[發明專利]一種基于張量融合交通信息的汽車全局工況動態重構方法

有效

• 申請號: 201711068367.7
• 申請日: 2017-11-03
• 公開（公告）號: CN107845261B
• 公開（公告）日: 2020-05-12
• 發明（設計）人: 何洪文;郭金泉;彭劍坤;譚華春
• 申請（專利權）人: 北京理工大學
• 主分類號: G08G1/01
• 分類號: G08G1/01
• 代理公司: 北京市誠輝律師事務所 11430
• 代理人: 郎堅

本發明涉及一種基于張量融合交通信息的汽車全局工況，通過現有交通信息數據庫獲取規劃路線的各路段當前時刻交通信息；應用張量模型存儲云端所述交通信息，判斷當前時刻所述交通信息的張量模型是否完整，若不完整，則應用張量填充算法構建張量完整交通信息數據庫；將全局路段分n個路段分別構建各路段工況，第1至n路段工況依序排列組成全局工況。實現汽車工況結合實時道路交通信息，能夠真實反映當前道路車輛真實排放因子和排放量，還進一步為新能源汽車動力電池能量管理提供了工況參考。

技術領域

本發明屬于汽車工況技術領域，更加具體地說，涉及汽車全局工況構建領域。

背景技術

車輛行駛工況用于描述車輛的行駛特征，可以表示為車速隨時間變化的曲線。行駛工況對于確定車輛燃油消耗，尾氣排放量，新車型的開發和評價等方面具有重要影響。目前，常用的行駛工況主要分為歐洲行駛工況(EDC)，美國行駛工況(USDC)和日本行駛工況(JDC)。在工況構建方法中，主要有短行程法、聚類法和馬爾科夫法等。然而，實際行車過程中，實時交通信息對于道路車輛行駛工況具有決定性影響，現有技術中，由于技術限制，車輛行駛過程中實時獲得道路交通信息很難實現，道路車輛行駛工況未實時結合道路交通信息。

但是，隨著移動互聯網和智能交通領域的發展，實時獲取當前道路交通信息成為可能，因此，本發明為解決上述技術問題，提出了一種基于交通信息融合的工況構建方法，結合馬爾科夫狀態轉移矩陣和張量填充理論，實現了道路車輛全局工況在線重構。同時道路交通信息更新后實時更新全局工況，提高了全局工況構建精度。

此外，由于結合了當前道路交通信息，全局工況動態重構不僅可以真實反映當前道路車輛真實排放因子和排放量，該構建方法不僅為實時測試車輛的排放參數，性能參數等傳統應用提供了實時數據，還進一步為新能源汽車的開發和實時全局能量管理提供了解決方案。

發明內容

本發明中提及的“當前”表達正在構建的含義。

本發明涉及的一種基于張量融合的汽車全局工況動態重構方法，如圖1所示，其重構方法為主要分為五個部分：第一部分為實時交通數據信息輸入：將道路交通線圈采集信息上傳到云端的云端交通信息下載至本地數據庫作為當前時刻交通信息，并存儲為交通信息張量模型結構，所述交通信息張量模型跟隨當前時刻交通信息定期更新，更新頻率根據實際情況按需設置，優選為沒300s更新一次。第二部分為張量填充算法的應用：當交通信息張量模型缺失時應用張量填充算法恢復缺失信息，在獲得完整交通信息張量模型后，再次應用張量填充算法提高路段交通信息精度。第三部分為速度片段數據庫的構建：首先，采集不同道路的行駛工況，根據劃分準則將行駛工況分為若干個速度片段，所述劃分準則由本領域技術人員根據實際情況調整確定。然后根據所述速度片段的平均速度劃分速度狀態簇，構建基于速度狀態簇的速度片段數據庫。第四部分為路段工況循環構建：以速度狀態簇為基礎，路段平均速度為約束，馬兒科夫狀態轉移矩陣為方法構建基于當前時刻交通信息的各路段工況，各路段工況最終順次組成構建全局工況。第五部分為構建全局工況定時更新：當云端實時交通信息更新后，初始化構建參數，包括初始化Global＝0，即當前時刻已構建道路全局工況距離為0，初始化當前路段計數i＝1，即路段從1開始計算。并根據云端交通信息獲取道路路段數n，即當前車輛位置至目的地終點的道路路段數，其中，D_i為當前所在第i道路路段實際長度，d₀存儲當前所在第i道路路段構建長度。初始準備完成后，依據流程圖更新當前時刻全局工況。

該工況構建方法首次將實時交通信息應用到工況構建中，為新能源汽車的設計和全局能量管理提供了數據支持。應用動態規劃能量管理控制策略，將動態規劃算法應用到實時能量管理策略中，快速計算動力電池最優SOC軌跡，為預測能量管理策略提供全局最優能量軌跡參考。

具體地，本發明的一種汽車全局工況動態重構方法，依次包括如下步驟,

一、通過現有交通信息數據庫獲取規劃路線的各路段當前時刻交通信息；