基于行驶工况的纯电动公交车起步评价研究

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一直以来,公交车在城市的公众出行中担任极其重要的角色,公交车因任务需求,需要在循环工况内频繁启停,所以驾驶员合理的起步方式不仅可以有效地降低车辆运行能耗,同时可以显著提升乘客出行的舒适性和公共安全水平。另一方面,随着纯电动公交车在公共交通中得到快速普及,获取公交车的瞬时能耗和加减速等动态行车数据成为可能。因此本文通过对纯电动公交车的实际行车数据挖掘,构建了具有高可解读性的驾驶员起步评价模型,主要研究内容如下:(1)对纯电动公交车行车数据预处理与起步过程重建。以某型号纯电动公交车为研究对象,在对日常运行数据进行预处理与特征工程后,重构了纯电动公交车的起步过程及循环工况,并从全部行车数据中划分出表征起步行为的数据子集,降低了数据挖掘分析的复杂度。(2)纯电动公交车驾驶员起步风格识别与起步过程运动特性分析。首先以宏观角度分析在城市路网中纯电动公交车的运行特点,对研究车辆进行单位里程能耗分析以及能耗的关联分析,选出影响运营经济性的行车特征。然后利用特征参数,通过主成分分析、K均值聚类等方法将驾驶员起步风格划分为温和型、适中型和激进型。以车速、加速度、冲击度、机动车比功率以及加速过程中的单位里程能耗作为关键评估指标,对三种起步类型进行了乘车安全性和运营经济性综合评估。最后结合评估指标给出了纯电动公交车的优化加速建议。(3)构建了纯电动公交车驾驶员起步评价体系。针对驾驶员起步评价关键指标,应用Logistic回归算法构建了评分卡模型,实现了起步风格分类与评分的一体化,解决了目前驾驶风格分类方法难以描述其在相应类别上的“程度”问题,模型构建流程与结果与以往分类模型相比具有更高的可解读性。构建出的评分卡模型在测试集上准确率为94.34%,AUC值为0.99,表明模型具有良好分类效果,最终利用该模型模型构建出了驾驶员综合起步评价体系。统计分析的结果表明,该评价体系可以从安全性和经济性两方面有效评价驾驶员起步操作的合理性,对加强驾驶员行为监管和提升道路通行安全水平具有重要的指导意义。
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