基于实际营运道路的路谱数据处理方法及动力匹配方法组成比例

本发明专利技术公开了一种基于实际营运道路的路谱数据处理方法及动力匹配方法，涉及汽车技术领域，本发明专利技术公开的路谱数据处理方法可以获得更准确的路谱数据，特别是通过滤波，修正等方法对超过最大坡度参考限值的误差坡度数据进行处理，然后再根据处理后的路谱数据快速匹配满足实际营运道路的车辆动力方案，最大限度降低动力过多盈余或不足等造成的成本、人力等方面浪费，同时提高驾驶安全性。

【技术实现步骤摘要】
基于实际营运道路的路谱数据处理方法及动力匹配方法
本专利技术涉及汽车
，特别涉及一种基于实际营运道路的路谱数据处理方法及动力匹配方法。
技术介绍
随着新能源汽车的快速发展，新能源车辆运营线路涵盖范围越来越广，为尽可能满足每个特定营运路线的整车动力性及经济性需求且尽量减低整车采购成本，使得匹配的动力系统不过多盈余或动力不足，获取当地实际营运路线坡度等道路信息并基于道路信息进行动力系统匹配显得尤其重要。中国专利技术专利申请号为CN106370435A的专利申请文件公开了道路谱采集系统、车辆和道路谱采集方法，主要技术方案是设计一种路谱采集系统，包括GPS接收装置、扫描装置和处理装置，可以提高数据采集精度。该专利技术专利主要侧重路谱数据的采集。未介绍路谱的相应处理方法及误差数据剔除。中国专利技术专利申请号为CN201710945169.8的专利申请文件公开了一种车辆动力匹配方法、装置、设备及存储介质，根据整车性能指标确定对应的多个电机参数值与多个电池参数值，并得到多个组合形式；将运行工况与各组合方案通过仿真软件进行经济性仿真，确定动力系统最优匹配方案。综上，很有必要设计一种基于车辆实际营运道路路谱数据的处理方法，计算得到较准确的道路里程、坡度、坡度变化率等道路信息，然后利用这些道路信息对车辆进行动力系统匹配，校核动力匹配方案的可行性。
技术实现思路
本专利技术提供一种基于实际营运道路的路谱数据处理方法及动力匹配方法，其主要目的在于解决上述问题。本专利技术采用如下技术方案：一种基于实际营运道路的路谱数据处理方法，具体包括以下步骤。1、采用路谱采集设备对实际营运路线进行路谱数据采集，并进行数据预处理。2、利用路谱数据，根据公式i=(h/L)*100%计算实际营运路线的理论坡度，再建立理论时域坡度i(t)，其中，L为实际营运路线两点间的平面距离，h为实际营运路线两点间的海拔高度差。3、对理论时域坡度i(t)的数据进行误差处理，其包括以下子步骤。3.1、确定实际营运道路类型，并确定道路的最大坡度参考值i0±ε0，其中,i0为坡度参考值，而ε0为经验偏差值。3.2、对理论时域坡度i(t)进行快速傅里叶变换，得到频域坡度信号。3.3、选择合适的滤波方法对步骤3.2的频域坡度信号进行滤波处理，减小误差。3.4、对滤波后的频域坡度信号进行快速傅里叶逆变换得到时域坡度i1(t)，并进行如下误差数据再处理。当i1(t)>i0±ε0且t<t0时，i1(t)=iorg，其中，t表示与坡道对应的车辆运行时间，t0表示起步初始时刻，iorg为车辆起步初期的坡度初值。当i1(t)>i0±ε0且t≥t0时，，公式中，t表示与坡道对应的车辆运行时间，ε(t)为权重系数，t2为时域坡度i1(t)超过最大坡度限值的起始时刻，t1为超过最大坡度限值的起始时刻前的某个选取时间点，且t2＞t1≥t0。3.5、重复步骤3.3和步骤3.4，直至i1(t)≤i0±ε0结束，并输出最终得到的时域坡度i2(t)。进一步，所述步骤3.3中的合适的滤波方法具体是：若较大误差只在低频率范围内，优选高通滤波；若误差只出现在高频区，则优选低通滤波；若高低频都有出现，则优选带通滤波。进一步，所述步骤3.1中，根据《公路工程技术标准》确定实际营运道路类型；然后结合《公路工程技术标准》及商业卫星地图软件得到路段的最大坡度参考值i0±ε0。进一步，所述步骤3.2中，利用以下公式对理论时域坡度i(t)进行快速傅里叶变换。。其中，k为采样信号的数量，k=0,1,2，......，N-1；，x(n)为采样的时域坡度信号，n为采样信号的数量，n=0,1,2，......，N-1。一种基于实际营运道路的动力匹配方法，其特征在于，包括以下步骤。A、通过如权利要求上述任一路谱数据处理方法获得实际营运路线的路谱数据，同时得到时域坡度i2(t)。B、根据车辆的连续运行时长、车速、加速度、里程以及所述坡度数据i2(t)之间的对应关系，结合实车整车参数，对动力系统进行匹配计算，得到电机实时参数指标及动力电池相关指标。C、基于路谱工况得到的电机实时的转速-转矩、转速-功率及电机性能测试数据，对步骤B中的动力匹配方案进行校核，得到最优动力匹配方案。进一步，所述步骤C中，对步骤B中的动力匹配方案进行校核时，输出不满足需求指标占比，兼顾电机系统效率确定电机系统方案；再根据电机系统电压平台确定动力电池电压平台，根据实际营运道路路谱数据确定电池充放电效率最大时的放电功率、放电电流和充电功率、充电电流、电池容量，进而校核动力电池方案。更进一步，所述步骤C中，对电机系统方案的校核具体如下。C.1、导入电机的功率特性数据，求解根据路谱数据得到的功率需求数据大于匹配电机功率特性的数据个数，即不满足路谱功率需求的个数。C.2、计算不满足需求功率数据占整个需求功率数据的比重。C.3、设定阈值w0，当不满足路谱功率需求比重≥w0，则认为该电机不满足需求。C.4、设定电机系统效率高于85%的占比阈值为w1。C.5、当不满足路谱功率需求比重＜阈值w0，且电机系统效率高于85％的占比≥阈值w1，则认为电机满足需求。进一步，还包括步骤D：根据里程-坡度、时间-速度的数据，结合系统仿真软件验证最优动力匹配方案的速度跟随情况，进一步校核最优动力匹配方案的可行性。和现有技术相比，本专利技术产生的有益效果在于：本专利技术旨在提供一种基于实际营运道路的路谱数据处理方法及动力匹配方法，通过本专利技术中的路谱数据处理方法可以获得更准确的路谱数据，特别是对误差坡度数据的处理，然后再根据处理后的路谱数据快速匹配满足实际营运道路的车辆动力方案，最大限度降低动力过多盈余或不足等造成的成本、人力等方面浪费，同时提高驾驶安全性。附图说明图1为本专利技术中，路谱数据的处理方法流程图。图2为本专利技术中，动力匹配方法的流程图。具体实施方式下面参照附图说明本专利技术的具体实施方式。为了全面理解本专利技术，下面描述到许多细节，但对于本领域技术人员来说，无需这些细节也可实现本专利技术。如图1所示，一种基于实际营运道路的路谱数据处理方法，具体包括以下步骤：1、采用路谱采集设备对实际营运路线进行路谱数据采集，并进行数据预处理。其中，路谱采集设备所采集的数据主要包含：经纬度、当地时间、车速和海拔。数据预处理主要包括：1）将当地时间转换为连续时长。也就是，对路谱采集设备采集的当地时间先通过求差，得到各相邻两点时间间隔，再对时间间隔求和得到连续时间。连续时间用于后续处理加速度、海拔、车速以及坡度等数据，建立各数据的时域信号；2）从所采集的数据中获取需求的完整道路经纬度数据；将经纬坐标转换为高斯平面坐标，计算球面任意两点的平面距离L。2、利用路谱数据，根据公式i=(h/L)*100%计算本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.基于实际营运道路的路谱数据处理方法，具体包括以下步骤：1、采用路谱采集设备对实际营运路线进行路谱数据采集，并进行数据预处理；2、利用路谱数据，根据公式i=(h/L)*100%计算实际营运路线的理论坡度，再建立理论时域坡度i(t)，其中，L为实际营运路线两点间的平面距离， h为实际营运路线两点间的海拔高度差；其特征在于，还包括以下步骤：/n3、对理论时域坡度i(t)的数据进行误差处理，其包括以下子步骤：/n3.1、确定实际营运道路类型，并确定道路的最大坡度参考值i

【技术特征摘要】
1.基于实际营运道路的路谱数据处理方法，具体包括以下步骤：1、采用路谱采集设备对实际营运路线进行路谱数据采集，并进行数据预处理；2、利用路谱数据，根据公式i=(h/L)*100%计算实际营运路线的理论坡度，再建立理论时域坡度i(t)，其中，L为实际营运路线两点间的平面距离，h为实际营运路线两点间的海拔高度差；其特征在于，还包括以下步骤：
3、对理论时域坡度i(t)的数据进行误差处理，其包括以下子步骤：
3.1、确定实际营运道路类型，并确定道路的最大坡度参考值i0±ε0，其中,i0为坡度参考值，而ε0为经验偏差值；
3.2、对理论时域坡度i(t)进行快速傅里叶变换，得到频域坡度信号；
3.3、选择合适的滤波方法对步骤3.2的频域坡度信号进行滤波处理，减小误差；
3.4、对滤波后的频域坡度信号进行快速傅里叶逆变换得到时域坡度i1(t)，并进行如下误差数据再处理：
当i1(t)>i0±ε0且t<t0时，i1(t)=iorg，其中，t表示与坡道对应的车辆运行时间，t0表示起步初始时刻，iorg为车辆起步初期的坡度初值；
当i1(t)>i0±ε0且t≥t0时，，公式中，t表示与坡道对应的车辆运行时间，ε(t)为权重系数，t2为时域坡度i1(t)超过最大坡度限值的起始时刻，t1为超过最大坡度限值的起始时刻前的某个选取时间点，且t2＞t1≥t0；
3.5、重复步骤3.3和步骤3.4，直至i1(t)≤i0±ε0结束，并输出最终得到的时域坡度i2(t)。


2.根据权利要求1所述的基于实际营运道路的路谱数据处理方法，其特征在于：所述步骤3.3中的合适的滤波方法具体是：若较大误差只在低频率范围内，优选高通滤波；若误差只出现在高频区，则优选低通滤波；若高低频都有出现，则优选带通滤波。


3.根据权利要求1所述的基于实际营运道路的路谱数据处理方法，其特征在于：所述步骤3.1中，根据《公路工程技术标准》确定实际营运路线类型；然后结合《公路工程技术标准》及商业卫星地图软件得到路段的最大坡度参考值i0±ε0。


4.根据权利要求1所述的基于实际营运道路的路谱数据处理方法，其特征在于：所述步骤3.2中，利用以下公式对理论时...

【专利技术属性】
技术研发人员：王铃燕，龚刚，林思学，方媛，林陈立，林杰锋，
申请(专利权)人：厦门金龙联合汽车工业有限公司，
类型：发明
国别省市：福建;35