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机动车保有量的快速增长给城市空气质量的改善带来了严峻的挑战，作为机动车NOX和PM2.5的主要排放源，重型柴油车的污染物排放问题日益突出，开展基于实际道路测试的重型柴油车排放特征研究，对于有效地制定重型柴油车排放控制措施、改善城市空气质量具有重要意义。本研究利用实际道路车载排放测试获得重型柴油车的逐秒速度和排放数据，确定了以机动车比功率（VSP）和瞬时速度（v）为行驶工况代用参数的微观模块化处理方法，建立了分车型、分排放标准的重型柴油车排放速率和基本排放因子数据库。对大型客车和轻型、中型和重型货车基本排放规律的分析发现，实施严格的排放标准能够显著地降低大型客车和各类型货车的单车HC、CO和PM2.5排放，但对于单车NOX排放的削减效果则并不理想。国4大型客车的HC、CO和PM2.5基本排放因子分别比国2车辆低76%、62%和83%，而NOX基本排放因子则与国2车辆相当。国3轻型、中型和重型货车的HC、CO和PM2.5基本排放因子分别比国1车辆低79-83%、38-51%和36-73%，而国3重型货车的NOX基本排放因子与国2车辆相当，国3中型货车的NOX基本排放因子比国2车辆高39%。通过引入短工况相对排放系数，本研究分析了实际道路行驶工况对于大型客车和货车排放的影响。结果表明，大型客车和货车的HC、CO和NOX短工况相对排放系数与平均速度的关系与幂函数最为吻合，排放因子速度修正曲线的决定系数R2在0.5～0.9之间。PM2.5短工况相对排放系数与平均速度的相关关系并不明显，排放因子速度修正曲线的决定系数R2都在0.3以下。将重型柴油车比排放量与排放限值进行比较发现，实际道路行驶条件下各类型重型柴油车的污染物排放高于型式认证的标准测试规程下的排放。实际道路行驶条件下，大型客车CO、NOX和PM2.5比排放量为排放限值的1.7～7.1倍，各类型货车NOX和PM2.5比排放量为排放限值的1.3～6.3倍。基于上述研究成果对长三角典型城市的重型柴油车排放量进行案例分析，结果表明，2000-2010年期间，各城市重型柴油车HC、CO和PM2.5排放量均出现趋稳或下降趋势，而NOX排放量则持续上升。重型柴油车对于各城市机动车NOX和PM2.5排放的贡献率分别为58-77%和83-90%，且对NOX排放的贡献率逐年增加。为了达到“十二五”NOX总量减排相应目标，在严格按计划实施国4排放标准的基础上，还需要进一步采取加速老旧货车的淘汰和推广低排放公交车等控制措施。