本發(fā)明涉及智能可持續(xù)交通，特別是一種基于燃油車-道路-環(huán)境信息的經(jīng)濟(jì)能耗速度引導(dǎo)方法。

背景技術(shù)：

1、智慧交通系統(tǒng)被認(rèn)為是實(shí)現(xiàn)節(jié)能型道路交通系統(tǒng)的重要技術(shù)，速度引導(dǎo)算法是智慧交通系統(tǒng)的核心算法之一。然而，當(dāng)前大部分速度引導(dǎo)功能需要利用交通信控信息、實(shí)時(shí)交通流信息等，不僅系統(tǒng)龐大且對(duì)交通信息感知及通信技術(shù)要求高，不利于在當(dāng)前低智能化交通環(huán)境下應(yīng)用。隨著車輛智能化程度提高，尤其是端到端技術(shù)的重大進(jìn)步，車輛逐漸成為信息感知與處理的綜合平臺(tái)，但是仍缺乏基于此的經(jīng)濟(jì)能耗速度引導(dǎo)方法。因此，為了更好適應(yīng)車輛技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)，降低速度引導(dǎo)系統(tǒng)的復(fù)雜性，實(shí)現(xiàn)節(jié)能型可持續(xù)交通系統(tǒng)，需要一種基于燃油車-道路-環(huán)境信息的經(jīng)濟(jì)能耗速度引導(dǎo)方法。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本發(fā)明的目的是提供一種基于燃油車-道路-環(huán)境信息的經(jīng)濟(jì)能耗速度引導(dǎo)方法，克服現(xiàn)有技術(shù)系統(tǒng)繁雜且計(jì)算成本高等問(wèn)題，通過(guò)綜合利用基于車輛端到端技術(shù)的多源信息，獲得經(jīng)濟(jì)能耗速度，實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)型的節(jié)能出行目標(biāo)。

2、為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明采用的技術(shù)方案是：

3、步驟1：獲取所需物理量

4、獲取車輛加速度、車型、車輛質(zhì)量、車輛迎風(fēng)面積、空氣密度、重力加速度、道路坡度、道路最大限速、道路最小限速。

5、獲取關(guān)鍵系數(shù)

6、首先，根據(jù)車輛類型與工況條件，確定車輛內(nèi)部能耗強(qiáng)度系數(shù)、制動(dòng)能耗強(qiáng)度系數(shù)。當(dāng)車型為小型車且不減速，內(nèi)部能耗強(qiáng)度系數(shù)為4.95，制動(dòng)能耗強(qiáng)度系數(shù)為0；當(dāng)車型為大型車且不減速，內(nèi)部能耗強(qiáng)度系數(shù)為1.95，制動(dòng)能耗強(qiáng)度系數(shù)為0；當(dāng)車型為小型車且減速，內(nèi)部能耗強(qiáng)度系數(shù)為23.07，制動(dòng)能耗強(qiáng)度系數(shù)為53852；當(dāng)車型為大型車且減速，內(nèi)部能耗強(qiáng)度系數(shù)為20.20，制動(dòng)能耗強(qiáng)度系數(shù)為186983；當(dāng)車型為小型車，空氣動(dòng)力學(xué)系數(shù)為0.31；當(dāng)車型為大型車，空氣動(dòng)力學(xué)系數(shù)為0.80。這些參考值可更新與補(bǔ)充，車型參考《城市道路工程設(shè)計(jì)規(guī)范》cjj?37-2012中“3.3?設(shè)計(jì)車輛”，小型車對(duì)應(yīng)“小客車”，大型車對(duì)應(yīng)“大型車”。

7、確定理論經(jīng)濟(jì)能耗速度

8、對(duì)于車輛最小時(shí)間能耗的優(yōu)化速度，其計(jì)算方法為：當(dāng)車輛減速無(wú)坡行駛，且滿足小于0時(shí)，；當(dāng)減速上坡或加速下坡或減速下坡且小于0時(shí)，；當(dāng)勻速下坡且小于0時(shí)，；其他條件下，。對(duì)于車輛最小空間能耗的優(yōu)化速度，其計(jì)算方法為：{v}_{2}=\sqrt[{3}] {\gamma /\left ( {\lambda {\rho }_{air}{c}_6ek2qrk8dy8fa} \right )}。其中，為車輛重量；為加速度；為輪胎道路的摩擦系數(shù)；為重力加速度；空氣密度；為空氣動(dòng)力學(xué)系數(shù)；：車輛迎風(fēng)面積；：道路坡度；為道路最小限速；：車輛制動(dòng)能耗強(qiáng)度系數(shù)。

9、選擇出行場(chǎng)景

10、獲取車輛出行場(chǎng)景。當(dāng)車輛的出行時(shí)長(zhǎng)確定，出行場(chǎng)景代碼為1；當(dāng)車輛的行程路線確定，出行場(chǎng)景代碼為2；

11、確定實(shí)際經(jīng)濟(jì)能耗速度

12、當(dāng)出行場(chǎng)景代碼為1，以最小時(shí)間能耗的優(yōu)化速度作為參考優(yōu)化速度。當(dāng)出行場(chǎng)景代碼為2，以最小空間能耗的優(yōu)化速度作為參考優(yōu)化速度。對(duì)比道路限速與參考優(yōu)化速度，確定經(jīng)濟(jì)能耗速度，計(jì)算式如下：當(dāng)出行代碼為1且大于最小道路限速但小于最大道路限速時(shí)，；當(dāng)出行代碼為1且不超過(guò)道路最小限速時(shí)，；當(dāng)出行代碼為1且超過(guò)最大道路限速時(shí)，；當(dāng)出行代碼為2且大于最小道路限速但小于最大道路限速時(shí)，；當(dāng)出行代碼為2且不超過(guò)最小道路限速，；當(dāng)出行代碼為2且超過(guò)最大道路限速時(shí)，。

13、與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果是：

14、（1）該發(fā)明技術(shù)以車輛為數(shù)據(jù)感知與處理平臺(tái)，系統(tǒng)構(gòu)成簡(jiǎn)單，極大降低了對(duì)輸入數(shù)據(jù)的要求及計(jì)算成本，尤其適用于近未來(lái)交通環(huán)境。然而，現(xiàn)有速度引導(dǎo)系統(tǒng)構(gòu)成復(fù)雜，各子系統(tǒng)對(duì)交通信息的豐富度與實(shí)時(shí)性要求高，導(dǎo)致系統(tǒng)安裝及使用成本高昂，不利于在當(dāng)前智能化程度較低的交通場(chǎng)景下應(yīng)用。

15、（2）該發(fā)明技術(shù)借助車輛端到端技術(shù)優(yōu)勢(shì)，融合利用了包含車路環(huán)境信息的多源數(shù)據(jù)，為不同出行需求場(chǎng)景提供經(jīng)濟(jì)能耗速度引導(dǎo)方法。而車輛端到端技術(shù)主要應(yīng)用在自動(dòng)駕駛領(lǐng)域，在節(jié)能出行角度拓展不夠，尚未形成最優(yōu)化的節(jié)能經(jīng)濟(jì)出行方式。

技術(shù)特征：

1.一種基于燃油車-道路-環(huán)境信息的經(jīng)濟(jì)能耗速度引導(dǎo)方法，其特征在于，包括以下步驟：

2.如權(quán)利要求1所述的一種基于燃油車-道路-環(huán)境信息的經(jīng)濟(jì)能耗速度引導(dǎo)方法，其特征在于，步驟2中，關(guān)鍵系數(shù)獲取方法為：當(dāng)車型為小型車且不減速，內(nèi)部能耗強(qiáng)度系數(shù)為4.95，制動(dòng)能耗強(qiáng)度系數(shù)為0；當(dāng)車型為大型車且不減速，內(nèi)部能耗強(qiáng)度系數(shù)為1.95，制動(dòng)能耗強(qiáng)度系數(shù)為0；當(dāng)車型為小型車且減速，內(nèi)部能耗強(qiáng)度系數(shù)為23.07，制動(dòng)能耗強(qiáng)度系數(shù)為53852；當(dāng)車型為大型車且減速，內(nèi)部能耗強(qiáng)度系數(shù)為20.20，制動(dòng)能耗強(qiáng)度系數(shù)為186983；當(dāng)車型為小型車，空氣動(dòng)力學(xué)系數(shù)為0.31；當(dāng)車型為大型車，空氣動(dòng)力學(xué)系數(shù)為0.80。這些參考值可更新與補(bǔ)充，車型參考《城市道路工程設(shè)計(jì)規(guī)范》cjj?37-2012中“3.3?設(shè)計(jì)車輛”，小型車對(duì)應(yīng)“小客車”，大型車對(duì)應(yīng)“大型車”。

3.如權(quán)利要求1所述的一種基于燃油車-道路-環(huán)境信息的經(jīng)濟(jì)能耗速度引導(dǎo)方法，其特征在于，步驟3中，理論經(jīng)濟(jì)能耗速度計(jì)算方法為：對(duì)于車輛最小時(shí)間能耗的優(yōu)化速度，其計(jì)算方法為：當(dāng)車輛減速無(wú)坡行駛，且滿足小于0時(shí)，；當(dāng)減速上坡或加速下坡或減速下坡且小于0時(shí)，；當(dāng)勻速下坡且小于0時(shí)，；其他條件下，。對(duì)于車輛最小空間能耗的優(yōu)化速度，其計(jì)算方法為：。其中，為車輛重量；為加速度；為輪胎道路的摩擦系數(shù)；為重力加速度；空氣密度；為空氣動(dòng)力學(xué)系數(shù)；：車輛迎風(fēng)面積；：道路坡度；為道路最小限速；：車輛制動(dòng)能耗強(qiáng)度系數(shù)。

4.如權(quán)利要求1所述的一種基于燃油車-道路-環(huán)境信息的經(jīng)濟(jì)能耗速度引導(dǎo)方法，其特征在于，步驟5中，實(shí)際經(jīng)濟(jì)能耗速度計(jì)算方法為：當(dāng)出行代碼為1且大于最小道路限速但小于最大道路限速時(shí)，；當(dāng)出行代碼為1且不超過(guò)道路最小限速時(shí)，；當(dāng)出行代碼為1且超過(guò)最大道路限速時(shí)，；當(dāng)出行代碼為2且大于最小道路限速但小于最大道路限速時(shí)，；當(dāng)出行代碼為2且不超過(guò)最小道路限速，；當(dāng)出行代碼為2且超過(guò)最大道路限速時(shí)，。

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明公開(kāi)了一種基于燃油車?道路?環(huán)境信息的經(jīng)濟(jì)能耗速度引導(dǎo)方法，屬于智能可持續(xù)交通領(lǐng)域。所述經(jīng)濟(jì)能耗速度引導(dǎo)方法包括：獲取車輛速度、加速度、車型、車輛質(zhì)量、車輛迎風(fēng)面積、空氣密度、重力加速度、道路路面材料、道路坡度、道路限速；根據(jù)車輛類型，確定車輛內(nèi)部能耗強(qiáng)度系數(shù)、制動(dòng)能耗強(qiáng)度系數(shù)。根據(jù)車輛類型、車輛迎風(fēng)面積與空氣密度，確定車輛空氣動(dòng)力學(xué)系數(shù)；根據(jù)上述物理量與系數(shù)，計(jì)算車輛最小時(shí)間能耗的優(yōu)化速度；根據(jù)上述物理量與系數(shù)，計(jì)算車輛最小空間能耗的優(yōu)化速度；獲取車輛出行場(chǎng)景。當(dāng)車輛的出行時(shí)長(zhǎng)確定，出行場(chǎng)景代碼為1；當(dāng)車輛的行程路線確定，出行場(chǎng)景代碼為2；當(dāng)出行場(chǎng)景代碼為1，以最小時(shí)間能耗的優(yōu)化速度作為參考優(yōu)化速度。當(dāng)出行場(chǎng)景代碼為2，以最小空間能耗的優(yōu)化速度作為參考優(yōu)化速度。對(duì)比道路限速與參考優(yōu)化速度，確定經(jīng)濟(jì)能耗速度，從而引導(dǎo)車輛綠色節(jié)能出行。

技術(shù)研發(fā)人員：毛洪鈞,孫濱,張啟鈞
受保護(hù)的技術(shù)使用者：南開(kāi)大學(xué)
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2025/1/2