[發明專利]一種純電動汽車行駛工況構建方法

在審

• 申請號: 202110595392.0
• 申請日: 2021-05-28
• 公開（公告）號: CN113297795A
• 公開（公告）日: 2021-08-24
• 發明（設計）人: 趙軒;劉瑞;馬建;王露;楊玉州;余強;王姝
• 申請（專利權）人: 長安大學
• 主分類號: G06F30/27
• 分類號: G06F30/27;G06K9/62;G06Q10/06;G06Q50/30
• 代理公司: 西安通大專利代理有限責任公司 61200
• 代理人: 朱海臨

本發明公開了一種純電動汽車行駛工況構建方法，包括以下過程，對純電動汽車行駛工況進行數據采集，將試驗路線劃分為若干個短行程片段，從若干個短行程片段中獲取純電動汽車行駛工況的特征參數；對純電動汽車行駛工況的特征參數通過核化主成分分析進行非線性降維，通過混合聚類方法對非線性降維后的特征參數進行分類，依據分類結果結合各類別占工況時長權重和皮爾遜相關系數對若干個短行程片段進行篩選，構建多個純電動汽車候選工況；計算并比較多個純電動汽車候選工況中的特征參數的相對誤差值和SAPD頻率值，構建純電動汽車行駛工況。實現了工況構建精度更高，更能反映電動汽車的實際行駛特征，獲得的工況曲線與實際工況的一致性更強。

技術領域

本發明屬于交通技術領域，具體屬于一種純電動汽車行駛工況構建方法。

背景技術

車輛的行駛工況是代表特定交通環境、特定車輛行駛特征的速度-時間曲線。行駛工況是汽車工業一項共性的核心技術，可用于汽車的設計研發和評估測試等。

我國的各種車輛測試工況中普遍采用的是國際標準工況，目前中國工況作為參考標準正同步推進但尚未普及。由于電動汽車與傳統燃油汽車行駛特征存在較大差異性，而中國輕型汽車試驗工況(CLTC-P)代表的是輕型汽車的平均特性，因此有必要純電動汽車構建針對性的測試工況以更準確地評估純電動汽車能耗和續航里程、生命周期等方面性能。

目前的工況構建方法主要涉及短行程法和馬爾科夫方法。由于馬爾科夫方法具有高復雜性和不可重復性，而短行程法結構簡單，計算速度快，使用更為廣泛，但其構建精度很大程度依賴于聚類分析的精度以及用于工況合成的短行程片段是否具有代表性。并且現有的短行程構建工況方法中關于短行程片段劃分原則不合理導致獲得的工況不能更真實全面地反映電動汽車的實際行駛特征。傳統短行程方法中對于工況構建的評價標準單一，通過主成分分析和聚類分析只能合成一條工況曲線，不能完全保證最終構建的工況曲線具有代表性。

發明內容

為了解決現有技術中存在的問題，本發明提供一種純電動汽車行駛工況構建方法。

為實現上述目的，本發明提供如下技術方案：

一種純電動汽車行駛工況構建方法，包括以下過程，對純電動汽車行駛工況進行數據采集，將試驗路線劃分為若干個短行程片段，從若干個短行程片段中獲取純電動汽車行駛工況的特征參數；

對純電動汽車行駛工況的特征參數通過核化主成分分析進行非線性降維，通過混合聚類方法對非線性降維后的特征參數進行分類，依據分類結果結合各類別占工況時長權重和皮爾遜相關系數對若干個短行程片段進行篩選，構建多個純電動汽車候選工況；

計算并比較多個純電動汽車候選工況中的特征參數的相對誤差值和SAPD頻率值，構建純電動汽車行駛工況。

優選的，具體包括以下步驟，

步驟1，確定試驗路線總長，采用層次分析法確定試驗路線中不同道路的長度和比例，依據試驗路線總長和試驗路線中不同道路的長度和比例進行試驗路線的規劃，在規劃后的試驗路線上采集純電動汽車行駛工況的數據，獲得純電動汽車行駛狀況的車速和時間數據；

步驟2，對步驟1中采集到的純電動汽車行駛狀況的車速和時間數據進行數據預處理；

步驟3，將純電動汽車行駛狀況的車速和時間數據依據行駛速度劃分為若干個短行程片段，獲取每個短行程片段的特征參數；

步驟4，通過核化主成分分析方法對步驟3中獲得的特征參數進行非線性降維，并通過K-Means聚類方法對非線性降維后的短行程片段特征參數進行預分類處理，并結合隨機森林方法進行混合聚類分析，依據分類結果結合各類別占工況時長權重和皮爾遜相關系數對若干個短行程片段進行篩選，構建多個純電動汽車候選工況；