[发明专利]一种基于车联网的混合动力客车行驶工况预测方法

摘要

一种基于车联网的混合动力客车行驶工况预测方法，属于现代交通技术领域。其特征是将实时车辆位置信息与运行数据匹配存储；实时发送本车位置信息，并接收周围车辆位置信息，筛选出与本车同向同路且位于前方一定距离的前车；前车向本车发送与本车间一定距离的历史数据；根据前车与本车间的距离来确定该辆前车的行驶参数对本车行驶工况的预测权重，与前车的特征参数来计算本车预测的行驶工况特征参数；根据预测的本车行驶工况特征参数按照模糊识别模型对本车前方一定距离内的行驶工况进行识别预测；根据预测结果，HCU调整车辆控制参数。本发明的效果和益处是消除了传统方法的滞后性；提高了预测的准确性，从而提高了车辆的燃油经济性和排放性。

主权项

1.一种基于车联网的混合动力客车行驶工况预测方法，其特征在于包含以下阶段：准备阶段：GPS模块实时对本车定位并与电子地图匹配，将实时位置信息（x₀,y₀,z₀）传给短距离通讯模块和中央处理模块；短距离通讯模块实时向周围发送本车位置信息（x₀,y₀,z₀），同时接收周围N辆其他车的位置信息（x_p,y_p,z_p）（p＝1,2,3,…,N）传入中央处理模块；数据采集模块通过CAN总线实时采集本车运行参数，将实时参数与GPS模块传来的实时位置信息（x₀,y₀,z₀）匹配，存入中央处理模块；中央处理模块通过周围N辆他车位置信息（x_p,y_p,z_p）（p=1,2,3,…,N）与本车位置信息（x₀,y₀,z₀），分析周围N辆他车的道路信息、方向信息并计算与本车间距离S_p（p=1,2,3,…,N），若两车不同向或不同路或距离S_p（p=1,2,3,…,N）大于L（L表示对前方车辆的筛选距离，由于距离太远道路状况变化过大，参考价值小，根据短距离通讯模块的通讯距离和通行道路的交通水平进行调节），则放弃通讯；若两车同向且同路且距离S_p（p=1,2,3,…,N）小于L，则进行通讯阶段；通信阶段：经准备阶段的确定后，从周围的N辆他车中筛选出与本车同向且同路且位于本车前方距离小于L的车辆，确定为前车1、前车2、前车3、……，共M（0≤M≤N）辆；若M>0，本车的射频识别模块向前车1、前车2、前车3、……发送通信请求；前方车辆射频识别模块对接收的通信请求识别通过后，通过短距离通讯模块以固定通讯协议向本车发送本车目前位置（x₀,y₀,z₀）至前方（x₀+Δs,y₀+Δs,z₀+Δs）（Δs为距离变化量）之间的历史运行参数和位置信息，然后进行识别预测阶段；若M＝0，本车提取自身数据采集模块采集的一定周期的历史行驶数据；识别预测阶段：当M>0，本车接收到数据后，对其进行解析，并且中央处理模块根据前方不同车辆前车1、前车2、前车3、……与本车的距离S_q（q=1,2,3,......,M，M≤N）来确定前车q（q=1,2,3，......,M）的行驶参数对本车行驶工况的预测权重ω_q（q=1,2,3,......,M），采用公式（1）确定权重ω_q（q=1,2,3,......,M）：ωq=sM-q+1s1+s2+···+sM(sq≤30,q=1,2,3,···,M)---(1)]]>采用公式（2）计算预测的本车行驶工况特征参数：式中，T表示预测的本车行驶工况特征参数向量；a_qi表示前车q的参数i；ω_q表示前车q的运行参数对本车行驶工况预测的权重；中央处理模块中存储H类行驶工况作为标准工况，HCU中存储与各个工况相应的控制参数；本车的中央处理模块根据预测的行驶工况特征参数向量T，采用模糊识别模型（公式（3））对本车目前位置（x₀,y₀,z₀）至前方（x₀+Δs,y₀+Δs,z₀+Δs）之间的行驶工况进行识别预测其所属的行驶工况类别；若M＝0，提取通讯阶段的历史数据的行驶工况特征参数，采用公式（3）进行行驶工况的识别；uhj=1Σk=1HΣi=1m[wi(rij-sih)]2Σi=1m[wi(rij-sik)]2---(3)]]>其中，u_hj为待识别样本j属于第h（1≤h≤H）类标准工况的相对隶属度；r_ij为待识别样本j的特征参数i的规格化值；s_ih为第h类标准工况的特征值i的规格化值；w_i为行驶工况特征参数i的权重；m为行驶工况特征参数的个数；H为标准工况类别的个数；经过对行驶工况的识别之后，中央处理模块将识别结果传输给HCU，HCU根据识别结果调出与之相适应的控制参数，使车辆实时达到最优的控制。