志超张晓峰王川胡晋茹刘乐民周鹏飞薛铸马川义陈元培 (74)专利代理机构北京蕙识同联专利代理事务 所(特殊普通合伙)11966 专利代理师赵雪 (51)Int.Cl. 权利要求书2页说明书6页附图2页 G01N33/00(2006.01) (54)发明名称 一种高速公路碳排放监测评估方法及系统 (57)摘要 CN117741069A 本发明提供了一种高速公路碳排放监测评估系统，确定监测区域，选取车辆监测区域及设备监测区域；构建地理围栏，构建车辆监测区域地理围栏及设备监测区域地理围栏；评估监测区域车辆碳排放值，评估监测区域设备碳排放值，本发明技术方案对于高速公路碳排放的精细化管控监测以及对于车辆碳排放值监测精度提高和自定义区域以及特殊边界区域的碳排放监测评估方法提供了较优解决方法，可以灵活的设置监测区域，具有积极的意义及效果。 2 CN117741069A 权利要求书1/2页 1.一种高速公路碳排放监测评估方法，其特征在于，所述高速公路碳排放监测评估方法可选择性的对选定区域碳排放进行监测及评估，所述方法包括以下步骤： 步骤S101，确定监测区域，选取车辆监测区域及设备监测区域； 步骤S102，构建地理围栏，构建车辆监测区域地理围栏及设备监测区域地理围栏； 步骤S103，评估监测区域T时间段车辆碳排放值，区分是否为碳排放车辆，若为非碳排放车辆则不记录，若为碳排放车辆则进行标记，记录标记车辆速度值；记录标记车辆在车辆监测区域地理围栏内的行驶时间， 步骤S104，监测标记车辆是否存在停车状态，并记录停车时长， 步骤S105，评估监测区域T时间段设备碳排放值，区分是否为碳排放设备，若为非碳排放设备则不记录，若为碳排放设备则进行标记； 步骤S106，计算需要监测的总时长T时段的碳排放值，根据监测区域时长T时间段车辆碳排放值及设备碳排放值得到监测区域T时间段碳排放值计算求和，监测的总时长T时段可以为任一时长。 2..如权利要求1所述的一种高速公路碳排放监测评估方法，其特征在于，在步骤S103中，对标记为碳排放车辆的每辆车进行碳排放值记录及修正，计算公式如下： 公式表示了每个碳排放车辆在监测参考时间ti内的碳排放修正均值Cxi如何计算得到，测得碳排放车辆N个时刻的多个碳值Ci，其中i和N均为为正整数，ti0为每个时间段ti对应的停车时间，同时记录测得每个碳排放车辆N个时刻对应的多个速度值Vi,并通过如下公式计算N个时刻的车辆速度值均值， V均即为N个时刻的车辆速度值均值。 3..如权利要求2所述的一种高速公路碳排放监测评估方法，其特征在于， 每个碳排放车辆在车辆监测区域T时间段碳排放值CT总通过如下公式计算得到： Cxi×T＝CT总 其中T>ti，即监测参考时间ti小于车辆监测区域需要监测的总时长T时段。 4.如权利要求2或3所述的一种高速公路碳排放监测评估方法，其特征在于，通过所述方法可以预估每个碳排放车辆在速度V时的碳排放修正均值CTi，计算公式如下： CTi每个碳排放车辆在速度V时的碳排放修正均值，Cxi为每个碳排放车辆在监测参考时间ti内的碳排放修正均值。 5..如权利要求1所述的一种高速公路碳排放监测评估方法，其特征在于，所述碳排放车辆为化石燃料汽车，非碳排放车辆为新能源汽车。 3 CN117741069A 权利要求书2/2页 6..如权利要求1所述的一种高速公路碳排放监测评估方法，其特征在于，步骤S105中，T时间段设备监测区域内设备碳排放值可以通过记录碳排放设备工作状态单位时间碳排放值以及碳排放设备工作状态持续时间。 7.如权利要求1所述的一种高速公路碳排放监测评估方法，其特征在于，步骤S102构建地理围栏时，构建车辆监测区域地理围栏为不规则区域形状时，从车辆所在坐标点出发选取射线穿过所有不规则区域的边界，通过判断车辆所在坐标点沿射线两边与不规则区域边界的交点数量得出该车辆坐标点是否在不规则区域内。 8.一种高速公路碳排放监测评估系统，其特征在于，包括： 区域监测模块，确定监测区域，选取车辆监测区域及设备监测区域；构建地理围栏，构建车辆监测区域地理围栏及设备监测区域地理围栏； 车辆数据处理模块，评估监测区域T时间段车辆碳排放值，区分是否为碳排放车辆，若为非碳排放车辆则不记录，若为碳排放车辆则进行标记，记录标记车辆速度值；记录标记车辆在车辆监测区域地理围栏内的行驶时间，监测处理模块，监测标记车辆是否存在停车状态，并记录停车时长，设备数据处理模块，评估监测区域T时间段设备碳排放值，区分是否为碳排放设备，若为非碳排放设备则不记录，若为碳排放设备则进行标记； 碳排放值计算处理模块，计算需要监测的总时长T时段的碳排放值，根据监测区域时长T时间段车辆碳排放值及设备碳排放值得到监测区域T时间段碳排放值计算求和，监测的总时长T时段可以为任一时长。 4 一种高速公路碳排放监测评估方法及系统 技术领域 [0001]本发明涉及碳中和碳排放数据监测领域，特别涉及一种高速公路碳排放监测评估方法及系统。 背景技术 [0002]交通运输行业一直作为减污降碳的重点领域，交通系统低碳化是实现交通领域“双碳”目标的关键抓手。高速公路是交通运输领域的重要服务场景，以往长期存在耗能巨大，碳排放高的特点，随着新能源车辆及服务设备的占比不断提高，目前高速公路的碳排放已经得到有效优化。 [0003]但是落实绿色交通建设要求，交通运输加快建设以绿色低碳为特征的交通运输体系标准的建立和要求，都对高速公路碳排放监测提出了更高要求。对于高速公路碳排放的精细化管控监测以及对于车辆碳排放值监测精度提高和自定义区域以及特殊边界区域的碳排放监测评估方法，现有技术尚有不少改进空间。 发明内容 [0004]有鉴于此，本发明旨在提出一种高速公路碳排放监测评估方法及系统，以解决高速公路碳排放的精细化管控监测以及自定义区域碳排放监测评估的方法。 [0005]一种高速公路碳排放监测评估方法，所述高速公路碳排放监测评估方法可选择性的对选定区域碳排放进行监测及评估，所述方法包括以下步骤： [0006]步骤S101，确定监测区域，选取车辆监测区域及设备监测区域； [0007]步骤S102，构建地理围栏，构建车辆监测区域地理围栏及设备监测区域地理围栏； [0008]步骤S103，评估监测区域T时间段车辆碳排放值，区分是否为碳排放车辆，若为非碳排放车辆则不记录，若为碳排放车辆则进行标记，记录标记车辆速度值；记录标记车辆在车辆监测区域地理围栏内的行驶时间， [0009]步骤S104，监测标记车辆是否存在停车状态，并记录停车时长， [0010]步骤S105，评估监测区域T时间段设备碳排放值，区分是否为碳排放设备，若为非碳排放设备则不记录，若为碳排放设备则进行标记； [0011]步骤S106，计算需要监测的总时长T时段的碳排放值，根据监测区域时长T时间段车辆碳排放值及设备碳排放值得到监测区域T时间段碳排放值计算求和，监测的总时长T时段可以为任一时长。 [0012]进一步的，在步骤S103中，对标记为碳排放车辆的每辆车进行碳排放值记录及修正，计算公式如下： [0013] [0014]公式表示了每个碳排放车辆在监测参考时间ti内的碳排放修正均值Cxi如何计算得到，测得碳排放车辆N个时刻的多个碳值Ci，其中i和N均为为正整数，ti0为每个时间段ti 5 对应的停车时间，同时记录测得每个碳排放车辆N个时刻对应的多个速度值Vi,并通过如下公式计算N个时刻的车辆速度值均值， [0015][0016] V均即为N个时刻的车辆速度值均值。 [0017] 进一步的，每个碳排放车辆在车辆监测区域T时间段碳排放值CT总通过如下公式计 算得到：[0018] Cxi×T＝CT总 [0019] 其中T>ti，即监测参考时间ti小于车辆监测区域需要监测的总时长T时段。 [0020] 进一步的，通过所述方法可以预估每个碳排放车辆在速度V时的碳排放修正均值 CTi，计算公式如下： [0021] [0022]CTi每个碳排放车辆在速度V时的碳排放修正均值，Cxi为每个碳排放车辆在监测参考时间ti内的碳排放修正均值。 [0023]进一步的，所述碳排放车辆为化石燃料汽车，非碳排放车辆为新能源汽车。 [0024]进一步的，步骤S105中，T时间段设备监测区域内设备碳排放值可以通过记录碳排放设备工作状态单位时间碳排放值以及碳排放设备工作状态持续时间。 [0025]进一步的，步骤S102构建地理围栏时，构建车辆监测区域地理围栏为不规则区域形状时，从车辆所在坐标点出发选取射线穿过所有不规则区域的边界，通过判断车辆所在坐标点沿射线两边与不规则区域边界的交点数量得出该车辆坐标点是否在不规则区域内。[0026]一种高速公路碳排放监测评估系统，包括：区域监测模块，确定监测区域，选取车辆监测区域及设备监测区域；构建地理围栏，构建车辆监测区域地理围栏及设备监测区域地理围栏； [0027]车辆数据处理模块，评估监测区域T时间段车辆碳排放值，区分是否为碳排放车辆，若为非碳排放车辆则不记录，若为碳排放车辆则进行标记，记录标记车辆速度值；记录标记车辆在车辆监测区域地理围栏内的行驶时间，监测处理模块，监测标记车辆是否存在停车状态，并记录停车时长，设备数据处理模块，，评估监测区域T时间段设备碳排放值，区分是否为碳排放设备，若为非碳排放设备则不记录，若为碳排放设备则进行标记； [0028]碳排放值计算处理模块，计算需要监测的总时长T时段的碳排放值，根据监测区域时长T时间段车辆碳排放值及设备碳排放值得到监测区域T时间段碳排放值计算求和，监测的总时长T时段可以为任一时长。 [0029]本发明技术方案对于高速公路碳排放的精细化管控监测以及对于车辆碳排放值监测精度提高和自定义区域以及特殊边界区域的碳排放监测评估方法提供了较优解决方法，可以灵活的设置监测区域，对高速公路车辆及设备碳排放监测进行了区分，同时优化方案还考虑了碳排放车辆在划定区域停止的碳排放偏差以及不规则区域车辆碳排放值的精确监测的实施方式，具有积极的意义及效果。 6 附图说明 [0030]构成本发明的一部分的附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中： [0031]图1为本发明实施例一种高速公路碳排放监测评估方法流程示意图。 [0032]图2为本发明实施例一种高速公路碳排放监测评估方法应用在车辆监测区域地理围栏为不规则区域形状时的场景监测示意图。 [0033]图3为本发明实施例一种高速公路碳排放监测评估方法应用在车辆监测区域地理围栏为不规则区域形状时的场景坐标值算法示意图。 具体实施方式 [0034]需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。 [0035]下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。 [0036]一种高速公路碳排放监测评估方法，所述高速公路碳排放监测评估方法可选择性的对选定区域碳排放进行监测及评估，所述方法包括以下步骤： [0037]步骤S101，确定监测区域，选取车辆监测区域及设备监测区域； [0038]监测区域可以自由选择设定，对于监测区域可以覆盖道路上的车辆碳排放以及道路周边的服务设备的碳排放，这样综合考虑了整个高速公路路段区域的所有碳排放值，[0039]步骤S102，构建地理围栏，构建车辆监测区域地理围栏及设备监测区域地理围栏； [0040]地理围栏与车辆监测区域及设备监测区域相匹配，目的是划分
