【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于交通运输，涉及一种电动公交车行驶工况构建方法。
技术介绍
1、汽车的行驶工况又被称为车辆测试工况，是指车辆在驾驶的过程中，速度与时间的对应函数关系，它可以用来描述特定类型的车辆在某一特定地区的运动学特征。许多消费者发现现在的新能源汽车无法达到汽车厂商宣传的续航里程，主要原因为全国各地的地区路况、驾驶员的驾驶习惯与用于试验的行驶工况存在较大差异，因此本专利技术开发了一套可以针对每种车型、每个地区开发一个客制化驾驶工况的系统。
2、中国汽车运行工况的评价主要是依赖于国外的各类标准，例如国内使用最多，范围最广泛的新欧洲汽车法规工况(nedc)，美国的联邦测验程序(ftp-75)以及欧洲目前主流测试标准的世界轻型汽车测试规程(wltp)等，但是这些行驶工况都是根据国外的用户用车习惯得出的测试方法。中国在2021年10月1日也开始实施中国轻型汽车行驶工况(cltc)和中国重型商业车辆行驶工况(chtc)。以上工况是基于不同的交通情况和车辆类型情况所构建，不能完全能适用于测试中国的汽车行驶。因此，国内外许多学者选择根据其实验数据来构建工况，更加真实客观的反映道路情况。构建车辆的行驶工况主要采用三种方法：降维-聚类法、多参数构建法以及人工经验法。目前，大多数构建行驶工况使用的方法是降维-聚类法，但是这个传统方法太依赖于相关算法的精确性，且操作过程较为繁琐复杂。因此，基于各驾驶员的不同驾驶习惯以及我国各地区地貌特征的复杂多样性，客制化行驶工况显得极为重要。
技术实现思路
2、本专利技术采取的技术方案为：一种基于历史车速构建电动公交车行驶工况(dc-mpam)的方法，具体包括以下步骤
3、步骤一、数据获取与预处理：获取同一公交车在一个地区的实际行车数据，整理为该公交车的车速-时间数据表格，并将其进行数据预处理，获得预处理后的车速-时间数据集：
4、
5、其中，ti表示第i个速度采集时间点的时间，vi表示第i个速度采集时间点的车速值；
6、步骤二、分类车速类型：然后需要将从列表中提取最大速度(vmax)，以设置低、中和高速度的阈值。根据经验和实际情况，将0-0.375*vmax定义为低速范围，0.375*vmax-0.75*vmax为中速范围，0.75*vmax-vmaxkm/h设置为高速范围，将这三种类型的速度定义为有值速度等级。此外，0km/h被设置为怠速等级，不属于有值速度等级；最后，基于它们在原始样本中的各自百分比，为对应的速度范围各自生成一个速度列表；
7、步骤三、提取超参数：遍历原始样本的车速-时间数据集获得对应每个时间点的加速度值，将正加速度和负加速度值分别添加到正加速度和负加速度列表中，并提取超参数；
8、步骤四、生成数据库：为了确保数据库足够大并增加随机性，需要分别生成100组均匀间隔为0.5的低速度、中速度、高速度数据和100组怠速数据，并将四组数据合成为待选择的速度数据库；
9、步骤五、合成初级工况：根据从历史数据中提取的突变速度参数(x,y,z)，并计算出突变速度的超参数cx、cy和cz，并且通过将三个参数cx、cy和cz乘以期望的周期长度获得突变速度的数量，并在步骤四生成的待选择数据库中提取对应的速度值，然后从待选择的数据库中随机提取速度，数量是总长度减去突变车辆速度的数量，然后减去怠速的数量，本步骤中选择的所有数据将被合成一个初级行驶工况；
10、步骤六、验证初级工况：验证初级行驶工况的平均车速，以确保算法的速度和精度，如果验证后误差err大于0.05，则返回上一个的步骤并重新构建初级行驶工况，否则开始插入怠速；
11、步骤七、插入怠速：在满足步骤六的初级行驶工况中，每间隔30个车速数据插入一组怠速数据，即在2-17之间随机生成一个随机数i，并从怠速列表中抽取i个怠速数据用于插入，根据步骤三中提取的怠速参数pd，验证怠速的数量是否满足要求，怠速参数是怠速参数乘以目标行驶工况的长度得到的，误差不超过10％，最后将符合条件的结果定义为待选择的驾驶工况；
12、步骤八、验证最终工况：最终验证要选择的生成的驾驶工况，用于验证的多个参数也从步骤3中提取。当满足所有条件时，算法可以输出驾驶工况结果。否则，返回步骤5，重新构建初级的驾驶工况。
13、进一步地，上述步骤一的数据预处理包含以下步骤：
14、步骤1.1：对于公交车在熄火状态时采集到的数据，视为无效数据进行删除；
15、步骤1.2：堵车时长超过180s以及断断续续的低速行驶状态(低于5km/h)，按照怠速处理；
16、步骤1.3：公交车行驶过程中，若由于紧急情况所产生的急加减速或者碎片化的停车片段(判断标准为，加速度大于3.97m/s2或者负加速度小于-8m/s2)，进行直接删除处理；
17、步骤1.4：对于连续30s车速未变化的行驶过程，检查其电流电压的变化情况，若电流电压亦未发生变化，则视为异常情况进行删除处理。反之，则保留；
18、步骤1.5：在工况构建过程中，通常认为怠速时长不超过180s。若怠速时长不足180s，则保留真实怠速时长。若怠速时长超过180s，则删除超过180s的怠速时长；
19、步骤1.6：将最后得到的速度-时间数据，使用公式(1)求出10s内的平均加速度：
20、
21、其中，vi-1表示上一速度采集时间点的车速值，vi表示第i个速度采集时间点的车速值，t表示两个速度之间的时间间隔。
22、进一步地，上述步骤三与步骤五中需要提取的超参数及获取方式具体包含以下：
23、
24、
25、其中，vmean，vstd，aamean，aastd，admean，adstd获取方式中的x表示速度-时间数据集中速度的数量，vi表示第i个速度采集时间点的车速值，ai第i个速度采集时间点的加速度值。
26、步骤六中平均车速的具体验证方式为：首先获取到未插入怠速时初级行驶工况的平均车速vmean，然后利用公式(2)计算出未插入怠速时车速-时间数据集的平均车速vno，利用公式(3)计算得到误差：
27、
28、
29、其中，vm是生成的行驶工况的平均车速。
30、步骤八中需要验证的内容如下：
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32、
33、
34、
35、
36、其中，vs表示替代行驶工况的标准偏差；aam和aas分别表示替代行驶工况的正加速度的平均值和标准偏差；adm和ads分别表示负加速度的平均值和标准差。
37、本技术方案工作原理是：该工况构建方案主要是本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种电动公交车行驶工况构建方法，其特征在于：该方法包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的一种电动公交车行驶工况构建方法，其特征在于：步骤一中的数据预处理包含以下步骤：
3.根据权利要求2所述的一种电动公交车行驶工况构建方法，其特征在于：步骤三中加速度采用采用公式(1)进行计算。
4.根据权利要求3所述的一种电动公交车行驶工况构建方法，其特征在于：步骤三与步骤五中需要提取的超参数及获取方式具体包含以下：
5.根据权利要求4所述的一种电动公交车行驶工况构建方法，其特征在于：步骤六中平均车速的具体验证方式为：首先获取到未插入怠速时初级行驶工况的平均车速Vmean，然后利用公式(2)计算出未插入怠速时车速-时间数据集的平均车速νno，利用公式(3)计算得到误差：
6.根据权利要求5所述的一种电动公交车行驶工况构建方法，其特征在于：步骤八中需要验证的内容如下：
【技术特征摘要】
1.一种电动公交车行驶工况构建方法，其特征在于：该方法包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的一种电动公交车行驶工况构建方法，其特征在于：步骤一中的数据预处理包含以下步骤：
3.根据权利要求2所述的一种电动公交车行驶工况构建方法，其特征在于：步骤三中加速度采用采用公式(1)进行计算。
4.根据权利要求3所述的一种电动公交车行驶工况构建方法，其特征在于：步骤三与步骤五中需要提取...
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