1.一种城区机动车尾气污染物浓度分布预测方法,其特征在于,包括以下步骤:步骤S1:收集待测区域的城市道路信息、天气信息、区域功能信息、车流量信息以及现有监测站点、监测设备获得该监测点附近机动车尾气污染物浓度分布信息;
步骤S2:根据步骤S1获取的相关信息,构建机动车尾气污染物浓度关联图;
步骤S3:根据步骤S2构建的机动车尾气污染物浓度关联图节点之间的相关性,确定机动车尾气污染物浓度关联图的边的权重Wi,j,其中i,j表示机动车尾气污染物浓度关联图中两个相连的节点;
步骤S4:根据步骤S3中连接节点i和节点j的边的权重Wi,j,计算步骤S2构建的机动车尾气污染物浓度关联图中所有未知节点u的机动车尾气污染物浓度分布Pu;
步骤S5:根据步骤S4中所有未知节点u的机动车尾气污染物浓度分布Pu,计算步骤S2构建的机动车尾气污染物浓度关联图的平均不确定度步骤S6:计算 最小值,输出 最小时的Pu,即为未知节点的机动车尾气污染物浓度预测分布。
2.根据权利要求1所述的一种城区机动车尾气污染物浓度分布预测方法,其特征在于,所述步骤S2中机动车尾气污染物浓度关联图的构建方法如下:将待测区域划分为不相交的网格,以每个网格作为基本单位建立机动车尾气污染物浓度关联图G=(N,A),其中N表示节点集,集合N=U+V,这里U称为未知节点的集合,代表不包含监测站点的网格集合,V称为已知节点的集合,代表包含监测站点的网格集合。每个节点对应一个网格,每个网格对应一个机动车尾气污染物浓度分布;A表示边集,边集A包括连接未知节点和已知节点的边和连接相近节点的边。
3.根据权利要求1所述的一种城区机动车尾气污染物浓度分布预测方法,其特征在于,所述步骤S3中机动车尾气污染物浓度关联图的边的权重Wi,j的计算方法为:其中i,j表示G中两个相连的节点, 表示G中节点i,j的第r种特征可根据步骤S1获取的相关信息估计,R表示特征的种类总数,σr表示第r种特征的权值。
4.根据权利要求1所述的一种城区机动车尾气污染物浓度分布预测方法,其特征在于,所述步骤S4中机动车尾气污染物浓度关联图中未知节点u的机动车尾气污染物浓度分布Pu的计算方法为:其中, d(u)表示未知节点u的度,Wu,v表示
连接未知节点u和已知节点v的边的权重,Pv表示已知节点v的机动车尾气污染物浓度分布,X为随机变量,qm∈N*为所有节点尾气污染物浓度的最大值。
5.根据权利要求1所述的一种城区机动车尾气污染物浓度分布预测方法,其特征在于,所述步骤S5中机动车尾气污染物浓度关联图的平均不确定度 的计算方法为:其中,|U|表示集合U中元素的个数。
6.根据权利要求1所述的一种城区机动车尾气污染物浓度分布预测方法,其特征在于,所述步骤S6中 最小值的具体算法步骤为:步骤S61:令σr=1,r=1,2,…,R,设置循环次数t=1,根据上述公式计算Wu,v、Pu和 的值并记为 和 令步骤S62:令 其中γ为可人工设定的步长,重新计算Wu,v、Pu和 的值并记为 和 令 t增加1;
步骤S63:重复步骤S62直到δ小于δ0,其中δ0为由人工设定的精确度,此时 最小。