Monograficzne ujęcie zagadnień komputerowego modelowania rozprzestrzeniania się w powietrzu związków szkodliwych spalin emitowanych przez silniki pojazdów samochodowych. Opisano podstawowe elementy systemów zarządzania i monitoringu jakości powietrza w obszarach miejskich, strukturę najczęściej stosowanych europejskich modeli emisji, modele ruchu potoku pojazdów stosowane przy ocenie jakości powietrza, model dynamiki ruchu pojazdu i parametryzację modelu ruchu potoku pojazdów, modelowanie emisji w układach komunikacyjnych, pola prędkości powietrza i rozprzestrzeniania się związków szkodliwych spalin, a także walidację modeli pola prędkości powietrza i rozprzestrzeniania się zanieczyszczeń, jak również przykładowe obliczenia symulacyjne emisji i rozprzestrzeniania się związków szkodliwych spalin emitowanych przez silniki pojazdów w mieście.Odbiorcy: pracownicy naukowi i studenci wyższych uczelni technicznych oraz pracownicy instytucji związanych z projektowaniem i eksploatacją infrastruktury drogowej oraz ochrony środowiska.

Wprowadzenie 7
1. Przegląd systemów zarządzania jakością powietrza w obszarach miejskich 13
2. Modelowanie emisji związków szkodliwych w warunkach eksploatacji trakcyjnej 24
2.1. Klasyfikacja modeli emisji 24
2.2. Metoda średnich emisji drogowych 26
2.3. Metoda natężenia emisji 33
3. Modelowanie ruchu potoku pojazdów 41
3.1. Rodzaje modeli ruchu potoku pojazdów 41
3.2. Modele mikroskopowe 45
3.3. Modele makroskopowe 51
3.4. Model Kraussa 54
4. Model dynamiki ruchu pojazdu i parametryzacja modelu ruchu potoku pojazdów 63
4.1. Ogólny model dynamiczny pojazdu wieloczłonowego 63
4.2. Równanie ruchu pojedynczego członu 67
4.2.1. Energia kinetyczna członu 67
4.2.2. Równania Lagrange'a 68
4.2.3. Siły ciężkości 70
4.2.4. Siły reakcji jezdni na koła, momenty napędowe 71
4.2.5. Siły oporu powietrza 74
4.3. Więzy i ich reakcje 74
4.4. Synteza równań ruchu 77
4.5. Walidacja modelu 78
4.6. Zastosowanie modelu dynamiki pojazdu do identyfikacji parametrów dynamicznych 82
4.6.1. Wyznaczanie momentów działających na koła napędowe 83
4.6.2. Wpływ rodzaju nawierzchni na przyspieszenie pojazdu 87
4.6.3. Wpływ nachylenia drogi na przyspieszenie pojazdu 91
4.6.4. Wpływ obciążenia pojazdu na przyspieszenie i prędkość pojazdu 92
4.7. Wyznaczenie przyspieszenia pojazdu w postaci funkcji wielu zmiennych niezależnych 94
5. Modelowanie emisji w układach komunikacyjnych 98
6. Modelowanie pola prędkości powietrza 108
6.1. Matematyczne modele pola prędkości powietrza 108
6.2. Implementacja diagnostycznego modelu pola prędkości 117
6.3. Wyznaczenie początkowego pola prędkości 130
7. Modelowanie rozprzestrzeniania się związków szkodliwych spalin 135
7.1. Modele rozprzestrzeniania się zanieczyszczeń 135
7.2. Lagrangeowski model rozprzestrzeniania się zanieczyszczeń z wykorzystaniem formalizmu ruchomych cząstek 146
7.3. Sformułowanie lagrangeowskiego modelu cząstek 148
8. Walidacja modelu pola prędkości i implementacji lagrangeowskiego modelu cząstek 161 8.1. Informacje podstawowe 161
8.2. Dane doświadczalne, obszar obliczeń i jego dyskretyzacja 162
8.3. Wyniki obliczeń i walidacja modelu 167
9. Zastosowanie systemu oceny jakości powietrza w mezoskali 179
10. Podsumowanie 194
Literatura 197