城市道路汽车行驶工况构建方法

为了优化汽车行驶性能, 制定了反映中国实际道路行驶状况的测试工况, 以轻型汽车道路实测数据为数据源, 提出了城市道路汽车行驶工况构建方法; 数据采集覆盖主要时段和道路, 剔除了异常数据, 并引入多尺度小波变换对车速降噪; 利用3层小波分解过滤地面扰动的影响, 保留车速关键信息; 基于9种与行驶特性密切相关且具有代表性的特征参数建立汽车运动学片段特征体系; 分别利用主成分分析和自编码器对特征降维处理, 使用K-means++聚类算法确定运动学片段, 并引入Silhouette函数筛选聚类结果以替代人工选择, 确定聚类类别为2类; 以与相应聚类中心的距离为指标, 筛选出各类别中最能反映本类别特性的200个运动学片段, 作为候选运动学片段, 最终以基于最小性能值的评估方法确定代表性运动学片段, 完成了汽车行驶工况的构建, 分别得到主成分分析和自编码器2种降维处理对应的汽车行驶工况曲线。计算结果表明: 以主成分分析和自编码器2种处理方法为基础构建的汽车行驶工况对数据源均体现了较高的代表性与合理性, 基于主成分分析降维最终得到的数据与数据源的相对误差绝对值多数低于10%, 其中平均速度、平均行驶速度、怠速时间比、加速时间比、减速时间比、平均加速度、加速度标准差、平均减速度的相对误差分别为0.75%、5.50%、9.14%、9.80%、9.98%、8.45%、6.17%、7.73%, 仅速度标准差的相对误差较大, 为24.31%, 与自编码器方法得到的结果相比具有更强的综合代表性, 更适合用于汽车行驶工况的构建。     

合肥市道路汽车行驶工况分析

将一套车载实测系统安装在一辆昌河微型面包车上,研究合肥市不同道路的行驶状况。用速度、加速度等行驶特征参数为准则数,通过将记录的车速曲线在停顿处分割成运动学片段的方法来研究交通状况特征。根据统计分析的概率随机选择并重组实际运动学片段,得出一个基于实际汽车速度、加速度等准则数的行驶工况。     

城市公交车行驶工况的构建

以城市公交车为研究对象,运用覆盖率、路段频度等方法,选取城市典型的公交运行线路,并进行大量的实验和实际运行数据的采集。利用主成分析和聚类分析构建行驶工况,研究表明,将众多反映道路交通特征的运动学片段特征值用主成分析法压缩成代表原始数据80%以上信息的3个或4个公因子的方法是可行的,接着用聚类分析提炼这些运动学片段。根据统计分析的概率随机选择并重组实际运动学片段,并以典型公交线路为研究对象进行分析,得出一个基于实际公交车速度的行驶工况,构建能反映典型公交线路交通状况的工况。     

基于短行程法的轻型乘用车行驶工况构建

针对轻型车行驶特征与能耗的关联性进行分析时直接进行大量实测数据比对会造成数据分析时间倍增及比对结果失真。机动车行驶工况是车辆实际道路行驶特征的集中体现,是分析机动车油耗及排放的重要手段。以私家车和出租车为轻型车研究对象,在采集了大量车辆的实际行驶数据的基础上采用短行程法为构建方法分别构建了私家车和出租车的行驶工况。最后对所构建的工况的有效性进行了验证,分别比对了所构建的私家车和出租车行驶工况和实际行驶工况的速度及加速度概率分布,结果显示了良好的一致性,表明了所构建的轻型车行驶工况在表征车辆实际道路行驶特征方面的有效性。     

宁波市区道路汽车行驶工况调查研究

利用GPS调查了宁波市不同道路汽车行驶工况，记录了实际道路汽车行驶瞬时速度的大量数据．根据这些调查数据进行了不同道路汽车行驶工况的解析，分别建立起适合宁波市汽车排放污染物测量的一般道路汽车行驶工况、快速道路汽车行驶工况、城区综合道路汽车行驶工况的监测系统。     

不同路况下汽车行驶工况的测试与分析

利用自主开发的一套车载测试系统，采用双参数法（发动机转速和发动机转矩）对试验车辆在不同道路上行驶时的实际行驶工况进行统计分析，从而分析比较了不同路况下车辆行驶工况分布以及档位使用概率的差别，为试验车辆传动系统及发动机性能的优化匹配提供试验依据．     

随机数在汽车行驶工况构建中的应用

为了研究车辆速度微小瞬变和不确定性对行驶工况构建模型的影响,将汽车行驶状况看作随时间变化的马尔科夫过程.利用最大似然估计法,按照怠速、加速、减速和匀速将实验数据分类,构成模型事件集,并把具有相似平均速度的模型事件组合在一起,构成6个不同的状态,计算出各个状态之间的转移概率.在此基础上,构造满足状态转移概率分布的随机数,以此扩展行驶工况的长度.分析合肥市行驶工况实验数据表明:典型行驶工况的行驶特征参数与实验数据的平均相对误差为7.81%,比传统方法降低了14.72%.     

有轨电车典型行驶工况的构建

为合理评估有轨电车在轨道交通中的行驶特征及运行指标,为有轨电车设计与控制提供依据,对有轨电车典型行驶工况进行构建. 首先,以巴黎、布达佩斯、墨尔本城市的有轨电车线路及行驶数据为基础,采用聚类方法获取降维行驶特征;然后,基于马尔可夫链理论,构建有轨电车典型行驶工况;最后,将构建工况与实际工况进行特征值对比分析,并基于所构建的典型工况进行仿真验证. 结果表明:构建的典型行驶工况与实际工况样本数据库总体特征的平均偏差仅为2.63%,满足偏差低于5%的开发精度要求;此外,典型行驶工况与实际行驶工况下的需求功率误差也仅为1.78%,验证了典型工况模型的准确性和有效性.      

道路车辆实际行驶工况解析方法研究

通过对2001年天津市下市区及市郊道路车辆实际行驶的综合典型工况研究，描述了一种解析方法，用解析出的结果与世界上通用的行驶工况进行了相关性比较。结果表明，该种解析方法科学合理，结果可信度高，可较好地指导道路车辆实际行驶工况的提炼。     

轻型汽车日本受青睐

日本于1949年就制定了各种车辆的规格。随着汽车的普及,轻型汽车越来越受到人们的欢迎。那么,为什么人们特别青睐轻型汽车呢？首先是轻型汽车驾驶起来非常容易,可以在狭窄的道路上轻松行驶;其次是节约资源、节省能量,花销非常经济;此外,轻型汽车以安全为基准的优点鲜明,在环境保护方面也收到较好的社会效益。因此,轻型汽车以其独有的魅力受到大众的喜爱。     

基于车辆能耗状态的济南市道路行驶工况构建

为指导车辆设计及优化整车动力系统性能,对道路坡度、瞬时比功率、车速等反映车辆能耗的关键因素进行分析,在建立运动学片段特征值的基础上,运用主成分分析方法及快速聚类分析方法分析了运动学片段特征值,构建了候选工况,综合运用相关系数、相对误差及关键参数概率分布选出了代表性行驶工况,该代表性工况即为构建的济南市道路行驶工况.研究结果表明,以车速信息为基础的特征值与总体样本的相对误差平均值为2.82%,反映道路坡度和能耗状态的特征值与总体样本误差平均值为3.40%,表明构建的工况特征值能够表征车辆实际道路行驶状态.      

基于典型行驶工况的城市客车性能分析

基于原型客车建立了相应的仿真模型,分析了影响城市客车燃油经济性的因素。根据实际典型城市驾驶循环,对该城市客车的动力性和经济性进行仿真,得出了该客车具有良好的动力性和较好的燃油经济性的结论。同时对影响城市客车燃油经济性的几个主要使用因素也作了定量分析,提出了几条提高客车燃油经济性的措施。     

基于分类车头时距的城市道路大型车影响分析

为量化大型车对城市道路交通运行的影响,提出基于大量车牌识别(License Plate Recognition, LPR)数据研究路段、交叉口左转、交叉口直行这3类车头时距,分析大型车影响的方 法。首先,将LPR数据按采集位置划分,提出差异化数据预处理流程,得到用于考察不同车道条 件下4类过车组合的车头时距集合;然后,以高斯混合模型(Gaussian Mixed Model, GMM)、对数正 态混合模型及高斯/对数正态混合模型这3类共13个子模型分别对上述所有集合建模,以最大期 望算法求解参数;之后,以Kolmogorov-Smirnov检验排除不满足要求的模型,综合赤池信息准则 与最小描述长度准则对剩余模型择优;最后,基于最优模型参数定量评价大型车对不同类型车道 的影响。以某城市区域多个卡口与电子警察设备采集的大量LPR数据验证方法有效性。结果表 明：路段与交叉口、交叉口各功能车道的车头时距不符合同一分布,宜区分建模;3个密度分支的 GMM拟合各类车头时距集合均有最佳表现,其他模型在不同阶段体现出不适应性;各种车道条 件下,大型车对相关过车组合的车头时距均值及标准差均有不同程度的影响,且该影响按照路 段、交叉口左转、交叉口直行的顺序依次递减。拟合结果可供大型车影响评价借鉴。     

城市混合道路行驶工况的能量利用率研究

随着机动车保有量的不断增加,汽车燃油消耗迅速增加,能源短缺问题越来越严峻。汽车的污染物排放、燃油消耗量和运行经济性受汽车实际行驶工况的影响较大。在分析国内外行驶工况研究现状的基础上,根据车辆在城市混合道路上经历加速、匀速、减速、怠速各种工况变化的行驶情况,定义能耗、能态、能量利用率的概念,利用车辆没有制动行驶克服空气阻力和滚动阻力下的自由行驶距离构建能量利用率模型,并将此模型在我国市区的行驶工况下进行应用,计算出标准工况下的能量利用率。研究表明:车辆的能量利用率不到40%,提升空间较大,为减少能源消耗提供新的研究方向。     

基于GAPSO-SVM模型的行驶工况识别

提出基于GAPSO-SVM模型的行驶工况识别算法,利用现有的标准工况数据,构建城市工况、郊区工况和高速工况数据库,提取样本特征参数后采用主成分分析法进行降维处理,再采用GAPSO-SVM模型识别行驶工况。将优化后的GAPSO-SVM模型与K-CV-SVM模型、PSO-SVM模型进行对比,结果表明：GAPSO-SVM模型识别准确率为84.38%,比K-CV法SVM模型、PSO-SVM模型识别准确率分别高出5.59%、2.63%。     

多约束条件下城市道路环卫车优化配置与路径规划

为有效解决当前城市环卫车调度决策过度依赖人工主观经验造成的车辆配置不合理和作业效率低下问题,本文提出一种多约束条件下的城市道路环卫车优化配置与路径规划方法。通过综合考虑环卫车在现实作业中的作业时限、服务次数、行驶速度和车辆退出节点等多种约束条件,将物理道路网络拓展为时空网络,刻画车辆在路网上的时空运行轨迹,进而将环卫车优化配置与路径规划问题从数学上描述为带多类约束条件的弧路径问题(Arc Routing Problem, ARP)。 在此基础上,构建以车辆配置与出行总成本最小化为目标函数的环卫车优化配置与路径规划模型,并通过设计分支定价算法精确求解模型。将所提方法应用于苏州工业园区19个区域路网的环卫车辆配置与调度管理,从经济成本、作业效率和环保效益这3方面评估所提方法的可行性和有效性。结果表明：本文所提方法能够显著节约环卫运营成本,提升环卫车辆作业效率;同时,可有效降低环卫车辆碳排放量,形成良好的经济和社会效益,为智慧环卫提供了行之有效的新方案。     

基于BPR函数的济南城市道路研究

以济南城市道路为例,对BPR函数模型的适用性进行系统研究.通过对济南市各级城市道路交通特性的调查,采用数理统计和突变理论方法进行数据拟合,标定济南市各级城市道路的BPR函数参数值,以此研究济南市各级城市道路BPR函数的适用性.同时通过分析影响BPR函数模型适用性的因素对部分路段引入非机动车影响的BPR函数模型改进型式,探讨其求解方法.     

基于地理探测器的重庆市城镇建设用地变化及驱动因素研究

随着我国城镇化进程加快,城镇建设用地无序扩张致使耕地流失、土地利用低效、城市空间结构紊乱等问题日益突出.以重庆市为例,在分析2000-2015年城镇建设用地时空演变的基础上,利用熵权法、地理探测器探讨城镇建设用地面积变化的驱动因素.研究结果表明:①从时间上看,近15年来,重庆市城镇建设用地增长率先波动式增长,后趋于平缓,面积呈上升趋势,相比2000年增加了259.09％;从空间上看,全局Moran's Ⅰ显示城镇建设用地分布具有空间集聚性,主城九区城镇建设用地增长明显,而巫山、奉节等经济发展较慢的地区面积变化不明显;②利用熵权法、地理探测器分析显示影响城镇建设用地变化的主要因素为产业规模与人口规模,区位条件影响偏小;城镇化率、地区生产总值、第二产业产值、第三产业产值等因素以增强型交互作用共同影响城镇建设用地变化,但交互作用的影响程度存在差异.研究结果对识别重庆市城镇建设用地变化及驱动因素,为引导其城镇建设用地合理配置提供科学依据.