摘要：经济的快速发展导致城市机动车拥有量的剧增,引发世界性的交通拥堵及尾气污染问题。交叉口、入匝道等交通瓶颈是城市交通拥堵的咽喉地带,同时也是尾气排放污染严重区域,对其交通尾气排放的控制策略研究有利于城市环境的改善。以此为出发点,本文选取典型的入匝道高速公路系统进行研究,由于入匝道车辆对主路车辆的干扰,经常导致长时间长距离的交通拥堵,产生大量尾气排放,而且车辆时走时停、频繁的启动制动和加减速,进一步加剧尾气排放物在此处的堆积,严重影响了环境质量。可见交通流运行状态和交通流量是对污染物浓度影响最大的两个因素,其进行有效的管理控制是缓解交通拥堵,减少道路尾气排放污染的关键。基于此本文选取带有入口匝道的单车道高速公路系统作为研究对象,根据交通流模型和尾气排放模型相结合的思想已完成的主要工作有：第一,采用经典元胞自动机模型(NaSch模型)对入匝道系统的交通特性和复杂的交通行为进行仿真模拟；根据交通模型和尾气排放模型相结合的思想建立基于交通流特征的尾气排放模型,并从基本图和时空图两个方面分别对CO排放规律进行分析,进而研究尾气排放与交通流状态之间的关系。结果发现,交通流状态为自由流时,CO排放量较低；交通密度较大的拥堵区域,CO排放量相应较大；与交通流量变化趋势相似,在临界密度点达到最大值,说明cO排放在车辆怠速行驶时排放量较大,应采取有效的控制策略避免匝道与主路车辆的影响,缓解交通拥堵已达到减少CO尾气排放的目的。第二,确定交通流状态与Co尾气排放的相关关系后,从提高道路系统通行能力、增大平均车速及减少延误时间等改善交通流的直接影响因素入手,有针对性地提出交通管理和控制策略,由改善交通流运行状态反馈到车辆对co的尾气排放上,最终通过控制实施前后以及各种控制策略之间的对比分析,根据CO排放的减少量评价各种管理控制策略的有效性,真正达到减少道路上车辆尾气排放、改善城市交通环境的效果。本文采用主路限速、主路信号控制、匝道信号控制等控制措施对CO排放的影响进行了分析,结果表明：①主路限速可减少由于车速剧烈的波动造成的拥堵和尾气排放,动态可变限速控制对交通拥堵的缓解和C0排放的减少比固定限速控制更加有效；②信号灯控制可以控制车辆规律的通过道路系统,并能保证较高的交通流量,主路信号控制较匝道信号控制更加合理；③各种单一控制措施相比各有优劣；采用联合控制,可以优势互补,达到最理想的控制效果。第三,由于入匝道系统交通流行为的复杂性,在入匝道或主路采用单一控制方法不能完全判定某种策略的优劣,将主路和入口匝道综合考虑采用相应的策略协调控制分析对尾气排放的影响。研究表明,与单独对主路或入匝道进行控制,入匝道系统协调控制能使车辆更加快速通畅的通过,减小延误时间,缓解交通拥堵,大大改善交通运行状况,有效降低了CO尾气排放。因此得出结论：道路车辆尾气排放与交通运行状态密切相关,应从改善交通状况入手提出控制策略,进而达到减少尾气排放的目的；复杂道路系统采取协调控制方法能更有效地缓解交通拥堵,解决尾气排放污染问题。