一种面向特大城市道路条件的车辆行驶工况构建方法、设备及可读存储介质技术

本发明专利技术涉及一种面向特大城市道路条件的车辆行驶工况构建方法、设备及计算机可读存储介质。该车辆行驶工况构建方法包括步骤：S1，制定并实施预采集方案；S2，基于预采集数据确定道路行驶工况分类类别；S3，提取短行程片段并计算对应的特征参数，获取特征参数的统计特征；制定并实施全面覆盖道路行驶工况的采集方案，获取采集数据，提取采集数据的短行程片段及怠速时长数据，计算短行程片段的特征参数；S4，识别采集数据的短行程片段；S5，选取代表性的短行程片段；S6，构建典型的车辆行驶工况。本发明专利技术提出的一种面向特大城市道路条件的车辆行驶工况构建方法、设备及计算机可读存储介质，能有效反映出特大城市的道路车辆行驶特征。征。征。

【技术实现步骤摘要】
一种面向特大城市道路条件的车辆行驶工况构建方法、设备及可读存储介质


[0001]本专利技术涉及车辆工况构建
，尤其涉及一种面向特大城市道路条件的车辆行驶工况构建方法、设备及计算机可读存储介质。

技术介绍

[0002]目前，主流技术是基于聚类分析方法的行驶工况构建方法，其通过对采集到的车辆运行工况数据进行预处理，对预处理后的工况数据进行短行程划分和提取，计算每个短行程的特征参数，采用主成分分析方法对特征参数降维。基于主成分分析结果，采用聚类分析方法对短行程进行聚类，从每个分类中选出若干个短行程构成行驶工况。
[0003]对于采用聚类分析方法，如K means聚类、改进二分K means聚类和模糊聚类等聚类方法，最终的聚类结果容易受到输入特征参数和聚类算法原理本身的影响，多次聚类过程产生的聚类结果不是唯一的，存在一定的随机性。此外，由聚类算法生成的数据聚类结果，容易导致数据归类的定义不够清晰，可能与实际道路行驶工况的真实类别存在一定的差异。
[0004]有些行驶工况构建方法中采用马尔科夫分析方法，该方法的核心是建立不同道路类别或不同运动学片段之间的状态转移概率矩阵，再基于所生成的状态转移概率矩阵，从不同道路类别或不同运动学片段的出现概率的角度随机地搭建行驶工况，该方法产生的行驶工况随机性较大，不能很好地反映和体现行驶工况的典型性。
[0005]由于特大城市其道路种类、交通流量、车辆保有量，以及城市交通管控策略等方面与普通城市差异较大，因此其道路车辆行驶工况特征与普通城市存在明显的不同。目前公开发表或公布的车辆行驶工况构建方法在处理特大城市车辆行驶工况数据时存在不足，不能全面反映出特大城市的道路车辆行驶特征。

技术实现思路

[0006]针对现有技术的上述问题，本专利技术提出了一种面向特大城市道路条件的车辆行驶工况构建方法、设备及计算机可读存储介质，能有效反映出特大城市的道路车辆行驶特征。
[0007]具体地，本专利技术提出了一种面向特大城市道路条件的车辆行驶工况构建方法，包括步骤：
[0008]S1，对特大城市的道路交通网络和交通流量信息开展调研，获取路网分布情况，根据所述路网分布情况，制定并实施实际道路行驶工况的预采集方案，获取预采集数据；
[0009]S2，基于预采集数据确定所述特大城市的道路行驶工况分类类别；
[0010]S3，根据道路行驶工况分类类别，提取预采集数据的短行程片段并计算对应的特征参数，获取所述特征参数的统计特征；根据道路行驶工况分类类别，制定并实施全面覆盖特大城市的道路行驶工况的采集方案，获取采集数据，提取所述采集数据的短行程片段及怠速时长数据，计算所述短行程片段的特征参数；
[0011]S4，根据所述统计特征，基于所述采集数据的短行程片段的特征参数，识别所述采集数据的短行程片段并归入到对应的所述道路行驶工况分类类别中，生成道路行驶工况的分类数据库；
[0012]S5，选取所述分类数据库中具有代表性的短行程片段；
[0013]S6，基于具有代表性的短行程片段及怠速时长数据，构建典型的车辆行驶工况。
[0014]根据本专利技术的一个实施例，所述道路行驶工况分类类别至少包括高速公路行驶工况、城市快速路行驶工况、市区拥挤行驶工况、郊区道路行驶工况、拥堵行驶工况，以及加减速频繁行驶工况。
[0015]根据本专利技术的一个实施例，在步骤S3中，对预采集数据进行处理的步骤包括：
[0016]S31，提取预采集数据的短行程片段，并归入到各自对应的道路行驶工况分类类别；
[0017]S32，计算每个分类类别下的短行程片段的特征参数；
[0018]S33，基于每个分类类别，获取对应的所述特征参数的统计特征。
[0019]根据本专利技术的一个实施例，所述特征参数至少包括平均车速、最高车速、运行时间、运行距离、最小减速度、最大加速度、减速段平均减速度，以及加速度段平均加速度。
[0020]根据本专利技术的一个实施例，对所述采集数据的处理包括步骤：
[0021]T31，对所述采集数据进行预处理；
[0022]T32，提取所述采集数据的短行程片段，并生成对应的短行程片段数据库；计算相邻短行程片段之间的怠速时长，生成怠速时长数据；
[0023]T33，计算每个短行程片段的特征参数。
[0024]根据本专利技术的一个实施例，步骤T31包括步骤：
[0025]T311，将运行时长小于设定时长的短行程片段清零；
[0026]T312，删除无效数据，所述无效数据包括缺失车速数据的短行程片段或间断的短行程片段；
[0027]T313，删除异常数据，所述异常数据包括车辆加速度大于设定阈值的短行程片段，以及车辆减速度小于设定阈值的短行程片段。
[0028]根据本专利技术的一个实施例，在步骤S4中识别所述采集数据的短行程片段的过程包括步骤：
[0029]S41，计算短行程片段的每个特征参数相对各个分类类别的不同特征参数的统计特征的偏离度；
[0030]S42，计算短行程片段的所有特征参数相对各个分类类别的总偏离度；
[0031]S43，基于总偏离度，将短行程片段归入到对应的分类类别中。
[0032]根据本专利技术的一个实施例，在步骤S41中，偏离度的计算过程为：
[0033]定义p
i
为第i项特征参数的具体数值；
[0034]定义b
ij
为第i项特征参数相对于第j类行驶工况的偏离度；其中，i代表第i项特征参数，j代表第j类行驶工况；
[0035][0036]其中，d
ij_dian
为第j类行驶工况的第i项特征参数的统计特征的区间中位值；
[0037]d
ij_ange
为第j类行驶工况的第i项特征参数的统计特征的区间变化范围值；
[0038]d
ij_median
＝(d
ij_up
+d
ij_down
)/2
[0039]d
ij_range
＝d
ij_up
‑
d
ij_down
[0040]其中，
[0041]d
ij_down
为第j类行驶工况的第i项特征参数的统计特征的区间下限值；
[0042]d
ij_up
为第j类行驶工况的第i项特征参数的统计特征的区间上限值；
[0043]在步骤S42中，总偏离度B
j
的计算公式为：
[0044][0045]在步骤S43中，若短行程片段相对某个分类类别的总偏离度最低，则将该短行程片段归入到对应到分类类别中。
[0046]根据本专利技术的一个实施例，在步骤S5中，对所述分类数据库的总偏离度排序，选取若干总偏离度最小的短行程片段作为对应分类数据库中具有代表性的短行程片段。
[0047]根据本专利技术的一个实施例本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种面向特大城市道路条件的车辆行驶工况构建方法，包括步骤：S1，对特大城市的道路交通网络和交通流量信息开展调研，获取路网分布情况，根据所述路网分布情况，制定并实施实际道路行驶工况的预采集方案，获取预采集数据；S2，基于预采集数据确定所述特大城市的道路行驶工况分类类别；S3，根据道路行驶工况分类类别，提取预采集数据的短行程片段并计算对应的特征参数，获取所述特征参数的统计特征；根据道路行驶工况分类类别，制定并实施全面覆盖特大城市的道路行驶工况的采集方案，获取采集数据，提取所述采集数据的短行程片段及怠速时长数据，计算所述短行程片段的特征参数；S4，根据所述统计特征，基于所述采集数据的短行程片段的特征参数，识别所述采集数据的短行程片段并归入到对应的所述道路行驶工况分类类别中，生成道路行驶工况的分类数据库；S5，选取所述分类数据库中具有代表性的短行程片段；S6，基于具有代表性的短行程片段及怠速时长数据，构建典型的车辆行驶工况。2.如权利要求1所述的车辆行驶工况构建方法，其特征在于，所述道路行驶工况分类类别至少包括高速公路行驶工况、城市快速路行驶工况、市区拥挤行驶工况、郊区道路行驶工况、拥堵行驶工况，以及加减速频繁行驶工况。3.如权利要求1所述的车辆行驶工况构建方法，其特征在于，在步骤S3中，对预采集数据进行处理的步骤包括：S31，提取预采集数据的短行程片段，并归入到各自对应的道路行驶工况分类类别；S32，计算每个分类类别下的短行程片段的特征参数；S33，基于每个分类类别，获取对应的所述特征参数的统计特征。4.如权利要求1所述的车辆行驶工况构建方法，其特征在于，所述特征参数至少包括平均车速、最高车速、运行时间、运行距离、最小减速度、最大加速度、减速段平均减速度，以及加速度段平均加速度。5.如权利要求1所述的车辆行驶工况构建方法，其特征在于，对所述采集数据的处理包括步骤：T31，对所述采集数据进行预处理；T32，提取所述采集数据的短行程片段，并生成对应的短行程片段数据库；计算相邻短行程片段之间的怠速时长，生成怠速时长数据；T33，计算每个短行程片段的特征参数。6.如权利要求5所述的车辆行驶工况构建方法，其特征在于，步骤T31包括步骤：T311，将运行时长小于设定时长的短行程片段清零；T312，删除无效数据，所述无效数据包括缺失车速数据的短行程片段或间断的短行程片段；T313，删除异常数据，所述异常数据包括车辆加速度大于设定阈值的短行程片段，以及车辆减速度小于设定阈值的短行程片段。7.如权利要求5所述的车辆行驶工况构建方法，其特征在于，在步骤S4中识别所述采集数据的短行程片段的过程包括步骤：S41，计算短行程片段的每个特征参数相对各个分类类别的不同特征参数的统计特征
的偏离度；S42，计算短行程片段的所有特征...

【专利技术属性】
技术研发人员：于佳伟，苏泊权，任俊学，颜廷锋，孙越，
申请(专利权)人：上海机动车检测认证技术研究中心有限公司，
类型：发明
国别省市：