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CN109061071A - 重型汽车尾气排放跟车测试系统和测试方法 - Google Patents

重型汽车尾气排放跟车测试系统和测试方法 Download PDF

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CN109061071A
CN109061071A CN201811044316.5A CN201811044316A CN109061071A CN 109061071 A CN109061071 A CN 109061071A CN 201811044316 A CN201811044316 A CN 201811044316A CN 109061071 A CN109061071 A CN 109061071A
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CN
China
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instrument
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bus
heavy
test
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Application number
CN201811044316.5A
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吴烨
王慧
张珂
郝吉明
张少君
李振华
蒋益民
陆晨
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Beijing Thinking Creative Technology Ltd
Tsinghua University
Original Assignee
Beijing Thinking Creative Technology Ltd
Tsinghua University
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Publication date
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    • G—PHYSICS
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Abstract

为有效解决重型汽车尾气排放测试问题，本发明提供了一种测试效率高、测试结果较为准确的重型汽车尾气排放跟车测试系统和测试方法。跟车测试系统包括用于搭载测试仪器的仪器车，设置在所述仪器车上的污染物测试仪器、采样管、电池单元、全球卫星定位系统、毫米波雷达测距仪、小型气象站、温度仪、高清摄像头、计算机。与传统车载测试方式相比，本发明减少了每次测试时仪器的搬运和安装工作，跟车测试系统搭建完成后，只需在每次测试后给电池单元充电即可。利用跟车测试系统对目标车进行近距离测试，捕捉的尾气能够反映实际道路工况和大气稀释条件。

Description

重型汽车尾气排放跟车测试系统和测试方法
技术领域
本发明涉及一种重型汽车尾气排放跟车测试系统和测试方法，尤其适用于大样本车流实际道路排放特征测试与分析。
背景技术
中国机动车高速增长、高频使用和高度聚集的综合特征对区域和城市的空气质量造成严重影响。其中，重型汽车因为排放的氮氧化物、颗粒物数量远远高于轻型车，更是大气污染的重要贡献者。为了更好的管控重型汽车排放，需要开展大量的测试研究工作。
传统上，重型汽车(或发动机)主要是在实验室台架上进行模拟测试，或者进行实际道路车载测试。虽然实验室台架测试容易控制测试工况，测试结果重复性较好，但不能涵盖重型汽车实际使用工况，因而不能反映车辆在实际道路上排放的真实水平，并且测试周期长、样本量偏少。而车载测试虽然可以反映实际道路行驶条件，但测试成本更高，仪器安置、调试复杂，也存在测试周期长和样本量偏小的问题。
现有已经公开的跟车测试系统，需要人工记录车牌信息，耗时耗力；通过人为肉眼判断与前车的距离是否符合要求；未考虑到跟车测试过程中，污染物测试仪器所处的环境温度会发生变化；且测试仪器的时间分辨率和测量分辨率较低，因此，现有的跟车测试系统具有测试效率低、测试结果准确度较低的弊端。
发明内容
为有效解决重型汽车尾气排放测试问题，本发明提供了一种测试效率高、测试结果较为准确的重型汽车尾气排放跟车测试系统和测试方法。
本发明的技术解决方案是：
重型汽车尾气排放跟车测试系统，其特殊之处在于：包括用于搭载测试仪器的仪器车，设置在所述仪器车上的污染物测试仪器、采样管、电池单元、全球卫星定位系统、毫米波雷达测距仪、小型气象站、温度仪、高清摄像头、计算机；
污染物测试仪器设置在仪器车内，与仪器车之间设置减震单元；污染物测试仪器包括气态污染物测试仪和颗粒物测试仪；气态污染物测试仪包括CO2仪、NOX仪和NO仪；颗粒物测试仪包括BC仪、PM2.5仪、PN1仪和PN0.56仪；
采样管进气口位于仪器车正前方距离地面0.3-0.6m处，采样管从进气口沿车身延伸至仪器车内，采样管上任一处的弯折角度为钝角；采样管进入仪器车内后分为三路：一路连接NOX仪、NO仪和CO2仪，一路连接PM2.5仪和BC仪，一路连接PN1仪和PN0.56仪；
电池单元用于向所述污染物测试仪器提供稳定的工作用电；
全球卫星定位系统用于逐秒记录仪器车的地理位置和行驶速度；
毫米波雷达测距仪用于逐秒测量仪器车与目标车辆的距离；
小型气象站设置在仪器车车体外，用于获取测试道路的气象条件；
温度仪，用于实时获取仪器车内的温度；
高清摄像头设置在仪器车车顶，用于识别目标车辆的车牌信息并发送给计算机；
计算机中包括后台数据库、数据集成单元和数据处理单元；后台数据库中存储有基于车牌号码的重型汽车所对应的燃料类型、各类型燃料中碳元素的质量占比；数据集成单元与各污染物测试仪器均相连；数据集成单元用于保存污染物测试仪器的测试数据，并传输到数据处理单元；数据处理单元根据目标车辆的车牌信息，从后台数据库获取目标车辆使用的燃料类型及相应的碳质量占比，结合收到的污染物测试仪器的测试数据，处理后获取污染物排放因子。
进一步地，还包括固定于仪器车前挡风玻璃上的行车记录仪。
进一步地，CO2仪的量程为0～20000ppm，测量分辨率至少为0.01ppm；
BC仪的量程为0.01～100μg/m3，测量分辨率至少为0.001μg/m3；
NOX仪和NO仪的量程为0～50000ppb，测量分辨率至少为0.01ppb；
PM2.5仪量程为0.001～400mg/m3，测量分辨率至少为0.001mg/m3；
PN1仪量程为0～1×105个/cm3，测量分辨率至少为1个/cm3；
PN0.56仪量程为200～1×106个/cm3，测量分辨率至少为1个/cm3。
CO2仪、BC仪、NOX仪、NO仪、PN1仪和PN0.56仪的时间分辨率均至少为1s。
本发明同时提供了一种重型汽车尾气排放跟车测试系统的重型汽车尾气排放跟车测试方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤1、采集道路背景浓度至少1min；
步骤2、随机选取任一重型汽车作为目标车辆，追及目标车辆进行跟车测试；
步骤3、数据样本量超过设定样本量时，超越目标车辆；
步骤4、超车后，在原车道采集道路背景浓度至少1min，完成一轮测试。
进一步地，在步骤1之前，先根据气象条件、道路拥堵状况、道路背景浓度，选取合适的跟车时段和/或跟车路线。
进一步地，步骤1采集道路背景浓度时，应保证跟车测试系统前方50m内无其他车辆排放影响。
进一步地，在步骤2之前，先对跟车测试系统中的气态污染测试仪进行零点和量程点的两点法校准，对跟车测试系统中的颗粒物测试仪进行零点校准，对跟车测试系统中的采样管和各污染物测试仪的进样口进行检漏。
进一步地，步骤2跟车测试时，当目标车辆速度小于60km/h时，跟车距离为15-20m；当目标车辆速度为60-80km/h时，跟车距离为20m；当目标车辆速度大于90km/h时，跟车距离为20-30m。
进一步地，还包括步骤5、计算目标车辆排放污染物NOX和BC排放因子EFP：
式中：
Δ[i]＝[i]-[i]0；i为CO2、NOX或BC；Δ[i]代表污染物i的增量，即目标车排出的CO2尾气经过大气稀释后的浓度，[i]代表跟车测试仪器得到的污染物i的浓度；[i]0为污染物i的道路背景浓度值；
P为NOX或BC；
EFP表示每kg燃料所排放的污染物P的克数，单位为g/kg燃料；
MWC是碳的分子量；
是CO2的分子量；
ωC是目标车所使用燃料中碳元素的质量占比燃料中碳的质量占比；
ta和tb分别代表积分的开始和结束时间。
进一步地，在步骤5之前，先进行数据对齐：
首先，将所有仪器采集的跟车测试数据传输至同一计算机平台；
其次，以CO2浓度为基准，将采集到的污染物浓度原始数据做时间平移，当相关性最大时，计算以CO2为基准的仪器间响应时间差异，根据仪器间响应时间差异将污染物浓度原始数据和CO2数据进行时间对齐。
进一步地，步骤5中污染物i的道路背景浓度值的计算包括CO2背景值计算和其他污染物背景值计算；
所述CO2背景值计算运用滑动百分数法和斜率法分别计算，计算结果按照如下原则选取：
若采集的CO2和NOX的线性相关性r大于等于0.6时，选择斜率法求得的CO2背景值参与后续排放因子计算；
若采集的CO2和NOX的相关性r小于0.6时，选择滑动百分数法求得的CO2背景值参与后续排放因子计算；
所述其他污染物背景值计算指NOX和BC的道路背景浓度计算，采用5s-0％滑动百分数法进行计算。
与现有技术相比，本发明的优点：
1、本发明的跟车测试系统可用于实际道路机动车尾气的逐秒排放测试。
2、与传统车载测试方式相比，本发明减少了每次测试时仪器的搬运和安装工作，跟车测试系统搭建完成后，只需在每次测试后给电池单元充电即可。
3、本发明利用跟车测试系统对目标车进行近距离测试，捕捉的尾气能够反映实际道路工况和大气稀释条件。
4、本发明跟车测试系统和测试方法，测试效率高，通常每天可跟车30至50辆次，可以实现大样本测试，降低了测试成本；利用本发明获取的大样本测试数据还可用于刻画不同车队、不同区域的排放因子分布规律，对建立实际道路排放因子和进一步用于空气质量模型具有重要作用。
5、本发明利用高清摄像头自动识别车牌信息，并可快速将车牌信息传输至后台数据库，可获取目标车辆的排放数据，能快速、高效发现高排放车辆。
6、本发明通过近距离测试目标车辆尾气经过快速稀释后的污染物浓度，根据污染物浓度和CO2的比值计算得到排放因子；利用毫米波雷达测距仪逐秒测量仪器车和目标车辆之间的距离，当两车距离超出设定值时，则自动报警，以保证二者的距离始终在要求范围内，否则目标车排放的污染物经过长时间大气稀释，仪器车测得的污染物与CO2浓度之间没有明显相关性，无法得到排放因子。
7、本发明考虑到测试前进行仪器校准时的环境温湿度往往与实际跟车测试时仪器车内的温湿度相差较大，而NOX仪器测试的NOX的体积浓度值会受到环境温度影响，因此在仪器车内安装温度仪实时监控仪器车内温度，并通过调节仪器车内空调，来控制车内温度与每次测试前仪器零点和量程点校准时的温度相同，使得测试的NOX体积浓度更加精准。
附图说明
图1是本发明重型汽车尾气排放跟车测试系统的结构示意图。
图2是本发明跟车测试方法流程图。
附图标记：1-采样管，2-仪器车。
具体实施方式
以下结合附图对本发明作进一步说明。
如图1所示，本发明所提供的重型汽车尾气排放跟车测试系统，包括用于搭载测试仪器的仪器车，设置在仪器车上的污染物测试仪器、采样管路、电池单元、全球卫星定位系统(GPS)、毫米波雷达测距仪、行车记录仪、小型气象站、高清摄像头、计算机(数据集成和处理单元以及后台数据库)。
仪器车应保证各仪器、设备和电池单元安装空间、车辆行驶的灵活性，以及其动力性应足够方便超车。
污染物测试仪器设置在仪器车内，与仪器车之间设置减震单元(例如可以是橡胶垫、减震泡沫等)；污染物测试仪器包括气态污染物测试仪器和颗粒物测试仪器；气态污染物测试仪器包括二氧化碳仪(CO2仪)、氮氧化物仪(NOX仪)和一氧化氮仪(NO仪)；颗粒物测试仪器包括黑炭仪(BC仪)、细颗粒物(空气动力学当量直径小于等于2.5微米的颗粒物)质量仪(PM2.5仪)、超细颗粒物(空气动力学当量直径小于等于1微米的颗粒物)数量仪(PN1仪)和空气动力学当量直径介于0.005-0.56微米的颗粒物粒径谱仪(PN0.56仪)。
各污染物测试仪器均需实现逐秒测量，即时间分辨率至少为1s。跟车测试中，目标车辆排放的尾气经过大气稀释后被污染物测试仪器所测得，因此所测得污染物浓度介于车载测试的污染物浓度和环境大气污染物浓度之间。故除了污染物测试仪器原理，还对污染物测试仪器的测试量程和测量分辨率给出建议，使得测得的污染物浓度更准确，具体如下：
非色散红外分析法(NDIR)测量CO2，量程：0～20000ppm，测量分辨率至少为0.01ppm。
化学发光法(CLD)测量NO和NOx，量程：0.05～50000ppb，测量分辨率至少为0.01ppb。
光学吸收法原理测量BC，量程：0.01～100μg/m3，测量分辨率至少为0.001μg/m3。
光散射法测量PM2.5颗粒物质量浓度，量程：0.001～400mg/m3，测量分辨率至少为0.001mg/m3。
悬浮蒸汽凝聚在细小颗粒表面使其达到光学监测范围，进而通过光散射法测量PN1颗粒物数浓度，量程0～1×105个/cm3，测量分辨率至少为1个/cm3。
电迁移原理测量PN0.56，量程：200～1×106个/cm3，测量分辨率至少为1个/cm3。
采样管(优选不锈钢材质)从仪器车外距离地面0.3-0.6m处沿车身延伸至仪器车内，其任一处弯折角度均为钝角，以减少流量和物质的损失；采样管进入仪器车内后分为三路：一路连接NOX仪、NO仪和CO2仪，一路连接PM2.5仪和BC仪，一路连接PN1仪和PN0.56仪。通过各仪器的真空气泵进行抽气，使得前方目标车辆排放的尾气经过大气稀释后通过采样管快速输送至污染物测试仪器内，由污染物测试仪器获取污染物浓度。
电池单元用于向污染物测试仪器提供稳定的工作用电，电池单元可采用蓄电池。
全球卫星定位系统(GPS)通过仪器架固定于仪器车内，用于逐秒记录仪器车的地理位置(经度、纬度)和行驶速度；
毫米波雷达测距仪用于逐秒测量仪器车与目标车辆的距离，使仪器车与目标车辆之间的距离保持在一定距离。传统测试方法用仪器车速度代替目标车速度，得到的目标车速度不够精准。本发明通过毫米波雷达测试仪器车与目标车之间的距离，结合安装在仪器车上的全球定位系统测得的仪器车速度和加速度，得到精准的目标车车速和加速度(车辆排放与其速度和加速度等行驶工况有关)，为准确了解目标车的运行工况和排放情况做出贡献。
行车记录仪固定于仪器车前挡风玻璃上，用于实时记录测试现场情况，以备后续查看。
小型气象站设置在仪器车车体外，用于获取跟车测试道路环境的温度、湿度、风速和风向等气象条件。
由于一天的跟车测试通常需持续4-5小时，测试前进行仪器校准时的环境温湿度往往与实际跟车测试时仪器车内的温湿度相差较大，而NOX仪测试的NOX的体积浓度值会受到环境温度的影响，因此，在仪器车车内设置温度仪，利用温度仪实时获取跟车测试时仪器车内的温度，通过调节仪器车内空调，来控制仪器车内温度，使其与每次测试前仪器零点和量程点校准时的温度相同，使得测试的NOX体积浓度更加精准。
高清摄像头设置在仪器车车顶，用于识别目标车辆的车牌号码信息并发送给数据处理单元。
计算机中包括后台数据库、数据集成单元和数据处理单元；后台数据库中存储有基于车牌号码的重型汽车所对应的燃料、各类型燃料中碳元素的质量占比等信息；数据集成单元与污染物测试仪器均相连；数据集成单元用于保存污染物测试仪器的测试数据，并传输到数据处理单元；数据处理单元根据目标车辆的车牌信息，从后台数据库获取目标车辆使用的燃料类型及相应的碳质量占比和排放标准，结合收到的集成的污染物测试仪器的测试数据，处理后获取污染物排放因子。
跟车测试宜在高速公路或者空旷道路进行，应避免选择车辆密集和拥堵的道路，以减少周围车辆对目标车辆尾气排放测试的影响；跟车测试时的气象条件应满足大气扩散条件较好，空气质量指标PM2.5的质量浓度应低于100μg/m3；跟车测试时的道路背景浓度不能太高，尤其是CO2道路背景浓度，因此测试时尽量选择CO2污染物背景浓度低的时段和路线，或者选择有利于CO2等污染物道路背景浓度扩散的道路和气象条件。因此，为提高跟车测试结果的准确性，可先根据气象条件、道路拥堵状况、道路背景浓度，选取合适的跟车时段和/或跟车路线。另外，跟车测试时应随机选取目标车辆进行跟车测试，使得测试的样本更具有代表性。
跟车测试操作流程开展前，将行车记录仪等时间都与计算机时间调至一致，一切时间以集成所有数据的计算机时间为准。应在实验室基地(出发地)，利用对应的标准气体对CO2仪、NOX仪和NO仪等气态污染测试仪进行零点和量程点的两点法校准，对颗粒物测试仪用高效空气过滤器(HEPA)进行零点校准，通过流量计对各仪器进样口和总进样口(采样管)进行检漏操作。一天的测试结束，回到实验室基地后应利用对应的标准气体对各仪器测试浓度进行校验，以确认当日仪器是否运行正常。
如图2所示，进行跟车测试的方法具体如下：
步骤1、采集道路背景浓度至少1min，采集的过程中应尽量保持仪器车前方50m内无其他车辆排放影响，尽量保持与跟踪的目标车辆所处车道相同；
步骤2、随机选取任一重型汽车作为目标车辆，追及目标车辆，当毫米波雷达测距仪提示与目标车辆的距离为20m时，点击计算机上的“开始时间”(一切以用于集成所有数据的计算机时间为准，而在测试前，将行车记录仪等仪器时间也与计算机时间调至一致)，表示跟车测试开始进行，并启动高清摄像头自动识别目标车辆的车尾车牌号码，并进行跟车测试；
由于拖挂式货车的车尾车牌为拖挂牌照，车头车牌则为可查询排放标准等的车牌号码，二者不同，因此在此种情形下除了识别目标车尾的车牌号码，还需识别目标车辆车头的车牌号码，以便从后台数据库查询车辆的排放标准等信息。由于会出现两辆车的车牌号码相同但车牌底色不同的情况，因此在识别车牌号码的同时，还需识别车牌底色。车牌底色一般有黄色、蓝色和绿色三种，蓝牌为小型车，式样例如[京A·12345]，黄牌为大型车、摩托车、驾校教练车和集装箱货车拖挂，黄牌的式样与蓝牌基本相同，不同的是教练车车牌和拖挂车牌，例如[京A·1234学]和[京A·1234挂]，底色为绿色的牌照则为新能源车。
当跟车距离小于5m时，除了安全性降低外，跟车距离太近会导致采集的污染物浓度接近或超出测试仪器的最大可测值，导致得到的测试数据不够准确；当跟车距大于30m后，由于污染物的快速扩散和被稀释，采集到的污染物浓度明显降低，CO2和污染物的相关性降低显著，无法得到有效的污染物排放因子。因此，跟车测试进行时，仪器车应与目标车辆保持距离5-30m。毫米波雷达测距仪会自动测量仪器车与前方目标车辆的距离，当跟车距离小于5m或者大于30m时，毫米波雷达测距仪会自动报警提醒。此外，通过仪器车的车速和仪器车与目标车辆的距离可以得到目标车辆的实时速度。当目标车辆的速度小于60km/h时，跟车距离可为15-20m；当目标车辆的速度为60-80km/h时，跟车距离为20m；当目标车辆的速度大于90km/h时，跟车距离为20-30m。另外，若目标车辆排量小，即测得的CO2(燃料示踪剂)小时，在保证安全的情况下，可适当减小跟车距离；反之，当目标车辆排量较大，即测得的污染物浓度增量较大时，可适当增大跟车距离。
步骤3、数据样本量超过设定样本量(例如120个)时，数据处理单元发出信号，驾驶员收到信号后，开始超越目标车辆，并在离开目标车辆的车尾时点击“结束时间”；超车时，高清摄像头自动识别目标车辆的车头车牌号码和车牌底色。
步骤4、超车后，在原车道采集道路背景浓度至少1min，完成一个测试循环。
一个测试测试循环过程持续约5min，通常一天可测试30至50辆次。
一个测试循环完成后，可运用碳平衡法计算目标车辆污染物排放因子：跟车测试第i辆重型车，测量该重型车排放的污染物和CO2浓度，再按下式求出以g/kg燃料为单位的污染物NOX和BC的排放因子EFP；
式中：
Δ[i]＝[i]-[i]0；i＝CO2、P(NOX、BC等污染物)；Δ[i]代表污染物i的增量，[i]代表跟车测试仪器得到的污染物i浓度，[i]0表示污染物i的道路背景浓度值；以CO2为例，Δ[CO2]为目标车排出的CO2尾气经过大气稀释后的浓度，[CO2]为CO2仪器测得的CO2浓度，[CO2]0表示CO2的道路背景浓度。
EFP表示每kg燃料所排放的污染物P的克数，单位为g/kg燃料；
MWCMW是碳的分子量；
是CO2的分子量；
ωC是目标车所使用燃料中碳元素的质量占比。
ta和tb分别代表积分的开始和结束时间。
污染物i的道路背景浓度值[i0]的计算包括CO2背景值计算和其他污染物背景值计算；
所述CO2背景值计算运用滑动百分数法和斜率法分别计算，计算结果按照如下原则选取：
若采集的CO2和NOX的线性相关性r大于等于0.6时，选择斜率法求得的CO2背景值参与后续排放因子计算；
若采集的CO2和NOX的相关性r小于0.6时，选择滑动百分数法求得的CO2背景值参与后续排放因子计算；
所述其他污染物背景值计算指NOX和BC的道路背景浓度计算，采用5s-0％滑动百分数法进行计算。
考虑到不同仪器的响应时间不同，为提高排放因子计算准确性，在步骤5之前，先进行数据对齐：
首先，将所有仪器采集的跟车测试数据传输至同一计算机平台；
其次，以CO2浓度为基准，将采集到的污染物浓度原始数据做时间平移，当相关性最大时，计算以CO2为基准的仪器间延迟时间差异，根据仪器间延迟时间差异对污染物浓度原始数据进行平移，将测到的多种污染物浓度原始数据和CO2数据进行精准的时间匹配。

Claims (11)

1.重型汽车尾气排放跟车测试系统，其特征在于：包括用于搭载测试仪器的仪器车，设置在所述仪器车上的污染物测试仪器、采样管、电池单元、全球卫星定位系统、毫米波雷达测距仪、小型气象站、温度仪、高清摄像头、计算机；
污染物测试仪器设置在仪器车内，与仪器车之间设置减震单元；污染物测试仪器包括气态污染物测试仪和颗粒物测试仪；气态污染物测试仪包括CO2仪、NOX仪和NO仪；颗粒物测试仪包括BC仪、PM2.5仪、PN1仪和PN0.56仪；
采样管进气口位于仪器车正前方距离地面0.3-0.6m处，采样管从进气口沿车身延伸至仪器车内，采样管上任一处的弯折角度为钝角；采样管进入仪器车内后分为三路：一路连接NOX仪、NO仪和CO2仪，一路连接PM2.5仪和BC仪，一路连接PN1仪和PN0.56仪；
电池单元用于向所述污染物测试仪器提供稳定的工作用电；
全球卫星定位系统用于逐秒记录仪器车的地理位置和行驶速度；
毫米波雷达测距仪用于逐秒测量仪器车与目标车辆的距离；
小型气象站设置在仪器车车体外，用于获取测试道路的气象条件；
温度仪，用于实时获取仪器车内的温度；
高清摄像头设置在仪器车车顶，用于识别目标车辆的车牌信息并发送给计算机；
计算机中包括后台数据库、数据集成单元和数据处理单元；后台数据库中存储有基于车牌号码的重型汽车所对应的燃料类型、各类型燃料中碳元素的质量占比；数据集成单元与各污染物测试仪器均相连；数据集成单元用于保存污染物测试仪器的测试数据，并传输到数据处理单元；数据处理单元根据目标车辆的车牌信息，从后台数据库获取目标车辆使用的燃料类型及相应的碳质量占比，结合收到的污染物测试仪器的测试数据，处理后获取污染物排放因子。
2.根据权利要求1或2所述的重型汽车尾气排放跟车测试系统，其特征在于：还包括固定于仪器车前挡风玻璃上的行车记录仪。
3.根据权利要求2所述的重型汽车尾气排放跟车测试系统，其特征在于：
CO2仪的量程为0～20000ppm，测量分辨率至少为0.01ppm；
BC仪的量程为0.01～100μg/m3，测量分辨率至少为0.001μg/m3；
NOX仪和NO仪的量程为0～50000ppb，测量分辨率至少为0.01ppb；
PM2.5仪量程为0.001～400mg/m3，测量分辨率至少为0.001mg/m3；
PN1仪量程为0～1×105个/cm3，测量分辨率至少为1个/cm3；
PN0.56仪量程为200～1×106个/cm3，测量分辨率至少为1个/cm3；
CO2仪、BC仪、NOX仪、NO仪、PN1仪和PN0.56仪的时间分辨率均至少为1s。
4.基于权利要求1-3任一所述的重型汽车尾气排放跟车测试系统的重型汽车尾气排放跟车测试方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤1、采集道路背景浓度至少1min；
步骤2、随机选取任一重型汽车作为目标车辆，追及目标车辆进行跟车测试；
步骤3、数据样本量超过设定样本量时，超越目标车辆；
步骤4、超车后，在原车道采集道路背景浓度至少1min，完成一轮测试。
5.根据权利要求4所述的重型汽车尾气排放跟车测试方法，其特征在于：在步骤1之前，先根据气象条件、道路拥堵状况、道路背景浓度，选取合适的跟车时段和/或跟车路线。
6.根据权利要求4或5所述的重型汽车尾气排放跟车测试方法，其特征在于：步骤1采集道路背景浓度时，应保证跟车测试系统前方50m内无其他车辆排放影响。
7.根据权利要求4或5所述的重型汽车尾气排放跟车测试方法，其特征在于：在步骤2之前，先对跟车测试系统中的气态污染测试仪进行零点和量程点的两点法校准，对跟车测试系统中的颗粒物测试仪进行零点校准，对跟车测试系统中的采样管和各污染物测试仪的进样口进行检漏。
8.根据权利要求4所述的重型汽车尾气排放跟车测试方法，其特征在于：步骤2跟车测试时，当目标车辆速度小于60km/h时，跟车距离为15-20m；当目标车辆速度为60-80km/h时，跟车距离为20m；当目标车辆速度大于90km/h时，跟车距离为20-30m。
9.根据权利要求4所述的重型汽车尾气排放跟车测试方法，其特征在于：还包括步骤5、计算目标车辆排放污染物NOX和BC排放因子EFP：
式中：
Δ[i]＝[i]-[i]0；i为CO2、NOX或BC；Δ[i]代表污染物i的增量，即目标车排出的CO2尾气经过大气稀释后的浓度，[i]代表跟车测试仪器得到的污染物i的浓度；[i]0为污染物i的道路背景浓度值；
P为NOX或BC；
EFP表示每kg燃料所排放的污染物P的克数，单位为g/kg燃料；
MWC是碳的分子量；
是CO2的分子量；
ωC是目标车所使用燃料中碳元素的质量占比燃料中碳的质量占比；
ta和tb分别代表积分的开始和结束时间。
10.根据权利要求9所述的重型汽车尾气排放跟车测试方法，其特征在于：在步骤5之前，先进行数据对齐：
首先，将所有仪器采集的跟车测试数据传输至同一计算机平台；
其次，以CO2浓度为基准，将采集到的污染物浓度原始数据做时间平移，当相关性最大时，计算以CO2为基准的仪器间响应时间差异，根据仪器间响应时间差异将污染物浓度原始数据和CO2数据进行时间对齐。
11.根据权利要求9所述的重型汽车尾气排放跟车测试方法，其特征在于：步骤5中污染物i的道路背景浓度值的计算包括CO2背景值计算和其他污染物背景值计算；
所述CO2背景值计算运用滑动百分数法和斜率法分别计算，计算结果按照如下原则选取：
若采集的CO2和NOX的线性相关性r大于等于0.6时，选择斜率法求得的CO2背景值参与后续排放因子计算；
若采集的CO2和NOX的相关性r小于0.6时，选择滑动百分数法求得的CO2背景值参与后续排放因子计算；
所述其他污染物背景值计算指NOX和BC的道路背景浓度计算，采用5s-0％滑动百分数法进行计算。
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