CN110823585A - 基于obd远程排放监控数据的重型车尾气中nox排放因子获取方法 - Google Patents

基于obd远程排放监控数据的重型车尾气中nox排放因子获取方法 Download PDF

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CN110823585A CN201911075598.XA CN201911075598A CN110823585A CN 110823585 A CN110823585 A CN 110823585A CN 201911075598 A CN201911075598 A CN 201911075598A CN 110823585 A CN110823585 A CN 110823585A
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Abstract

为了解决目前没有行之有效的方法利用OBD远程在线监控数据来获取车辆污染物排放因子，致使OBD远程在线监控数据在监管领域的应用还处于探索阶段的技术问题，本发明提供了一种基于OBD监控数据的重型车尾气中NOX排放因子获取方法，包括步骤：1)、基于OBD远程在线监控数据，通过间接计算或者数据拟合，获取瞬时排气质量流量；2)、直接利用发动机运行参数计算NOX排放因子，或者基于发动机比油耗计算NOX排放因子。本发明建立了基于OBD远程在线监控数据计算重型车NOX排放结果的方法，可有效支撑重型车实际道路排放的远程监管。

Description

基于OBD远程排放监控数据的重型车尾气中NOX排放因子获取 方法
技术领域
本发明涉及一种基于OBD监控数据的重型车尾气中NOX排放因子获取方法。
背景技术
《重型柴油车污染物排放限值及测量方法(中国第六阶段)》中，发动机台架测试和PEMS(车载排放测试)已经成为法规排放测试方法。发动机台架测试容易控制测试工况和测试条件，结果重复性好，但无法反映重型汽车在实际道路上行驶时的排放特征。PEMS测试可较为准确地评估单车道路实际排放情况，但其设备组件多、操作复杂、耗时耗力。针对日益突出的重型车实际道路排放监管需求，OBD(车载诊断系统)远程在线监控成为了国内外交通监管领域的研究热点。
现今国际上对重型车OBD协议已基本达成一致，相关车载监控传感器(如NOX传感器、O2传感器、温度传感器等)已经发展成熟。通过车辆内置传感器实时返回的电信号，逐秒记录并储存车辆实时运行状态和尾气排放情况，可有效监控重型车全生命周期排放。
目前OBD远程在线监控终端可获得重型车数据主要包括以下字段：
1.时间，yyyy-mm-dd hh:mm:ss；
2.速度，km/h；
3.进气质量流量(MAF)，kg/h；
4.发动机最大基准扭矩(Nm)；
5.发动机净输出扭矩(作为发动机最大基准扭矩的百分比，％)
6.发动机摩擦扭矩(作为发动机最大基准扭矩的百分比，％)；
7.发动机转速，rpm；
8.发动机燃料流量，L/h；
9.反应剂(尿素)余量，％；
10.车辆ID；
11.大气压，kPa；
12.选择催化还原(SCR)装置上游NOx浓度，ppm；
13.SCR下游NOx浓度，ppm；
14.SCR入口温度，℃；
15.SCR出口温度，℃；
16.柴油颗粒捕集器(DPF)压差，kPa；
17.定位状态、经度和纬度；
18.累计里程，km，；
19.发动机冷却液温度，℃；
20.油箱液位，％。
利用逐秒的OBD远程在线监控数据可以计算出重型车的逐秒排放，并对单车排放情况进行评估，为实际行驶状况下重型车的排放特征与排放监管提供数据支撑。然而，目前却没有行之有效的方法利用OBD远程在线监控数据来获取车辆污染物排放因子，因而OBD远程在线监控数据在监管领域的应用还处于探索阶段。
发明内容
为了解决目前没有行之有效的方法利用OBD远程在线监控数据来获取车辆污染物排放因子，致使OBD远程在线监控数据在监管领域的应用还处于探索阶段的技术问题，本发明提供了一种基于OBD监控数据的重型车尾气中NOX排放因子获取方法。
本发明的技术解决方案是：
基于OBD远程排放监控数据的重型车尾气中NOX排放因子获取方法，其特殊之处在于，包括以下步骤：
步骤1)、基于OBD远程在线监控数据，通过间接计算或者数据拟合，获取瞬时排气质量流量；
步骤2)、直接利用发动机运行参数计算NOX排放因子，或者基于发动机比油耗计算NOX排放因子。
进一步地，在步骤1之前，还包括对OBD远程在线监控数据进行修正的步骤，具体如下：
A)开展OBD-PEMS同步实验：
针对重型车单车开展实际道路PEMS实验，测量并收集其行驶过程中速度、发动机转速、发动机净输出扭矩、发动机燃料流量、SCR下游NOx浓度、瞬时排气质量流量，同时收集同一时段该车OBD远程在线监控数据；
B)PEMS数据对齐：
根据《重型柴油车污染物排放限值及测量方法(中国第六阶段)》中附录K的相关规定对齐PEMS数据；
B)OBD-PEMS数据时间对齐：
通过比对OBD远程在线监控数据与PEMS数据中共有的数据字段，调整OBD远程在线监控数据与PEMS数据的前后对齐方式，使得所选对齐变量相关程度最大；
D)分段检查：
D1)以对齐后的PEMS时间轴为参考，以1000s为时间步长将OBD远程在线监控数据和PEMS数据，划分为多个千秒数据组；
D2)对于单个千秒数据组，以1s为时间窗口，在其对应PEMS时间前后10s的范围内整体移动OBD远程在线监控数据组，计算PEMS和移动后OBD远程在线监控数据组的皮尔森相关系数，取皮尔森相关系数最大的位置为千秒数据组中OBD远程在线监控数据组和PEMS数据的最终对齐位置；
D3)数据调整：
D31)若PEMS数据无对应的OBD远程在线监控数据，则删去这部分PEMS数据；
D32)若PEMS数据对应的OBD远程在线监控数据不唯一，则仅保留OBD远程在线监控数据中时间顺序最早的数据；
E)OBD远程在线监控数据中NOx体积浓度字段修正：
E1)数据分组：
将OBD远程在线监控数据划分为低NOx体积浓度、中NOx体积浓度和高NOx体积浓度三组；
所述低NOx体积浓度是指SCR下游NOx体积浓度读数小于等于100ppm的体积浓度；
所述中NOx体积浓度是指SCR下游NOx体积浓度读数大于100ppm，且小于等于1000ppm的体积浓度；
所述高NOx体积浓度是指SCR下游NOx体积浓度读数大于1000ppm的体积浓度；
E2)确定调整系数：
分别对步骤E1)划分的各单组OBD远程在线监控数据，以PEMS数据中NOx体积浓度
Figure BDA0002262331890000041
为调整目标值，OBD远程在线监控数据中NOx体积浓度
Figure BDA0002262331890000042
为自变量，利用最小二乘法确定线性公式中的单次调整系数αx和βx；
其中：
x表示分组，x＝1,2,3分别代表高、中、低浓度组；
t表示时间；
E3)计算调整后的NOx体积浓度
Figure BDA0002262331890000044
Figure BDA0002262331890000045
F)OBD远程排放监控数据中发动机燃料流量字段修正：
F1)怠速判断：
若速度字段为0，且发动机转速小于等于怠速转速时，认为是怠速状态，直接归入F3)中的怠速组d；
F2)被测车辆的加速度计算：
单条OBD数据计算加速度at方法如下：
a.若某条OBD数据与其相邻可用前条OBD数据间的时间差为1s，则
Figure BDA0002262331890000051
其中vt、vt-1分别为该条OBD数据和其前条OBD数据中速度字段的读数；
b.若某条OBD数据与其相邻前条OBD数据间时间差大于1s，且与其相邻后条OBD数据间时间差为1s，则该条OBD数据的加速度采用相邻后条OBD数据中的加速度；
c.若某条OBD数据与其相邻前条OBD数据间的时间差大于1s，且与其相邻后条OBD数据间的时间差也大于1s，则将该条OBD数据丢弃不用，即该条OBD数据不再用于后续步骤6.5)中的燃料流量计算；
F3)数据分组：
根据GB17691-2018规定，以加速度为分类变量，对计算出加速度的OBD远程在线监控数据进行以下分类：
a.加速组：加速度大于等于0.1m/s2；
b.减速组：加速度小于等于-0.1m/s2；
c.匀速组：加速度在-0.1m/s2～0.1m/s2之间；
d.怠速组：6.1)中判断出的怠速数据；
F4)确定调整系数：
对于步骤F3)划分的各单组OBD远程在线监控数据，以PEMS数据中的发动机燃料流量作为调整目标值，OBD远程在线监控数据中的发动机燃料流量
Figure BDA0002262331890000053
作为自变量，利用最小二乘法确定线性公式
Figure BDA0002262331890000054
中的单次调整系数γx和δx；
其中：
x表示分组，x＝a,b,c.d分别代表加速组、减速组、匀速组和怠速组；
t表示时间；
F5)计算调整后的发动机燃料流量
Figure BDA0002262331890000061
Figure BDA0002262331890000062
进一步地，步骤1)中瞬时排气质量流量按照下述公式计算：
式中：
Qexh为瞬时排气质量流量，kg/h；
Figure BDA0002262331890000064
为OBD读取的空气进气质量流量(MAF)，kg/h；
Figure BDA0002262331890000065
为OBD读取的发动机燃料体积流量，L/h；
ρf为发动机所用燃料的密度，kg/L。
或者，步骤1)中瞬时排气质量流量按照下述公式计算：
Figure BDA0002262331890000066
式中：
Qexh为瞬时排气质量流量，kg/h；
Figure BDA0002262331890000067
为OBD读取的发动机燃料体积流量，L/h；
x，y，z分别为燃料中碳与碳的摩尔比(C/C)、氢与碳的摩尔比(H/C)、氧与碳摩尔比(O/C)；根据GB17691-2018规定，柴油为CH1.86O0.006、LPG为CH2.525、天然气为CH4；
Figure BDA0002262331890000068
为OBD读取的尾气中O2的体积浓度，％；
ρair为环境空气在0℃和101.3kPa下的密度，值为1.293kg/m3；
ρexh为排气密度，单位为kg/m3，根据GB17691-2018规定，燃用柴油的重型车排气密度为1.2943kg/m3，燃用天然气的重型车排气密度为1.2661kg/m3，燃用LPG的重型车排气密度为1.2811kg/m3。
或者，步骤1)中瞬时排气质量流量的获取方法为：
首先，利用台架或PEMS测试获得的发动机瞬时转速与瞬时排气流量，进行一次或多次拟合得到拟合系数：
式中：
Q'exh为台架或PEMS测试获得的瞬时排气流量，kg/h；
EnS'为台架或PEMS测试获得的发动机瞬时转速，rpm；
ai、bi为第i次台架或PEMS测试得到的拟合系数；
然后，根据上一步得到的拟合系数ai、bi以及OBD远程在线监控数据中的发动机转速估算瞬时排气质量流量：
Figure BDA0002262331890000072
式中：
Qexh为瞬时排气质量流量，kg/h；
EnSOBD为OBD远程在线监控数据中的发动机转速，rpm；
n为台架-OBD同步试验总次数或者PEMS-OBD同步试验总次数，n≥1；所述同步试验是指在车辆进行台架或PEMS测试的同时，获取OBD远程在线监控数据。
进一步地，步骤2)中直接利用发动机运行参数计算NOX排放因子具体为：
Figure BDA0002262331890000081
式中：
Figure BDA0002262331890000086
为NOX排放因子，g/kWh；
t1、t2分别为单次出行的起止时间，s；
Figure BDA0002262331890000082
为OBD读取的SCR下游NOX体积浓度，ppm；
EnTOBD为OBD读取的或基于OBD读取数据计算的发动机瞬时净输出扭矩，Nm；
Qexh为瞬时排气质量流量，kg/h；
EnSOBD为OBD读取的发动机瞬时转速，r/min；
所述单次出行事件的定义：
将相邻两次停车事件间的出行数据定义为一个单次出行事件；若相邻两条数据间的时间间隔大于120s，且GPS定位状态出现“有GPS定位-无GPS定位-有GPS定位”这一状态变化时，认为发生停车事件。
或者，步骤2)中基于油耗计算NOX排放因子的具体计算公式为：
Figure BDA0002262331890000083
式中：
BSFC为发动机比油耗；
Figure BDA0002262331890000084
为OBD读取的SCR下游NOX体积浓度，ppm；
Figure BDA0002262331890000085
为OBD读取的发动机燃料体积流量，L/h；
t1、t2分别为单次出行事件的起止时间，s；
所述单次出行事件的定义：
将相邻两次停车事件间的出行数据定义为一个单次出行事件；若相邻两条数据间的时间间隔大于120s，且GPS定位状态出现“有GPS定位-无GPS定位-有GPS定位”这一状态变化时，认为发生停车事件。
本发明的优点：
1、本发明建立了基于OBD远程在线监控数据计算重型车NOX排放结果的方法，可有效支撑重型车实际道路排放的远程监管。
2、本发明提出了基于发动机转速推算排气流量的算法，不需要空气进气流量和发动机燃料流量来获得排气流量，大幅提升了OBD远程排放监控数据的可用性。
3、在计算排放因子之前，对OBD远程在线监控数据进行了修正，提高了重型车NOX排放因子的计算精度。
4、本发明在数据修正环节提出了OBD远程排放监控数据质量检验的有效手段——OBD-PEMS同步实验(在车辆进行PEMS测试的同时获取OBD远程在线监控数据，利用PEMS和OBD测量同样的参数)，并提出了OBD远程排放监控数据偏差规律(即单次调整系数)总结的完整方法。
5、本发明有效解决了NOX传感器质量对重型车排放评估可能造成的影响。
具体实施方式
本发明所提供的基于OBD监控数据的重型车尾气中NOX排放因子获取方法，包括以下步骤：
步骤1、获取瞬时排气流量：
由于OBD远程在线监控数据可获得的字段有限，且无法提供排气流量的直接测量数据，需要间接计算或者数据拟合才能得到实时排气流量；在此，本发明根据OBD远程在线监控数据情况提供以下三种瞬时排气流量计算方法，且在计算排气流量时，下列方法的优先级为方法1)>方法2)>方法3)。
方法1)：
根据OBD远程在线监控数据中的空气进气质量流量MAF和发动机燃料体积流量，计算得到瞬时排气质量流量，具体按照下述公式计算：
式中：
Qexh为瞬时排气质量流量，kg/h；
Figure BDA0002262331890000102
为OBD读取的空气进气质量流量(MAF)，kg/h；
Figure BDA0002262331890000103
为OBD读取的发动机燃料体积流量，L/h；
ρf为发动机所用燃料(如柴油、天然气、LPG等)的密度，kg/L。
方法2)：
利用OBD远程在线监控数据中的发动机燃料体积流量和尾气O2含量数据，并假设燃料完全燃烧，估算得到瞬时排气质量流量，具体计算公式如下：
Figure BDA0002262331890000104
式中：
Qexh为瞬时排气质量流量，kg/h；
Figure BDA0002262331890000105
为OBD读取的发动机燃料体积流量，L/h；
x，y，z分别为燃料中碳与碳的摩尔比(C/C)、氢与碳的摩尔比(H/C)、氧与碳的摩尔比(O/C)；根据GB17691-2018规定，柴油为CH1.86O0.006、LPG为CH2.525、天然气为CH4；
Figure BDA0002262331890000106
为OBD读取的尾气中O2体积浓度，％；
ρair为环境空气在0℃和101.3kPa下的密度，值为1.293kg/m3；
ρexh为排气密度，单位为kg/m3，根据GB17691-2018规定，燃用柴油的重型车排气密度为1.2943kg/m3，燃用天然气的重型车排气密度为1.2661kg/m3，燃用LPG的重型车排气密度为1.2811kg/m3。
方法3)：
利用发动机转速和台架/PEMS排气流量的拟合系数估算瞬时排气质量流量；由于不同型号或系族的发动机的标定存在较大差异，故该方法获得的拟合系数只能应用于同一机型或系族的发动机。
该方法的具体步骤为：
首先，利用以往台架或PEMS测试获得的发动机瞬时转速与瞬时排气流量，进行一次或多次拟合得到拟合系数：
Figure BDA0002262331890000111
式中：
Q'exh为台架或PEMS测试获得的瞬时排气流量，kg/h；
EnS'为台架或PEMS测试获得的发动机瞬时转速，rpm；
ai、bi为第i次台架或PEMS测试得到的拟合系数；
然后，根据上一步得到的拟合系数ai、bi以及OBD远程在线监控数据中的发动机转速估算瞬时排气质量流量：
Figure BDA0002262331890000112
式中：
Qexh为瞬时排气质量流量，kg/h；
EnSOBD为OBD远程在线监控数据中的发动机转速，rpm；
n为台架-OBD同步试验总次数或者PEMS-OBD同步试验总次数，n≥1；同步试验是指在车辆进行台架或PEMS测试的同时，获取OBD远程在线监控数据。
步骤2、计算NOX排放因子：
为消除传感器测量噪音影响，需对所有OBD远程在线监控数据进行60-s滑动平均后，再进行排放因子计算；
方法1)：
直接利用发动机运行参数计算：
式中：
Figure BDA0002262331890000122
为NOX排放因子，g/kWh；
t1、t2分别为单次出行的起止时间，s；
Figure BDA0002262331890000123
为OBD读取的SCR下游NOX体积浓度，ppm；
EnTOBD为OBD读取或基于OBD读取数据计算的发动机瞬时净输出扭矩，Nm；
Qexh为瞬时排气质量流量，kg/h；
EnSOBD为OBD读取的发动机瞬时转速，rpm。
方法2)：
利用基于油耗的排放因子计算：
Figure BDA0002262331890000124
式中：
BSFC为发动机比油耗，可基于台架或PEMS实测获得，亦可参考美国环保局的报告(EPA-420-R-02-005)确定；
Figure BDA0002262331890000125
为OBD读取的SCR下游NOX体积浓度，ppm；
Figure BDA0002262331890000126
为OBD读取的发动机燃料体积流量，L/h；
t1、t2分别为单次出行事件的起止时间，s；
上述单次出行事件的定义：
将相邻两次停车事件间的出行数据定义为一个单次出行事件；若相邻两条数据间的时间间隔大于120s，且GPS定位状态出现“有GPS定位-无GPS定位-有GPS定位”这一状态变化时，认为发生停车事件。
根据上述计算方法不仅可以计算单次出行事件的排放结果，亦可根据需求评价每天出行或者多次出行的排放结果，有效支撑重型车远程排放管理。
为了提高所获取的排放结果的准确性，在上述步骤1之前，可先对OBD远程在线监控数据进行修正，具体方法如下：
步骤A、开展OBD-PEMS同步实验:
针对重型车单车开展实际道路PEMS实验(PEMS是一种国际公认准确度较高的机动车实时排放测试技术)，测量并收集其行驶过程中速度、发动机转速、发动机净输出扭矩、发动机燃料流量车辆运行参数和SCR下游NOx浓度、瞬时排气质量流量，同时收集同一时段该车OBD远程在线监控数据。
步骤B、PEMS数据对齐：
根据《重型柴油车污染物排放限值及测量方法(中国第六阶段)》中附录K的相关规定对齐PEMS数据；
步骤C、OBD-PEMS数据时间对齐：
由于数据采集仪器不同，OBD远程在线监控数据与PEMS数据记录所采取的时间轴可能不完全一致，存在时间前后偏移的可能，因此需要按照以下方法进行数据时间对齐：
C1)选择OBD和PEMS数据中的共有字段(如速度、发动机转速、发动机净输出扭矩等)作为按照时间轴初步对齐变量；
C2)以经步骤C2)对齐后的PEMS时间轴为参考，以1s为时间窗口，前后20s的范围内整体移动OBD远程在线监控数据，使得所选对齐变量皮尔森相关系数(Pearson’s R)达到最大，此时即实现了OBD-PEMS数据时间对齐。
步骤D、分段检查:
由于车载的OBD传感器读数频率不稳定，累积后存在出现时间偏差的可能，因此在OBD-PEMS数据时间对齐后，还需要按照以下步骤进行分段检查：
D1)以OBD-PEMS数据时间对齐后的PEMS时间轴为参考，以1000s为时间步长将OBD远程在线监控数据和PEMS数据，划分为多个千秒数据组，后续对齐检查依次对单个千秒数据组进行；
D2)对于单个千秒数据组，以1s为时间窗口，在其对应PEMS时间前后10s的范围内整体移动OBD远程在线监控数据组，计算PEMS和移动后OBD远程在线监控数据组的皮尔森相关系数(Pearson’s R)，取相关系数最大的位置为千秒数据组中OBD远程在线监控数据组和PEMS数据的最终对齐位置；
D3)确定各千秒数据组中OBD远程在线监控数据组和PEMS数据最终对齐位置后，可能会出现以下两种需要调整的情况：
D31)某些PEMS数据无对应的OBD远程在线监控数据，此时删去这部分PEMS数据，即这部分PEMS数据不纳入后续数据修正及排放因子计算；
D32)某些PEMS数据对应的OBD远程在线监控数据不唯一，此时仅保留这些PEMS数据对应的OBD远程在线监控数据中时间顺序最早的数据，删去其他对应数据。
步骤E5、OBD远程在线监控数据中NOx体积浓度字段修正：
E51)数据分组：
以100ppm和1000ppm为界，将OBD远程在线监控数据划分为低NOx体积浓度(SCR下游NOx体积浓度读数小于等于100ppm)、中NOx体积浓度(SCR下游NOx体积浓度读数大于100ppm，且小于等于1000ppm)和高NOx体积浓度(SCR下游NOx体积浓度读数大于1000ppm)；
E52)确定调整系数：
分别对步骤E51)划分的各单组OBD远程在线监控数据，以PEMS数据中NOx体积浓度
Figure BDA0002262331890000151
为调整目标值，OBD远程在线监控数据中NOx体积浓度
Figure BDA0002262331890000152
为自变量，利用最小二乘法确定线性公式
Figure BDA0002262331890000153
中单次调整系数αx和βx，其中x表示分组(x＝1,2,3分别代表高、中、低浓度组)，t表示时间；
E53)计算调整后的NOx体积浓度
Figure BDA0002262331890000154
Figure BDA0002262331890000155
步骤F、OBD远程排放监控数据中发动机燃料流量字段修正：
F61)怠速判断：
若速度字段为0，且发动机转速小于等于怠速转速时，判断为车辆处于怠速状态，不进行F62)中加速度计算，直接归入F63)中的怠速组d；
F62)被测车辆的加速度计算：
单条OBD数据计算加速度at(单位m/s2)方法如下：
a.若某条OBD数据与其相邻可用前条OBD数据间的时间差为1s，则其中vt、vt-1分别为该条OBD数据和其前条OBD数据中速度字段的读数，单位为km/h；at的单位为m/s2；
b.若某条OBD数据与其相邻前条OBD数据间时间差大于1s，且与其相邻后条OBD数据间时间差为1s，则该条OBD数据的加速度采用相邻后条OBD数据中的加速度；
c.若某条OBD数据与其相邻前条OBD数据间的时间差大于1s，且与其相邻后条OBD数据间的时间差也大于1s，则将该条数据丢弃不用，即该条数据不再用于后续步骤F65)中的燃料流量计算，因此该条OBD数据无需计算加速度；
F63)数据分组：
根据GB17691-2018规定，以加速度为分类变量，对计算出加速度的OBD远程在线监控数据进行以下分类：
a.加速组：加速度大于等于0.1m/s2；
b.减速组：加速度小于等于-0.1m/s2；
c.匀速组：加速度在-0.1m/s2～0.1m/s2之间；
d.怠速组：6.1)中判断出的怠速部分；
后续调整将基于以上分组后的单组进行；
F64)确定调整系数：
对于步骤F63)划分的各单组OBD远程在线监控数据，以PEMS数据中的发动机燃料流量
Figure BDA0002262331890000161
作为调整目标值，OBD远程在线监控数据中的发动机燃料流量作为自变量，利用最小二乘法确定线性公式
Figure BDA0002262331890000163
中单次调整系数γx和δx，其中x表示分组(x＝a,b,c.d分别代表加速组、减速组、匀速组和怠速组)，t表示时间；
F65)计算调整后的发动机燃料流量
Figure BDA0002262331890000164
Figure BDA0002262331890000165

Claims (7)

1.基于OBD远程排放监控数据的重型车尾气中NOX排放因子获取方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤1)、基于OBD远程在线监控数据，通过间接计算或者数据拟合，获取瞬时排气质量流量；
步骤2)、直接利用发动机运行参数计算NOX排放因子，或者基于发动机比油耗计算NOX排放因子。
2.根据权利要求1所述的基于OBD远程排放监控数据的重型车尾气中NOX排放因子获取方法，其特征在于，在步骤1之前，还包括对OBD远程在线监控数据进行修正的步骤，具体如下：
A)开展OBD-PEMS同步实验：
针对重型车单车开展实际道路PEMS实验，测量并收集其行驶过程中速度、发动机转速、发动机净输出扭矩、发动机燃料流量、SCR下游NOx浓度、瞬时排气质量流量，同时收集同一时段该车OBD远程在线监控数据；
B)PEMS数据对齐：
根据《重型柴油车污染物排放限值及测量方法(中国第六阶段)》中附录K的相关规定对齐PEMS数据；
B)OBD-PEMS数据时间对齐：
通过比对OBD远程在线监控数据与PEMS数据中共有的数据字段，调整OBD远程在线监控数据与PEMS数据的前后对齐方式，使得所选对齐变量相关程度最大；
D)分段检查：
D1)以对齐后的PEMS时间轴为参考，以1000s为时间步长将OBD远程在线监控数据和PEMS数据，划分为多个千秒数据组；
D2)对于单个千秒数据组，以1s为时间窗口，在其对应PEMS时间前后10s的范围内整体移动OBD远程在线监控数据组，计算PEMS和移动后OBD远程在线监控数据组的皮尔森相关系数，取皮尔森相关系数最大的位置为千秒数据组中OBD远程在线监控数据组和PEMS数据的最终对齐位置；
D3)数据调整：
D31)若PEMS数据无对应的OBD远程在线监控数据，则删去这部分PEMS数据；
D32)若PEMS数据对应的OBD远程在线监控数据不唯一，则仅保留OBD远程在线监控数据中时间顺序最早的数据；
E)OBD远程在线监控数据中NOx体积浓度字段修正：
E1)数据分组：
将OBD远程在线监控数据划分为低NOx体积浓度、中NOx体积浓度和高NOx体积浓度三组；
所述低NOx体积浓度是指SCR下游NOx体积浓度读数小于等于100ppm的体积浓度；
所述中NOx体积浓度是指SCR下游NOx体积浓度读数大于100ppm，且小于等于1000ppm的体积浓度；
所述高NOx体积浓度是指SCR下游NOx体积浓度读数大于1000ppm的体积浓度；
E2)确定调整系数：
分别对步骤E1)划分的各单组OBD远程在线监控数据，以PEMS数据中NOx体积浓度
Figure FDA0002262331880000021
为调整目标值，OBD远程在线监控数据中NOx体积浓度
Figure FDA0002262331880000022
为自变量，利用最小二乘法确定线性公式
Figure FDA0002262331880000023
中的单次调整系数αx和βx；
其中：
x表示分组，x＝1,2,3分别代表高、中、低浓度组；
t表示时间；
E3)计算调整后的NOx体积浓度
Figure FDA0002262331880000024
Figure FDA0002262331880000031
F)OBD远程排放监控数据中发动机燃料流量字段修正：
F1)怠速判断：
若速度字段为0，且发动机转速小于等于怠速转速时，认为是怠速状态，直接归入F3)中的怠速组d；
F2)被测车辆的加速度计算：
单条OBD数据计算加速度at方法如下：
a.若某条OBD数据与其相邻可用前条OBD数据间的时间差为1s，则其中vt、vt-1分别为该条OBD数据和其前条OBD数据中速度字段的读数；
b.若某条OBD数据与其相邻前条OBD数据间时间差大于1s，且与其相邻后条OBD数据间时间差为1s，则该条OBD数据的加速度采用相邻后条OBD数据中的加速度；
c.若某条OBD数据与其相邻前条OBD数据间的时间差大于1s，且与其相邻后条OBD数据间的时间差也大于1s，则将该条OBD数据丢弃不用，即该条OBD数据不再用于后续步骤6.5)中的燃料流量计算；
F3)数据分组：
根据GB17691-2018规定，以加速度为分类变量，对计算出加速度的OBD远程在线监控数据进行以下分类：
a.加速组：加速度大于等于0.1m/s2；
b.减速组：加速度小于等于-0.1m/s2；
c.匀速组：加速度在-0.1m/s2～0.1m/s2之间；
d.怠速组：6.1)中判断出的怠速数据；
F4)确定调整系数：
对于步骤F3)划分的各单组OBD远程在线监控数据，以PEMS数据中的发动机燃料流量
Figure FDA0002262331880000033
作为调整目标值，OBD远程在线监控数据中的发动机燃料流量作为自变量，利用最小二乘法确定线性公式
Figure FDA0002262331880000042
中的单次调整系数γx和δx；
其中：
x表示分组，x＝a,b,c.d分别代表加速组、减速组、匀速组和怠速组；
t表示时间；
F5)计算调整后的发动机燃料流量
Figure FDA0002262331880000043
Figure FDA0002262331880000044
3.根据权利要求1或2所述的基于OBD远程排放监控数据的重型车尾气中NOX排放因子获取方法，其特征在于：
步骤1)中瞬时排气质量流量按照下述公式计算：
Figure FDA0002262331880000045
式中：
Qexh为瞬时排气质量流量，kg/h；
Figure FDA0002262331880000046
为OBD读取的空气进气质量流量(MAF)，kg/h；
Figure FDA0002262331880000047
为OBD读取的发动机燃料体积流量，L/h；
ρf为发动机所用燃料的密度，kg/L。
4.根据权利要求1或2所述的基于OBD远程排放监控数据的重型车尾气中NOX排放因子获取方法，其特征在于：
步骤1)中瞬时排气质量流量按照下述公式计算：
Figure FDA0002262331880000048
式中：
Qexh为瞬时排气质量流量，kg/h；
Figure FDA0002262331880000049
为OBD读取的发动机燃料体积流量，L/h；
x，y，z分别为燃料中碳与碳的摩尔比(C/C)、氢与碳的摩尔比(H/C)、氧与碳摩尔比(O/C)；根据GB17691-2018规定，柴油为CH1.86O0.006、LPG为CH2.525、天然气为CH4；
Figure FDA0002262331880000051
为OBD读取的尾气中O2的体积浓度，％；
ρair为环境空气在0℃和101.3kPa下的密度，值为1.293kg/m3；
ρexh为排气密度，单位为kg/m3，根据GB17691-2018规定，燃用柴油的重型车排气密度为1.2943kg/m3，燃用天然气的重型车排气密度为1.2661kg/m3，燃用LPG的重型车排气密度为1.2811kg/m3。
5.根据权利要求1或2所述的基于OBD远程排放监控数据的重型车尾气中NOX排放因子获取方法，其特征在于：
步骤1)中瞬时排气质量流量的获取方法为：
首先，利用台架或PEMS测试获得的发动机瞬时转速与瞬时排气流量，进行一次或多次拟合得到拟合系数：
Figure FDA0002262331880000052
式中：
Q'exh为台架或PEMS测试获得的瞬时排气流量，kg/h；
EnS'为台架或PEMS测试获得的发动机瞬时转速，rpm；
ai、bi为第i次台架或PEMS测试得到的拟合系数；
然后，根据上一步得到的拟合系数ai、bi以及OBD远程在线监控数据中的发动机转速估算瞬时排气质量流量：
Figure FDA0002262331880000053
式中：
Qexh为瞬时排气质量流量，kg/h；
EnSOBD为OBD远程在线监控数据中的发动机转速，rpm；
n为台架-OBD同步试验总次数或者PEMS-OBD同步试验总次数，n≥1；所述同步试验是指在车辆进行台架或PEMS测试的同时，获取OBD远程在线监控数据。
6.根据权利要求3所述的基于OBD远程排放监控数据的重型车尾气中NOX排放因子获取方法，其特征在于：
步骤2)中直接利用发动机运行参数计算NOX排放因子具体为：
Figure FDA0002262331880000061
式中：
Figure FDA0002262331880000062
为NOX排放因子，g/kWh；
t1、t2分别为单次出行的起止时间，s；
为OBD读取的SCR下游NOX体积浓度，ppm；
EnTOBD为OBD读取的或基于OBD读取数据计算的发动机瞬时净输出扭矩，Nm；
Qexh为瞬时排气质量流量，kg/h；
EnSOBD为OBD读取的发动机瞬时转速，r/min；
所述单次出行事件的定义：
将相邻两次停车事件间的出行数据定义为一个单次出行事件；若相邻两条数据间的时间间隔大于120s，且GPS定位状态出现“有GPS定位-无GPS定位-有GPS定位”这一状态变化时，认为发生停车事件。
7.根据权利要求3所述的基于OBD远程排放监控数据的重型车尾气中NOX排放因子获取方法，其特征在于：
步骤2)中基于油耗计算NOX排放因子的具体计算公式为：
Figure FDA0002262331880000071
式中：
BSFC为发动机比油耗；
Figure FDA0002262331880000072
为OBD读取的SCR下游NOX体积浓度，ppm；
Figure FDA0002262331880000073
为OBD读取的发动机燃料体积流量，L/h；
t1、t2分别为单次出行事件的起止时间，s；
所述单次出行事件的定义：
将相邻两次停车事件间的出行数据定义为一个单次出行事件；若相邻两条数据间的时间间隔大于120s，且GPS定位状态出现“有GPS定位-无GPS定位-有GPS定位”这一状态变化时，认为发生停车事件。
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