【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及公交工况构建，具体地讲，涉及一种考虑乘客载荷变化的公交工况构建方法。
技术介绍
1、汽车的行驶工况是由大量实车采集的行驶数据，经过数据分析、处理的方法得到的时间-速度曲线，反映的是车辆在特定的交通环境下行驶的运动学特征。目前，专家学者对工况进行了深刻的研究，已建立大量的标准循环工况，主要分为两大类：瞬态工况与模态工况。其中，瞬态工况与实际驾驶过程较为相似，具有频繁的车速变化，而模态工况则由连续速度片段或加速度片段衔接而成，二者都可用于车辆认证与性能评估。但是，由于不同地区的交通流量分布和道路特性存在差异，汽车的实际运行状况存在显著差异，标准循环工况并不适用于不同地区车辆的设计与标定。因此，国内外专家学者对不同国家和地区的行驶工况进行了广泛研究，并建立了适用于该地区的行驶工况。
2、此外，随着新能源汽车的快速发展，越来越多循环工况的研究都围绕纯电动汽车（bev）与混合动力汽车（hev）来开展，尤其对纯电动乘用车、混合动力商用车等车型的运行工况研究十分地广泛和深入。但是，在工况构建时，大多研究仅考虑速度因素，忽略了其他因素对工况构建的影响。以公交车为例，由于其在某个固定线路运行，且具有频繁的随机启停行为，很难用现有标准工况来表征其运行特性。同时，在现有研究中，很少考虑乘客载荷变化对公交行驶工况的影响。因此，构建一个考虑乘客载荷变化的典型行驶工况，使其能够准确反映公交线路实际行驶特性，对于车辆设计及优化具有重要意义。
技术实现思路
1、本专利技术要解决的技术问题
2、本专利技术采用如下技术方案实现专利技术目的：
3、一种考虑乘客载荷变化的公交工况构建方法，其特征在于，包括：
4、s1：提出基于公交站点的短行程划分方法，根据相邻公交站点的实际距离划分运动片段，考虑速度和加速度的情况下，通过二维马尔可夫链蒙特卡洛方法，分别合成相邻公交站点之间的速度曲线，为公交线路构建具有代表性的车速工况；
5、s2：获取该公交线路的乘客数据，并按照高峰期和非高峰期进行划分，分别建立基于站点及人数分布的二维马尔可夫链，利用蒙特卡罗模拟和最大似然估计的方法，确定每个公交站点在非高峰和高峰时段的乘客人数，构建了该公交线路的乘客数量变化工况；
6、s3：将乘客数量转化为乘客载荷，按照站点将所构建的车速工况与乘客载荷变化工况进行合成，完成考虑载荷变化的城市公交工况的构建。
7、作为本技术方案的进一步限定，所述s1的具体操作过程如下：
8、s11：将每组测量数据的车速及对应的加速度数据按照站点分布，在下述约束条件的约束下划分为 m（ m为实际站点区间数）个区间：
9、 （1）
10、其中：表示第个区间段的车速集合；
11、与分别表示第个区间段的起始与终止车速，；
12、表示第个区间段车速为时，所对应的加速度；
13、表示第个区间段的实际距离；
14、表示车辆在第个区间段中行驶所用的时间；
15、s12：将相同站点区间内的工况段进行组合，作为该区间段内的行驶信息，将区间段内的车速与加速度信息转化成相应的状态，得到其状态分布概率，随后构建马尔可夫链；
16、s13：由状态分布概率计算出转移概率矩阵，将计算出的转移概率矩阵转换为若干行向量组合，并对每个行向量进行处理，构建新的矩阵，新矩阵中的元素需满足：
17、（2）
18、s14：定义的生成数量，通过蒙特卡洛模拟法来产生一组随机数，对于矩阵中某一行向量而言，当随机数处于某一区间，且满足下式时：
19、（3）
20、第个状态将被选定，随机状态变量将从当前状态转移到第个状态，同时，该状态所对应的速度将被选取作为下一时刻的车速，然后，根据该方法确定每一时刻车速构建每个区间段的车速工况；
21、s15：对每个区间段车速工况进行验证，如果满足该区间段的行驶里程要求，则可作为候选区间段车速工况，最后，将各区间段候选工况进行合成，完成该公交线路车速工况的构建。
22、作为本技术方案的进一步限定，所述s2的具体操作过程如下：
23、s21：以测量数据为基础，分别建立非高峰期及高峰期不同站点车载乘客数量变化的马尔可夫链模型，并得到其转移概率矩阵；
24、s22：定义随机数个数，生成随机数，通过马尔可夫链蒙特卡洛法确定每个随机数所属状态；
25、s23：对产生的随机状态进行统计分析，利用极大似然估计法确定公交线路中每一站点出现频率最多的状态，并以该状态所对应的乘客人数，作为该站点的车载乘客人数；
26、s24：重复步骤s21、步骤s22和步骤s23，并对所得到的同一站点车载乘客人数求均值，当该值趋于稳定时，不再重复上述步骤，将稳定值作为车辆经过该站点后车辆的载客数量；
27、s25：分别生成高峰期与非高峰期的车辆载客量随站点变化曲线，并通过相应的权重因子根据下式对每个站点实际乘客人数变化情况进行描述，得到该公交线路乘客人数变化曲线：
28、（4）
29、其中：表示第个站点生成的车辆载客人数；
30、与分别为非高峰期与高峰期车载乘客数量；
31、为权重因子，。
32、与现有技术相比，本专利技术的优点和积极效果是：1、传统的行驶工况构建方法，在构建工况时大多只考虑速度和加速度，而对个别道路情况和特殊车辆来讲，仅考虑速度和加速度无法全面描述出车辆行驶时的驾驶特性。本专利技术在充分考虑到乘客载荷对车辆运行的影响后，提出了一种考虑乘客载荷变化的行驶工况构建方法，解决了在驾驶周期构建过程中忽略乘客载荷变化导致的城市公交车真实驾驶特性反映不准确问题；2、在构建车速工况时，区别于传统的区间划分方法，本专利技术在划分区间时，提出了一种新型的基于站点的行驶区间划分方法，更清晰地反映出了不同站点之间车速的变化情况，有效提高了工况构建的精度；3、在构建乘客载荷变化工况时，将采集到的乘客数据按照高峰期和非高峰期进行划分，分别建立了二维马尔可夫链，得到高峰期与非高峰期的乘客载荷变化工况，能够有效区分乘客数据的异质性，并降低乘客载荷变化工况构建的难度；4、所合成的行驶工况包括车速与乘客载荷变化，能够更准确地反映该线路车辆的运行特性，给车辆设计与优化提供了良好的设计基础。
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1.一种考虑乘客载荷变化的公交工况构建方法，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的考虑乘客载荷变化的公交工况构建方法，其特征在于：所述S1的具体操作过程如下：
3.根据权利要求2所述的考虑乘客载荷变化的公交工况构建方法，其特征在于：所述S2的具体操作过程如下：
【技术特征摘要】
1.一种考虑乘客载荷变化的公交工况构建方法，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的考虑乘客载荷变化的公交工况构建方法，其特征在于...
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