[发明专利]一种车辆智能预测控制系统及其方法

说明书

技术领域

本发明涉及车辆智能控制技术领域，尤其涉及一种车辆智能预测控制系统及其方法。

背景技术

随着资源日趋枯竭，城市交通导致的污染日益严重，新能源如电动、燃料电池等车辆的环保性或经济性已成为城市污染和未来矿物能源短缺的重要解决方案。但新能源车辆的能量补充无法像传统能源车辆一样方便，车辆本身的储备能源相对有限，同样的能量储备在不同条件下行驶时，里程差别可能极大，如果不能较为准确的预测行程所需驱动能量，使用者无法放心地进行远程行驶，这大大限制了新能源车辆的普及和使用范围；在行驶能量预测领域，在车辆导航系统中，传统路径规划基于行程长短、限速快慢或通行路面特点(比如高速优先)等条件优化行驶路线，没有针对行程较为准确的能量预测和基于预测的以能量为优化对象的方法，无法直接达到环保节能的目的。

在此背景下，急需能够综合各种信息更加准确预测交通状况、运用大数据平台分享行驶数据，更准确地预测行程需要的驱动能量以及根据能量优化行程的解决方案。

发明内容：

本发明的目的是提供一种能够预测行程能量需求、根据能量预测合理安全地规划行驶线路、优化行驶计划、合理安排各种能源运用策略和驱动策略的车辆智能预测控制系统及方法。

为实现上述目的，一方面，本发明提供了一种车辆智能预测控制系统，该系统包括至少一个车载控制系统、共享数据库和信息收集系统；

信息收集系统用于实时收集道路信息，并将收集的道路信息上传到共享数据库，道路信息包括路段上的交通状况、路面平均车速、路面特征和气象预报信息；

车载控制系统用于制订车辆行驶计划、分析能耗数据、计算路段系数、控制能源使用策略、以及控制车辆行驶，向共享数据库上传行驶计划和路段系数，及周边交通状况，并根据车辆行驶条件预测驱动能量；

共享数据库存储信息收集系统和车载控制系统上传的数据，并根据车辆行驶计划和途径路段的通过能力预测道路交通状况，或者根据路段上的实时交通状况和历史交通状况预测道路交通状况。

另一方面，本发明提供了一种车辆智能预测控制方法，应用于包括至少一个车载控制系统、共享数据库和信息收集系统构成的系统中，该方法包括以下步骤：

通过信息收集系统实时收集道路信息，并将收集的道路信息上传到共享数据库，道路信息包括路段上的交通状况、路面平均车速、路面特征和气象预报信息；

通过车载控制系统制订车辆行驶计划、分析能耗数据、计算路段系数、控制能源使用策略、以及控制车辆行驶，并向所述共享数据库上传行驶计划和路段系数，及周边交通状况，并根据车辆行驶条件预测驱动能量；

通过共享数据库存储所述信息收集系统和所述车载控制系统上传的数据，并根据车辆行驶计划和途径路段的通过能力预测道路交通状况，或者根据路段上的实时交通状况和历史交通状况预测道路交通状况。

本发明的有益效果包括：

1、更加安全。本发明可以帮助驾驶员更加准确的预测交通状况、测算行驶需要的能量，在更加节能的优化行驶路线的基础上，大大降低了因为电力不够无法回家的风险，给驾驶员更充足的信心进行更远的行程；同时也避免了电池过放电的危险，出现电池过放电的几率大大降低，大大提高了电池寿命。是新能源车辆必不可少的控制方法，具有巨大的安全价值、经济价值和广阔的市场前景。

2、更加实用。电力驱动具有污染小，驱动的效率大大高于燃料动力的特点，驱动发电用能源(比如煤炭或太阳能)消耗层次低于车辆燃料的特点，用低层次能源换取高层次能源具有重要的战略意义。但电池电量受温度、驱动方式、以及路况影响极大，一辆储备电力够300公里匀速行驶的电动车辆在面临100公里的复杂路程时也不会信心十足，这样的驱动极大的限制了电动车辆的普及。本发明能够提前更加准确预测电池能量和行程能力，车主可以更加放心地在更大的范围使用，大大增加了电动车的实用性。

3、更加经济和环保。本发明可以大大提高车辆经济性和环保性。比如双能量汽车在回家的路途中，在更加准确地预测能量需求基础上，可以根据离目的地和充电站的距离，及时使用电池中存储能量，减少燃料消耗；在市区行驶，可以在更准确地预测能量需求的基础上，更合理地安排燃料动力和电能的使用，达到最大节能的目的。所以，智能预测控制系统装置可以充分发挥车辆的经济性和环保性，并产生巨大的经济效益和环保效益。

综上所述，智能预测控制系统，能够更好地发挥各种能源的优势，为有效降低能源消耗、减少环境污染、降低燃料依赖、提高车辆使用的经济性和环保性能，发挥巨大的社会效益和经济效益。

附图说明：