[发明专利]一种智能网联纯电动汽车行驶工况预测方法

说明书

本发明公开了一种智能网联纯电动汽车行驶工况预测方法，视频检测系统获取路况信息、车载传感器获取车辆行驶信息、GPS卫星定位系统获取车辆位置信息，并传递给云端服务器；若道路当前为畅行路况，则根据马尔可夫滚动预测方法预测未来工况信息；若为拥堵路况，则对根据本车前后车辆的历史数据进行预测；若为缓行路况，则根据马尔可夫滚动预测方法和本车前后车辆的历史数据进行未来工况信息的预测，将预测结果传递给主控制器，求得预测值与实际值的误差作为下次预测的反馈输入。本发明采用智能网联的方法实时获取路况信息，提高了预测的准确性，保证预测的未来行驶工况信息更接近于实际工况信息。

技术领域

本发明涉及智能网联汽车技术领域，具体涉及一种智能网联纯电动汽车行驶工况预测方法。

背景技术

随着环境污染和能源危机的日趋严重，具有节能环保、零污染、低噪声的纯电动汽车成为了重要发展对象之一。然而纯电动汽车为单一的有限能量源，其续驶里程短成为了限制纯电动汽车发展的主要原因。在不同区域，车辆实际运行工况有很大的差异。车辆实际行驶工况会直接影响纯电动汽车的能耗和续驶里程，对未来行驶工况的预测可以优化纯电动汽车的能量管理控制策略，进一步提高纯电动汽车的能耗和续驶里程表现。目前，纯电动汽车行驶工况预测主要为基于历史信息的工况预测，通过对历史数据进行统计学分析，利用统计学规律结合智能算法进行预测，然而这种方法无法获知当前的工况环境，预测精度并不高；为此将实时周围环境与历史信息相结合的工况预测显得十分必要。

发明内容

本发明的目的在于提供一种智能网联纯电动汽车行驶工况预测方法，旨在利用车联网系统，考虑了周围工况环境，保证了预测的未来行驶工况信息更接近于未来实际工况信息，实现本发明的技术方案如下：

一种智能网联纯电动汽车行驶工况预测方法，包括如下步骤：

步骤1)，视频检测系统采集道路信息并传送至云端服务器，云端服务器对其进行处理获取车流量、车型及车辆质心位置；

步骤2)，车载终端获取车辆速度和加速度信息、GPS卫星定位系统获取车辆位置信息，并将获得的信息传输至云端服务器，云端服务器对数据进行存储、分析和计算；

步骤3)，云端服务器根据获得的速度、加速度、位置、车型、车流量以及车辆质心距离信息进行工况预测计算；若为畅行路况，采用马尔可夫滚动预测法预测未来行驶工况信息；若为拥堵路况，则根据车-车之间的历史信息对未来行驶信息进行预测；若为缓行路况，则将马尔可夫滚动预测结果与通过车-车之间历史信息预测的结果进行对比，取与当前状态相近值作为预测结果；

步骤4)，将预测结果传输至主控制器，主控制器获取预测结果与实际值之间的误差，调整下次预测结果。

进一步，所述马尔可夫滚动预测法预测未来行驶工况信息，具体为：取滚动历史时间窗T内的历史数据，对速度-加速度进行状态划分，计算各状态之间转化的频率构成转移状态矩阵，取概率最大值与当前状态的乘积作为预测值，并根据当前交通路况信息对预测值进行修正：其中，v_t表示当前速度，a_t表示当前加速度，v_t+1表示下一状态速度，a_t+1表示下一状态加速度，K_c表示畅行路况下的修正系数，K_h表示缓行路况下的修正系数，maxP_ij表示从状态i转移到下一状态的最大概率；所述转移状态矩阵

进一步，所述拥堵路况时，云端服务器根据与本车同路同向前m后n辆车的历史行驶数据，进行预测：其中μ_i表示前后车辆与本车是否为同类型，L_i表示前后车辆质心位置距离本车质心位置的长度，v_i表示前后车辆在滚动历史时间窗T内的平均速度，a_i表示前后车辆在滚动历史时间窗T内的平均加速度；所述μ_i为1时，前后车辆与本车是同类型车辆，所述μ_i为0时，前后车辆与本车不是同类型车辆。