[發(fā)明專利]基于汽車尾氣排放模擬環(huán)境的發(fā)動機標(biāo)定參數(shù)尋優(yōu)方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202110078648.0
• 申請日: 2021-01-21
• 公開（公告）號: CN112395777B
• 公開（公告）日: 2021-04-16
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 秦熔均;黃睿;毛華奇;彭萬立
• 申請（專利權(quán)）人: 南棲仙策（南京）科技有限公司
• 主分類號: G06F30/20
• 分類號: G06F30/20;G06N3/08
• 代理公司: 南京樂羽知行專利代理事務(wù)所(普通合伙) 32326
• 代理人: 李玉平

1.一種基于汽車尾氣排放模擬環(huán)境的發(fā)動機標(biāo)定參數(shù)尋優(yōu)方法，其特征在于，包括汽車排放測試模擬環(huán)境構(gòu)造、發(fā)動機標(biāo)定最優(yōu)參數(shù)搜索和參數(shù)遷移三個模塊實現(xiàn)：

所述汽車排放測試模擬環(huán)境構(gòu)造模塊中，從真實的臺架測試中獲取的汽車排放過程時序數(shù)據(jù)，并對時序數(shù)據(jù)進行學(xué)習(xí)；學(xué)習(xí)過程中，基于駕駛員視角對時序過程數(shù)據(jù)作狀態(tài)和動作數(shù)據(jù)分析，將狀態(tài)數(shù)據(jù)和動作數(shù)據(jù)分別編碼，記為S和a，然后根據(jù)數(shù)據(jù)的時序關(guān)系，將過程數(shù)據(jù)排列為對應(yīng)的狀態(tài)-動作序列，即(S₀, a₀, S₁, a₁,…, S_T)序列；使用機器學(xué)習(xí)方法，通過此的狀態(tài)-動作序列學(xué)習(xí)得到三個策略模型，即控制汽車行駛的駕駛策略模型，決定汽車行駛狀態(tài)的行駛策略模型，汽車排放時序狀態(tài)轉(zhuǎn)移的轉(zhuǎn)移排放策略模型；

將所述三個策略模型混合作為汽車排放策略模擬環(huán)境，該模擬環(huán)境輸入標(biāo)定參數(shù)狀態(tài)值和汽車當(dāng)前的狀態(tài)數(shù)據(jù)，并輸出動作數(shù)據(jù)執(zhí)行完成后的下一個狀態(tài)數(shù)據(jù)以及當(dāng)前時刻的排放值；汽車排放策略模擬環(huán)境能夠模擬司機整個駕駛過程，便于從中搜索出最優(yōu)排放的發(fā)動機標(biāo)定參數(shù)；

所述發(fā)動機標(biāo)定最優(yōu)參數(shù)搜索模塊中，在訓(xùn)練好的模擬環(huán)境基礎(chǔ)上，根據(jù)汽車排放測試需求設(shè)計一個獎勵函數(shù)，根據(jù)在不同參數(shù)設(shè)置下，虛擬司機在與模擬環(huán)境的交互過程中獲得的獎勵函數(shù)，使用搜索算法尋找最優(yōu)排放參數(shù)；

構(gòu)建汽車排放測試模擬環(huán)境，分為模擬司機駕駛的駕駛策略網(wǎng)絡(luò)；汽車行駛過程的行駛策略網(wǎng)絡(luò)；汽車時序狀態(tài)轉(zhuǎn)移的轉(zhuǎn)移排放策略模型；用數(shù)據(jù)驅(qū)動的方式得到可用于輔助真實場景決策的模擬環(huán)境，根據(jù)評價指標(biāo)評估模擬環(huán)境，并在模擬環(huán)境中通過無梯度搜索算法去搜索最優(yōu)的標(biāo)定參數(shù)；包括如下步驟：

S101，獲取原始實驗數(shù)據(jù)；

S102，基于所述實驗數(shù)據(jù)進行特征提取，得到用于模擬建模的特征數(shù)據(jù)集合；

S103，獲取已訓(xùn)練的汽車發(fā)動機相關(guān)狀態(tài)變分自編碼器模型；S103步驟，包括：

S103-1，提取所述用于模擬建模的特征集合中的汽車發(fā)動機參數(shù)無關(guān)狀態(tài)數(shù)據(jù)集；

S103-2，將上述數(shù)據(jù)集中的樣本y 映射到低維空間中的樣本z~N（μ，σ）；

S103-3，將所述低維樣本z映射回原始數(shù)據(jù)空間中的樣本y’；

S103-4，最小化重構(gòu)損失函數(shù)，得到已訓(xùn)練的汽車發(fā)動機相關(guān)狀態(tài)變分自編碼器模型；

S104，固定所述已訓(xùn)練的汽車發(fā)動機相關(guān)狀態(tài)變分編碼器模型中的參數(shù)，將所述特征集中的汽車發(fā)動機參數(shù)相關(guān)狀態(tài)數(shù)據(jù)輸入變分編碼器模型中得到轉(zhuǎn)換后的狀態(tài)向量；

S105，獲取已訓(xùn)練的汽車尾氣排放測試的模擬環(huán)境模型；

S106，獲取汽車發(fā)動機的參數(shù)空間；

S107，固定已訓(xùn)練的模擬環(huán)境中的參數(shù)和汽車發(fā)動機的參數(shù)空間，通過優(yōu)化不同參數(shù)組合在模擬環(huán)境中的排放指標(biāo)，得到模擬環(huán)境上的最優(yōu)發(fā)動機標(biāo)定參數(shù)。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于汽車尾氣排放模擬環(huán)境的發(fā)動機標(biāo)定參數(shù)尋優(yōu)方法，其特征在于，在實際應(yīng)用情形下，所述參數(shù)遷移模塊需要收集發(fā)動機標(biāo)定最優(yōu)參數(shù)搜索模塊提供的參數(shù)，在真實汽車臺架測試中產(chǎn)生的新的過程交互數(shù)據(jù)，用于對汽車排放策略模擬環(huán)境的進一步更新，并通過發(fā)動機標(biāo)定最優(yōu)參數(shù)搜索模塊重新搜索參數(shù)。