基于K-均值聚类算法的西安市汽车行驶工况合成技术研究

为提供排放试验所需的车速曲线,基于划分的短行程数据,采用K-均值聚类算法构建了西安市汽车行驶合成工况。首先对采集的原始数据进行短行程划分并进行特征提取,针对提取的高维特征向量之间的冗余性和非线性关系,采用核主分量分析法进行降维。然后基于K-均值的聚类算法,对降维后特征向量进行划分,按照离聚类中心最近的原则选择各聚类的短行程样本,将其合成为平均速度为21.51 km/h、持续时间为1 166 s、距离为6.9 km的西安市汽车行驶工况。对比表明,西安市汽车行驶工况接近于日本J10-15标准,但加速度参数要高很多。     

基于小波分析的城市道路行驶工况构建的研究

根据我国混合交通的特点,采用离散小波变换的多分辨信号分解算法对汽车实际行驶工况数据进行压缩重构,将重构后的数据划分为很多短行程,根据速度和加速度等特征参数,构建了城市道路代表性行驶工况.接着以合肥市典型道路为例进行了实际应用,并建立了11个行驶工况评价准则.最后把构建的行驶工况与用传统方法确定的行驶工况和国外行驶工况进行了对比分析,结果表明应用小波分析法构建的代表性行驶工况能更真实地反映我国城市道路实际行驶工况.     

基于改进K-均值聚类算法的合肥市电动客车行驶工况构建

为构建合肥市电动客车行驶工况,选取合肥市4条典型线路的12辆电动公交车进行连续一周的数据采集,基于短行程分析法将经过处理的有效数据分割成24 595个片段并计算特征值,采用主成分分析法和改进K-均值(K-Means)聚类算法对短行程特征值进行降维与聚类,根据类中心距离从聚类结果中选出类代表短行程,从而构建出合肥市电动客车的行驶工况。将所构建的工况与实车采集数据及国内外典型行驶工况进行对比,结果表明,构建的行驶工况能更准确地反映合肥市电动客车的行驶特征。     

武汉市公交车典型行驶工况的构建

利用实测的公交车运行数据,建立符合公交车运营特点的行驶工况.首先将连续行驶数据进行短行程划分并计算各短行程的特征值;之后采用主成分分析将12个特征值降为4个主成分,利用相关系数法建立了武汉市公交车的综合行驶工况;同时采用聚类分析对短行程分类,构建了公交车在拥堵道路、较畅通道路、畅通道路3类交通条件下的行驶工况;各工况同实测数据的相关系数均超过了0.98.研究结果表明,该地区公交车平均运行速度为19.46 km/h,各行驶模式下的时间比例分别为:加速26.39%、减速23.61%、匀速33.33%、怠速16.67%.此外将所建立综合工况与燃油消耗量测试工况C-WTVC比较,发现二者在平均速度和怠速时间比例方面存在较大差别.因此有必要针对公交车专门开发测试工况,从而为交通和环保部门的公交运营管理提供指导.      

哈尔滨城区乘用车行驶工况的构建

以哈尔滨市乘用车作为研究对象,利用GPS设备对哈尔滨主城区运行的乘用车工况数据进行了测试,将采集到的车速数据曲线分割为多个短行程片段,提取了片段中最具有代表性的11个工况特征参数,利用主成分分析法和聚类分析法对特征参数进行了降维和分类处理。利用相关系数提取了代表性行驶工况片段,进而构建了具有代表性的哈尔滨市主城区乘用车典型行驶工况,并与NEDC和Japan10-15乘用车道路工况进行了对比分析。分析结果表明:哈尔滨城区乘用车工况的平均车速为15 km/h,低于NEDC和Japan10-15乘用车行驶工况;加速、减速特征参数比例分别为33.57%和29.70%,高于NEDC和Japan10-15乘用车行驶工况的相关参数;现有的欧洲和日本道路工况参数与构建的哈尔滨市城区乘用车行驶工况具有较大的差异,利用基于运行数据构建的行驶工况可以更好地反映地方乘用车的运行特征。     

重庆市汽车行驶工况的开发与研究

通过对重庆市道路交通状况的调查,选择典型路段进行汽车行驶工况研究;测试车辆的行驶速度、转速、油耗和制动踏板力,同期进行车辆流量统计。引入主成分分析法,从采集的原始数据中提取微行程并按加权比例进行工况合成,从而建立重庆市汽车行驶工况。     

合肥市汽车行驶工况的研究

将主成分分析法应用于车辆实际行驶工况开发中的交通特征分析环节的研究结果表明,利用主成分分析法,将反映道路交通特征的短行程特征值压缩成代表原始数据80%以上信息的3个或4个主成分的方法是可行的.构建一系列的候选工况,以主成分参数为准则,从大量实际行驶速度中提炼出一段速度变化曲线作为代表性行驶工况,并以合肥市典型道路为研究对象进行分析,得出了一个基于实际汽车速度的行驶工况.建议合肥地区车辆排放检测法规中采用该行驶工况.     

典型工况构建方法对新能源汽车能耗评价的影响分析

新能源汽车的能耗及其经济性与行驶工况高度关联。为了对新能源汽车的能耗进行合理评估，以西安市为例，分别应用聚类分析法、聚类马尔可夫分析法、短行程车速-加速度(Velocity-Acceleration,V-A)矩阵法和变步长V-A矩阵法构建城市客车运行工况，并进一步提出基于自组织映射(Self-organizing Maps,SOM)神经网络聚类的V-A矩阵法。对5种方法构建的工况进行对比和误差分析。在此基础上，基于一款插电式混合动力城市客车，应用全局优化方法——庞特里亚金最小值原理设计能量管理策略，分析车辆能耗和经济性以及5种工况的优缺点。研究结果表明：聚类分析法构建工况的平均特征值误差最大，计算量较大；变步长V-A矩阵法的平均特征值误差小于聚类法，计算量最小；短行程V-A矩阵法与变步长V-A矩阵法误差接近；聚类马尔可夫法的误差居中，计算量最大；基于SOM聚类的V-A矩阵法的平均特征值误差最小，能反映不同路段以及运行时间的差异，且能在聚类之后快速提取短行程的同时兼顾速度和加速度的分布；从能耗角度来看，基于SOM聚类的V-A矩阵法的能耗在5种方法中居中；聚类分析法构建的工况平均车速低于其他工况，但加减速频繁，能耗成本最高；聚类马尔可夫法由于对车速进行平滑处理，加减速频繁程度最小，能耗成本最低。     

基于聚类分析法的公交车行驶工况构建研究

针对昆明市公交车道路行驶状况,选取5条具有代表性的公交车线路并采集大量行驶数据,将数据划分为运动学片段,选用8个特征参数进行表征,使用主成分分析法进行降维处理,提取具有代表性的特征参数用作K均值聚类分析。依据分类结果,综合考虑各类别时间比例、欧式距离和相关系数选择合适的运动学片段,构建昆明市公交车行驶工况。与试验值对比,结果表明拟合工况平均相对误差为5.67%,能够代表昆明市公交车行驶工况,并将拟合工况与国内常用的四工况、ECE+EUCD工况进行对比,说明昆明市公交车行驶工况与两者存在较大差别。     

高原山区乘用车行驶工况构建方法研究

针对传统的行驶工况构建方法不适用于道路环境复杂的高原山区这一问题,提出了一种新的行驶工况构建方法——改进的短行程法.选定青藏高原G318川藏公路南段(得达乡—海子山段)为试验道路,试验车辆为乘用车,进行多次数据采集试验.先采用马尔可夫蒙特卡洛模拟法构建行驶工况,根据预处理后的试验数据计算出状态转移矩阵,再按照蒙特卡洛模...     

基于马尔可夫链的混合动力汽车行驶工况预测研究

针对目前混合动力汽车行驶环境适应性的问题,提出一种适应于随机多变的交通状况和基于实时行驶工况预测的能量管理策略。该策略采用一阶齐次马尔可夫链状态转移概率矩阵,对主干道和快速路建立了行驶工况特征参数预测模型,并通过对预测准确度的对比分析,确定了滚动时间窗和预测视距的最佳值。研究结果表明,与传统基于既定循环工况的整车能量管理策略相比,基于工况预测的能量管理策略具有更好的燃油经济性,为新能源汽车能量管理实时控制提供了一种新方法。     

基于模糊PID控制理论的驾驶员模型的建立

以新能源汽车中的混合动力汽车为研究对象,利用Matlab/Simulink软件建立基于模糊PID控制理论的驾驶员仿真模型,根据行驶工况需求模拟驾驶员的操作过程;将驾驶员仿真模型嵌入整车模型中组成完整的前向仿真整车模型,使仿真接近车辆的真实行驶过程,仿真结果与车辆真实的行驶过程吻合较好。     

组合主成分分析和模糊c均值聚类的车辆行驶工况制定方法

目前国内不同规模城市和地区的机动车行驶特征,与欧美采用的标准工况相比存在着较大的差异。为完善车辆行驶工况制定方法,开发了适合我国城市和地区交通特点的车辆行驶工况制定方法,研究采用道路运输企业营运车辆运行时产生的海量卫星定位数据,作为工况建立使用的源数据,这些数据能够真实反映拟建工况地区的各类型道路交通状况。方法首先将源数据计算划分为运动学片段即微行程,针对每一微行程进行平均速度和怠速时间占比等特征值的计算,利用改进后的主成分分析方法对特征矩阵进行降维处理,然后在特征空间利用模糊c均值聚类方法将这些微行程聚类成不同组。每一组聚类代表和生成一类交通状况,然后将各类子工况合成为初始合成工况。利用带有双权平滑核函数的滤波器来平滑初始工况,使其易于在实验室设备上开展车辆工况试验的遵循测试。最后选取在某地区行驶且时间段和路段较具代表性的道路运输车辆,利用其正常运行过程中产生的卫星定位数据,对所提出的工况制定方法进行了验证,并将所得工况与通过传统的V-A矩阵法所得工况进行结果的比较分析。试验数据的对比结果表明,应用该方法给出的合成工况能够反映出所建工况地区的交通状况,可以为开发符合当地交通特点的行驶工况提供依据。     

基于转鼓循环工况的燃料电池轿车故障分析

针对汽车城市道路行驶特点,设计了一次循环工况下转鼓耐久试验,以研究燃料电池汽车在城市道路下的故障特点。定义了燃料电池故障等级,借助可靠性理论分析方法分析了燃料电池汽车故障特点。该试验方法为新能源汽车关键部件的可靠性和耐久性试验提供了有价值的参考。     

合肥市道路汽车行驶工况的开发与研究

阐述了汽车行驶工况的开发程序和测试方法。通过对合肥市道路交通状况的调查,选择五条具有代表性的路段进行合肥市城区的汽车行驶工况的研究,采集了大量合肥城区道路汽车行驶数据资料,运用多元统计学方法进行了道路汽车行驶工况的解析,从而建立合肥市道路汽车行驶工况。     

新能源汽车轻量化的关键技术探究

汽车自从问世以来,其技术就一直处于不断升级和完善之中。尤其是当前随着油耗法规越来越严格,要求汽车的燃油经济性要达到法律规定的值,汽车的关键技术不断发展和突破。比如当前发展如火如荼的新能源汽车。在新能源汽车发展过程中,由于动力的提供来源是电池,行驶里程方面受到一定的限制,因此,在研究电池储存容量方面做研究以外,新能源汽车通过自身的轻量化来增加行驶阻力,达到提高行驶里程的延长,也成为了新能源汽车发展的一项关键技术。本文就此相关问题和新能源汽车轻量化的关键技术进行探讨。     

合肥市道路汽车行驶工况的开发与研究

详细阐述了汽车行驶工况的开发程序和测试方法。通过对合肥市道路交通状况的调查，选择5条具有代表性的路段进行合肥市城区的汽车行驶工况的研究，采集了大量合肥城区道路汽车行驶数据资料，运用多元统计学方法进行了道路汽车行驶工况的解析，从而建立适合合肥市道路的汽车行驶工况。     

小波变换在道路行驶工况构建中的应用

目前通常用聚类的方法构建行驶工况,虽然聚类法有很高的精度,但是构建汽车行驶工况的数据含有波动性、不规则性的部分。为了进一步提高构建精度,首先用FCM聚类方法对行驶工况数据进行聚类,然后采用小波变换对构建好的工况进行压缩重构。理论分析及试验结果表明,与用传统方法构建的行驶工况相比,小波变换得到的行驶工况能有效提高所构建行驶工况的精度。     

不同行驶工况下轻型汽车排放特性研究

采用底盘测功机模拟车辆实际运行状况,对不同行驶工况下轻型汽车HC、CO和NOx的排放特性进行了研究。试验结果表明,不同行驶工况的平均速度和行驶状态比例对轻型汽车HC、CO和NOx的排放因子影响较大。当汽车在低速工况行驶时,排放因子总体较高,随工况平均速度的增加下降明显;当汽车在中高速工况行驶时,排放因子总体较低,随工况平均速度的增加下降缓慢。同时,当行驶工况怠速及加、减速比例较高时,排放因子相对较高;当行驶工况匀速比例较高时,排放因子相对较低。因此,优化交通,减少拥堵,提高车速,对于降低机动车排放有着重要的意义。     

中国城市乘用车实际行驶工况的研究

分析了中国3个典型城市(北京、上海和广州)车辆行驶的速度、怠速、最大速度、加速度以及行程等特征及其分布特征;结合交通特性研究了车辆行驶运动学水平。研究表明,现行采用ECE15工况与实际行驶工况相比,车辆燃油消耗被低估约10%;覆盖的车辆工况范围远远小于实际行驶工况,不适用于车辆设计开发要求。