一种基于运营监测数据的电动公交车本地工况评价方法技术

本发明专利技术涉及交通技术领域，尤其涉及一种基于运营监测数据的电动公交车本地工况评价方法，本发明专利技术基于电动公交车的车辆监测数据、运营调度数据、外部环境数据的监测数据来源，将一辆公交车一个运营班次产生的数据作为一个完整数据单元，对公交线路的所有公交车辆的历史数据单元进行处理，计算出该数据单元对应的四个指标值，进而对应到特定的公交线路工况模块上，再根据各工况模块出现的频次计算模块权重，利用各模块和相应权重共同表征城市电动公交车的本地工况，帮助公交企业科学认识城市的运营环境和选购适合自身运营需求的电动车辆产品，还能帮助车辆生产企业根据用户需求进行车辆调校，进而提高电动公交车的节能减排效果。

【技术实现步骤摘要】
一种基于运营监测数据的电动公交车本地工况评价方法
本专利技术涉及交通
，尤其涉及一种基于运营监测数据的电动公交车本地工况评价方法。
技术介绍
发展和推广新能源汽车是我国优化能源结构、升级汽车产业、改善空气质量、应对气候变化的重要国家战略。公交行业是新能源汽车推广的主阵地和先行军，截至2018年底，全国新能源车公交车保有量已达34.1万辆。目前，公交企业在选购电动公交车辆时，未能有效地考虑本地工况环境，且缺乏评价不同电动车辆类型的实际能耗水平的方法和机制，从而造成电动车辆在公交行业的适应性不甚理想，节能减排效果尚待提升。另一方面，交通运输、工信等部门大力推进信息化建设，电动公交车的车辆监控数据、运营调度数据、外部环境数据等监测数据，为电动公交车能耗评估工作提供了数据基础。我国国土面积幅员辽阔，不同城市间的公交车运营环境差异较大。车辆的行驶速度、启停次数、载客强度以及外部气温等因素能够比较全面反映出公交线路的长度、道路拥堵程度和红绿灯数目、线路载客量以及行驶外部温度等运营环境，这些因素将直接影响车辆的能耗效果。本专利技术专利从这四项能耗主要影响因素出发，对城市电动公交车本地工况进行描述，进而对各类电动公交车辆产品在该工况下的能耗表现进行评价，帮助公交企业科学认识城市的运营环境和选购适合自身运营需求的车辆产品，还能帮助车辆生产企业根据用户需求进行车辆调校，进而提高电动公交车的节能减排效果。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术的目的是提供一种基于运营监测数据的电动公交车本地工况评价方法，以解决
技术介绍
中的问题。本专利技术提供了一种基于运营监测数据的电动公交车本地工况评价方法，具体按以下步骤执行：S1：构建电动公交车工况评价指标构建，基于电动公交车的车辆监测数据、运营调度数据、外部环境数据的监测数据来源，将一辆公交车一个运营班次产生的数据作为一个完整数据单元，对该数据单元进行数据处理，计算出该数据单元对应的四个指标值，具体监测数据如下；S1.1：行驶速度，行驶速度直接取决于公交线路的长度和行驶时间，公交车辆的行驶速度即为本班次的平均行驶速度，计算公式如式(1)所示：式中，V为公交车辆行驶速度；S为公交线路的长度；t为公交车辆在本运营班次中的行驶时间；S1.2：启停次数，公交车辆在本运营班次过程中单公里停车次数计为启停次数，即平均每公里瞬时速度为零的次数，计算公式如式(2)所示：式中，P为公交车辆启停次数；S为公交线路的长度；M为公交车辆在本运营班次中瞬时速度为零的次数；S1.3：载客强度，公交车辆在本运营班次过程中的总载客人数计为载客强度，公交车辆载客强度用C表示；S1.4：外部气温，外部气温为本运营班次过程中车辆传感器感知的室外温度，考虑到一个运营班次的室外温度可能发生变化，将本班次出现的室外温度的中位数定位公交车辆的外部气温，公交车辆外部气温用T表示。进一步，对公交车行驶指标区段划分，公交线路工况将利用行驶速度、启停次数、载客强度、外部气温四个指标进行模块化表征，其中每项指标的值域将根据其与能耗之间的关系划分为若干区段，每项指标的每个区段共同组合成为公交线路工况的情形之一。S2.1：对行驶速度区段划分；基于电动公交车辆的运营监测历史数据，截取某段时间内公交车辆的行驶速度、能耗两个字段，将一个运营班次的公交车辆的行驶速度作为自变量，运营过程产生的能耗作为因变量，寻找能耗随行驶速度变化较为突出的点作为阈值之一；选取历史数据不同，阈值数量有所不同，考虑到最终公交线路工况情形数量不宜过多，建议阈值选取在5个以内，同理，启停次数、载客强度、外部气温指标的阈值数量也取在5个以内，下面的阈值数量仅为设定数量；设定行驶速度的阈值有两个，分别为α1、α2，以此来制定行驶速度的区段划分标准，如表1所示：表1行驶速度区段划分行驶速度V≤α1α1＜V≤α2V＞α2行驶速度区段认定低速普速高速S2.2：启停次数区段划分，基于电动公交车辆的运营监测历史数据，截取某段时间内公交车辆的启停次数、能耗两个字段，将一个运营班次的公交车辆实际停车次数作为自变量，运营过程产生的能耗作为因变量，寻找能耗随启停次数变化较为突出的点作为阈值之一；设定启停次数的阈值有一个，为β，以此来制定行驶速度的区段划分标准，如表2所示：表2启停次数区段划分启停次数P≤βP＞β启停次数区段认定少启停多启停S2.3、载客强度区段划分，基于电动公交车辆的运营监测历史数据，截取某段时间内公交车辆的载客强度、能耗两个字段，将一个运营班次的公交车辆总载客量作为自变量，运营过程产生的能耗作为因变量，寻找能耗随载客强度变化较为突出的点作为阈值之一；设载客强度的阈值有一个，为γ，制定载客强度的区段划分标准，如表3所示：表3载客强度区段划分载客强度C≤γC＞γ载客强度区段认定低负载高负载S2.4、外部气温区段划分，基于电动公交车辆的运营监测历史数据，截取某段时间内公交车辆的外部气温、能耗两个字段，将一个运营班次的公交车辆外部气温平均值作为自变量，运营过程产生的能耗作为因变量，寻找能耗随外部气温变化较为突出的点作为阈值之一；设外部气温的阈值有两个，分别为δ1、δ2，以此来制定外部气温的区段划分标准，如表4所示：表4外部气温区段划分外部气温T＜δ1δ1＜T≤δ2T＞δ2外部气温区段认定低温常温高温进一步，公交线路工况模块化，公交线路工况利用行驶速度、启停次数、载客强度、外部气温的区段共同表征，如式(3)所示：L＝(V1，P1，C1，T1)式(3)式中，L为公交线路工况；V1为行驶速度区段；P1为启停次数区段；C1为载客强度区段；T1为外部气温区段；每一种公交线路工况的结果定义为一个工况模块，由式(3)可知，公交线路工况模块由每个指标区段的个数共同决定，根据步骤1中对于各指标区段划分的设定，公交线路工况L共包含36种工况模块，如表5所示：表5公交线路工况模块进一步，对公交线路本地工况表征，具体到公交线路的本地工况，则由该线路上所有公交车辆的历史运营数据计算得到，考虑到需要较为全面的体现公交线路的特征，数据获取范围定为一年的时间周期，公交线路本地工况通过如下步骤进行表征；S4.1、本地线路指标计算，由于一辆车一个运营班次产生的数据为一个数据单元，每条数据单元均可以获取并计算出其行驶速度、启停次本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于运营监测数据的电动公交车本地工况评价方法，具体按以下步骤执行：/nS1：构建电动公交车工况评价指标，基于电动公交车的车辆监测数据、运营调度数据、外部环境数据的监测数据来源，将一辆公交车一个运营班次产生的数据作为一个完整数据单元，对该数据单元进行数据处理，计算出该数据单元对应的四个指标值，具体评价指标如下；/nS1.1：行驶速度，行驶速度直接取决于公交线路的长度和行驶时间，公交车辆的行驶速度即为本班次的平均行驶速度，计算公式如式(1)所示：/n

【技术特征摘要】
1.一种基于运营监测数据的电动公交车本地工况评价方法，具体按以下步骤执行：
S1：构建电动公交车工况评价指标，基于电动公交车的车辆监测数据、运营调度数据、外部环境数据的监测数据来源，将一辆公交车一个运营班次产生的数据作为一个完整数据单元，对该数据单元进行数据处理，计算出该数据单元对应的四个指标值，具体评价指标如下；
S1.1：行驶速度，行驶速度直接取决于公交线路的长度和行驶时间，公交车辆的行驶速度即为本班次的平均行驶速度，计算公式如式(1)所示：



式中，V为公交车辆行驶速度；S为公交线路的长度；t为公交车辆在本运营班次中的行驶时间；
S1.2：启停次数，公交车辆在本运营班次过程中单公里停车次数计为启停次数，即平均每公里瞬时速度为零的次数，计算公式如式(2)所示：



式中，P为公交车辆启停次数；S为公交线路的长度；M为公交车辆在本运营班次中瞬时速度为零的次数；
S1.3：载客强度，公交车辆在本运营班次过程中的总载客人数计为载客强度，公交车辆载客强度用C表示；
S1.4：外部气温，外部气温为本运营班次过程中车辆传感器感知的室外温度，考虑到一个运营班次的室外温度可能发生变化，将本班次出现的室外温度的中位数定位公交车辆的外部气温，公交车辆外部气温用T表示。


2.根据权利要求1所述的一种基于运营监测数据的电动公交车本地工况评价方法，其特征在于：对公交车行驶指标区段划分，公交线路工况将利用行驶速度、启停次数、载客强度、外部气温四个指标进行模块化表征，其中每项指标的值域将根据其与能耗之间的关系划分为若干区段，每项指标的每个区段共同组合成为公交线路工况的情形之一；
S2.1：对行驶速度区段划分；
基于电动公交车辆的运营监测历史数据，截取某段时间内公交车辆的行驶速度、能耗两个字段，将一个运营班次的公交车辆的行驶速度作为自变量，运营过程产生的能耗作为因变量，寻找能耗随行驶速度变化较为突出的点作为阈值之一；选取历史数据不同，阈值数量有所不同，考虑到最终公交线路工况情形数量不宜过多，建议阈值选取在5个以内，同理，启停次数、载客强度、外部气温指标的阈值数量也取在5个以内，下面的阈值数量仅为设定数量；设定行驶速度的阈值有两个，分别为α1、α2，以此来制定行驶速度的区段划分标准；
S2.2：启停次数区段划分，基于电动公交车辆的运营监测历史数据，截取某段时间内公交车辆的启停次数、能耗两个字段，将一个运营班次的公交车辆实际停车次数作为自变量，运营过程产生的能耗作为因变量，寻找能耗随启停次数变化较为突出的点作为阈值之一；设定启停次数的阈值有一个，为β，以此来制定行驶速度的区段划分标准；
S2.3、载客强度区段划分，基于电动公交车辆的运...

【专利技术属性】
技术研发人员：李成，李晓菲，吴忠宜，刘荣先，杨新征，刘好德，刘向龙，于海洋，吴骏，
申请(专利权)人：交通运输部科学研究院，
类型：发明
国别省市：北京;11