基于车辆运行数据的驾驶能耗及驾驶风格分类分析

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与传统燃油汽车相比,纯电动汽车具有能耗低、污染小等突出优势,因此受到汽车行业的广泛关注。近年来我国新能源汽车产业规模不断扩大,汽车销量也不断攀升,因此电动汽车相关技术指标、测试方法及标准限制都随着电动汽车技术的成熟而不断更新。与此同时,国家对电动汽车的补贴方案也越来越严苛,进一步推进电动汽车向市场化方向发展。影响纯电动汽车发展的主要问题是车辆续航能力,通过规范驾驶行为能够降低车辆能耗,提高纯电动汽车的续驶里程;同时,通过驾驶行为分析能够探明不同驾驶风格的驾驶特点及车辆的运行特征,为纯电动汽车控制策略优化提供理论依据。本文以某款纯电动汽车日常运行数据为研究对象,对数据预处理后定义了包括车速类、变速类、踏板操纵类及时间比例类等共33个驾驶行为特征参数。将车辆运行数据按照运行状态分为起步、停车和运行阶段,通过最大互信息系数算法计算了这33个特征参数间的相关关系,明确了不同状态下对总能耗和百公里能耗这两个参数有显著影响的特征参数,结果表明不同阶段对能耗产生显著影响的驾驶行为不尽相同,在驾驶过程中应尽量规避能够引起高能耗的驾驶行为。以运行数据的最大车速和平均车速为驾驶工况表征参数通过K-Means算法得到低速、中速和高速三类工况数据,并拟合出三类工况分类边界的线性函数,建立驾驶工况识别模型。在驾驶风格分类之前对比了 K-Means+t-SNE和t-SNE+K-Means两种算法的分类准确性,结果表明在驾驶行为分类上t-SNE+K-Means具有优越性。不同驾驶工况下驾驶风格的分类结果表明不同工况下各特征参数的平均值不同,高速工况下特征参数平均值最小而低速工况下特征参数平均值最大,这说明低速工况下激烈驾驶的剧烈程度要大于高速工况,同时佐证了驾驶风格分类前进行驾驶工况识别的必要性。最后分析了不同驾驶风格下的加速踏板开度、制动踏板开度、方向盘角度、车速、电机转速、电机转矩和百公里能耗的分布特点,结果表明不同风格下运行特点具有较大差异,为相关技术人员针对不同风格驾驶人的车辆控制策略升级提供理论依据。
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