基于马尔可夫链的城市尺度轮胎微粒建模与减缓

近来零尾气排放车辆的普及备受青睐，这是对抗交通所致空气污染物的一大进展。随着车队电气化、尾气排放减少，非尾气排放（来自轮胎与制动盘）将成为交通相关排放的主要来源，并极有可能成为人类健康的重大隐患。与传统车辆相比，电动汽车更重的车重、更强的功率与更大的扭矩能力，可能加剧这一趋势。尽管轮胎磨损排放问题已为人所知，但围绕轮胎磨蚀过程、其对环境的影响以及建模与减缓措施的问题仍相对未被充分探索。该主题的研究已在若干离散方向推进：车载收集方法；车辆轮胎磨损抑制算法及行驶特性控制，皆旨在减少轮胎排放。其他途径包括用于管理地理围栏区域内轮胎总排放的访问控制机制，另有显著工作聚焦于理解轮胎产生PM的粒径分布、颗粒进入空气的程度以及轮胎排放的健康影响。尽管此类努力已在进行，但构建模型以预测城市尺度车辆网络的聚合图景这一问题尚待考虑。本文的目标正是提出这样一个基于马尔可夫链思想构建的模型。本札记末尾给出了建模方法的应用，既为说明所提方法的效用，也为展示其作为收集轮胎粉尘颗粒方法一部分的应用。