基于VSP的山区高速公路商用车油耗计算模型研究

发布时间：2017-08-13 18:12

  本文关键词：基于VSP的山区高速公路商用车油耗计算模型研究

  更多相关文章： VSP 聚类分析 VSP分布特性 油耗计算模型 相对误差

【摘要】：相对于速度、加速度,宏观机动车油耗计算能够更好地反映驾驶条件对燃油消耗量的影响,因此利用VSP来评价油耗具有现实的意义。相关研究表明:乘用车VSP区间变化范围基本不变;山区高速公路商用车由于轴型、载重量、坡度的不同,其VSP区间变化范围较大,燃油消耗量变化较大,因此预测山区高速公路上商用车油耗是目前研究的热点。本文主要研究基于VSP的山区高速公路商用车油耗计算模型。本文首先介绍了山区高速公路商用车驾驶行为的数据采集方案与数据处理方法。采用潍柴CAN总线适配器监控车辆ECU,进而获取发动机转速、运行车速、喷油量、输出扭矩、扭矩负荷率等参数,同时利用视频采集器来记录车辆在高速公路上行驶时的参数。得到各个瞬时时刻的路段线形、驾驶行为及发动机工况等数据,以及后续研究VSP分布特性和油耗特性的的瞬时VSP及瞬时油耗率等数据。然后分析了不同商用车在不同路段线形下的平均速度区间分布特性、不同平均速度区间下的VSP分布特性。分别对影响VSP的参数包含坡度、速度、加速度等参数进行划分,通过对试验数据进行聚类分析后,对坡度以1%的步长进行划分,对车速以10km/h的步长进行划分,对VSP以1kw/t的步长进行划分,进而分析不同商用车的平均速度分布特性、不同平均速度区间下的VSP分布特性。结果表明坡度越大,车辆在高车速区间的分布比例越小;且经过SPSS中对单体样本的K-S检验,不同平均速度区间下的VSP近似与呈正态分布特性,但随着车速区间的增大,VSP分布率峰值逐渐增大,同时各个VSP分布率峰值对应的VSP与该速度区间内平均速度对应的VSP值相吻合,从而得到不同平均速度区间与VSP的对应关系。基于瞬时油耗率与瞬时VSP的对应关系,计算得到不同VSP区间下的瞬时平均油耗率,再利用VSP分布率计算得到不同速度区间下的平均油耗率,从而得到基于VSP分布的商用车油耗计算模型。最后,本文选取了山区高速公路中路段为试验验证对象,对基于VSP的山区高速公路商用车油耗计算模型进行了检验,通过比较分析得到:客车经过各个路段时燃油消耗量预测值与实测值最大相对误差为6.75%,最小相对误差为0.87%;货车经过各个路段时燃油消耗量预测值与实测值最大相对误差为10%,最小相对误差为1.71%。证明了基于VSP的山区高速公路商用车油耗模型的可靠性及适用性。
【关键词】：VSP 聚类分析 VSP分布特性 油耗计算模型 相对误差
【学位授予单位】：长安大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：U471.23
【目录】：

• 摘要4-5
• Abstract5-9
• 第一章 绪论9-26
• 1.1 研究背景与意义9-10
• 1.2 研究目标与内容10-11
• 1.3 研究技术路线11-12
• 1.4 国内外研究综述12-26
• 1.4.1 国内外机动车油耗测算方法研究综述12-22
• 1.4.2 VSP分布研究现状22-26
• 第二章 商用车VSP分布模型26-44
• 2.1 机动车VSP理论26-29
• 2.1.1 VSP基本概念26-28
• 2.1.2 VSP聚类方法28-29
• 2.1.3 VSP分布29
• 2.2 商用车VSP模型29-36
• 2.2.1 商用车VSP模型的建立29-34
• 2.2.2 商用车VSP影响因素分析34-36
• 2.3 VSP分布模型数据采集与处理方法36-43
• 2.3.1 VSP分布数据采集方案36-42
• 2.3.2 VSP分布数据处理方法42-43
• 2.4 本章小结43-44
• 第三章 基于VSP的商用车油耗计算模型44-68
• 3.1 不同路段线形下的平均速度分布特性44-47
• 3.1.1 客车在不同路段线形下的平均速度分布特性44-45
• 3.1.2 货车在不同路段线形下的平均速度分布特性45-47
• 3.2 不同平均速度区间下的VSP分布特性47-62
• 3.2.1 客车在不同平均速度区间下的VSP分布特性47-52
• 3.2.2 货车在不同平均速度区间下的VSP分布特性52-62
• 3.3 基于VSP的商用车油耗计算模型构建62-67
• 3.3.1 客车VSP与油耗率的关系62-63
• 3.3.2 货车VSP与油耗率的关系63-64
• 3.3.3 基于速度和VSP分布的油耗计算模型64-67
• 3.4 本章小结67-68
• 第四章 基于VSP的山区高速公路商用车油耗计算模型应用68-72
• 4.1 基于VSP的客车油耗模型应用与检验68-69
• 4.2 基于VSP的货车油耗模型应用与检验69-71
• 4.3 本章小结71-72
• 结论与展望72-74
• 论文主要结论72
• 论文建议与展望72-74
• 参考文献74-77
• 攻读学位期间取得的研究成果77-78
• 致谢78

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本文编号：668639