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龙图腾网获悉同济大学申请的专利一种基于改进隐马尔可夫模型的道路重型货车NOX排放计算方法获国家发明授权专利权，本发明授权专利权由国家知识产权局授予，授权公告号为：CN121660401B 。

龙图腾网通过国家知识产权局官网在2026-05-05发布的发明授权授权公告中获悉：该发明授权的专利申请号/专利号为：202610164431.4，技术领域涉及：G06Q10/0631；该发明授权一种基于改进隐马尔可夫模型的道路重型货车NOX排放计算方法是由刘皓冰;高鹏飞设计研发完成，并于2026-02-05向国家知识产权局提交的专利申请。

本一种基于改进隐马尔可夫模型的道路重型货车NOX排放计算方法在说明书摘要公布了：本发明涉及城市道路交通排放评估领域，具体涉及指一种基于改进隐马尔可夫模型的道路重型货车NOX排放计算方法，包括以下步骤：S1.道路内外轨迹识别与在路轨迹提取；S2.基于基准线偏移的轨迹分段；S3.基于偏移距离统计的轨迹关键点提取；S4.基于微区域分割的候选道路网络约简；S5.基于隐马尔可夫模型的轨迹匹配；S6.道路级车辆运行工况计算；S7.道路级车辆NOX排放量计算与汇总。本发明对传统隐马尔可夫模型的计算流程进行优化，在保证轨迹匹配精度的同时显著降低计算复杂度。与现有技术相比，本发明能够有效解决低采样频率GPS数据条件下道路级排放计算效率低的问题，使道路交通污染排放模拟过程更加高效。

本发明授权一种基于改进隐马尔可夫模型的道路重型货车NOX排放计算方法在权利要求书中公布了：1.一种基于改进隐马尔可夫模型的道路重型货车NOX排放计算方法，其特征在于，包括以下步骤： S1.基于原始重型柴油货车GPS轨迹数据，通过道路内外轨迹识别，提取有效在路轨迹； S2.基于基准线偏移准则对有效在路轨迹进行分段，使子轨迹内连续GPS点的航向与基准线方向保持一致； S3.针对各子轨迹提取关键运动节点，实现GPS轨迹数据的自适应简化； S4.基于微区域拼接方法对候选道路网络进行约简，构建用于隐马尔可夫模型的简化路网； S5.基于隐马尔可夫模型完成简化轨迹与简化路网的匹配，重构车辆行驶路径； S6.利用轨迹匹配结果计算车辆在道路层级的运行工况； S7.结合车辆属性与道路级运行工况，计算单车道路级排放量，并集计形成市域道路级NOX排放分布； 步骤S4具体为， 针对步骤S2得到的每一子轨迹段，构建与该子轨迹段对应的微区域，用于限定车辆行驶的候选道路范围；其中，微区域的宽度沿垂直于子轨迹方向设置，其大小由相邻轨迹点之间的最大横向位移确定；所述横向位移由车辆最大行驶速度、GPS采样时间间隔以及预设扩展参数ε共同约束，即 其中，表示与第i个子轨迹对应的微区域宽度；表示第个子轨迹内相邻轨迹点之间的最大行驶速度；Δ表示GPS轨迹数据的采样时间间隔；表示用于保证相邻轨迹点之间存在可行通行路径而引入的扩展裕量； 微区域的长度沿子轨迹方向设置，其大小由子轨迹段的起点与终点之间的距离并结合扩展参数确定，即： 其中，表示与第个子轨迹对应的微区域长度；表示沿所述子轨迹方向，由子轨迹起始点与终止点两端点之间的距离； 在此基础上，对初始道路网络施加方向约束，仅保留道路段方向与子轨迹段方向之间的夹角不大于预设最大允许角度阈值的道路段；通过对各子轨迹段对应的候选道路集合进行合并，得到约简后的候选道路网络，即： 其中，表示初始道路网络；e表示约简后道路网络中的道路段；表示与第i个子轨迹对应的微区域；N表示子轨迹的总数量；表示路段e的方向与子轨迹基准线lm,n的方向之间的角度偏差；表示允许的最大角度偏差阈值； 步骤S6具体为， 采用步骤S1得到的有效在路轨迹序列，以及步骤S5得到的最优匹配路径S*，获取轨迹序列在匹配路径上对应的投影序列，即： 其中，表示投影后的轨迹序列，Proj·表示将轨迹点正交投影至匹配道路路径上的投影算子； 针对任一道路段，定义其对应的投影点索引集合： 其中，表示道路段的投影点索引，表示投影轨迹点，表示位于道路段上的投影点索引集合，其基数记为，M是最优匹配路径序列长度； 当道路段上的投影点数量不少于两个时，对该道路段进行怠速行为识别；当道路段上的投影点数量少于两个时，则基于相邻道路段的边界投影点对该道路段的运行工况进行估计； 对于投影点数量少于两个的道路段，选取用于运行工况计算的起止边界点： 其中，表示前一相邻道路段的最后一个投影点，表示后一相邻道路段的第一个投影点； 对于投影点数量不少于两个的道路段，根据相邻投影点之间的空间距离识别怠速轨迹子序列：当相邻投影点之间的距离小于预设距离阈值时，将对应的轨迹区段判定为怠速状态，否则判定为正常行驶状态，轨迹序列被识别为： 其中，和分别表示在道路段上识别得到的怠速子序列与行驶子序列；表示相邻投影轨迹点之间的空间距离；为预设的距离阈值； 计算道路段的分段平均行驶速度序列： 其中，D·和Δt·分别表示沿匹配道路轨迹的行驶距离与对应的时间间隔；表示怠速速度值。

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