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由于机动车保有量的快速增加，机动车排放控制成为中国大城市空气污染防治最重要的工作之一。科学评估机动车排放特征并制定有效的综合控制策略，对改善城市空气质量具有重要意义。研究收集了1634辆台架测试数据和263辆车载测试数据，建立了排放控制水平、交通运行特征和其他车辆使用条件对单车技术排放因子的影响规律，开发了中国典型城市的机动车排放因子模型。研究基于宏观交通需求数据建立了北京多年机动车排放清单，并应用蒙特卡洛方法定量分析了排放因子与排放清单的不确定性；综合澳门道路交通流特征采样和TransCAD对全路网流量模拟，建立了基于高分辨率路段交通流特征的澳门路网排放清单。研究最终建立了北京和澳门机动车排放综合控制策略并定量评估了其减排效果。重型柴油车NOX排放因子并没有随排放标准加严而改善，导致重型柴油车NOX排放控制成为未来机动车排放控制的主要挑战。北京国II到国IV柴油公交车NOX排放因子均在12g/km左右。与国V柴油公交车相比，合适的天然气和混合动力等技术对NOX具有更好的排放控制效果。基于短时连续交通流的速度修正曲线能够更准确地反映“路段-路网”尺度下交通因素对机动车排放的影响。对于汽油混合动力以外的轻型乘用车，平均速度和CO2相对排放因子的拟合系数R2达到0.9。公交车CO2排放在使用空调的情况下显著增加，比增加负载的影响更加显著，这一现象在混合动力公交车上尤为突出。2010年北京机动车CO、THC、NOX和PM2.5的排放量分别为50.5万吨、5.87万吨、7.41万吨和0.262万吨，呈现明显的偏态分布。历年实施的机动车排放控制措施实施使得2010年各污染物排放量相比1998年下降58%、59%、31%和62%。综合加严标准、限购限行和新能源车辆推广等措施的控制情景能使北京2020年各污染物排放进一步下降74%、68%、56%和72%。澳门路网高分辨率排放清单显示，澳门机动车排放与路网交通流特征存在强烈的时空相关性。机动车排放成为澳门半岛NO2浓度超标的主要原因，需要综合多项严格措施才能实现减排目标。研究成果能够为今后中国城市机动车排放控制提供重要参考。