[发明专利]一种基于多元非线性回归的城市电动公交车行程能耗估计方法

权利要求书

1.一种基于多元非线性回归的城市电动公交车行程能耗估计方法，其特征在于：所述方法具体过程为：

步骤一、采集电动公交车基础运行数据；

步骤二、基于步骤一估计电动公交车行程牵引能耗；

步骤三、基于步骤一估计电动公交车空调系统能耗；

步骤四、基于步骤二和步骤三估计电动公交车行程能耗；

所述步骤一中采集电动公交车基础运行数据；具体过程为：

步骤一一、随机抽样采集N个行程的纯电动公交车的实际运行数据，每个行程的纯电动公交车的实际运行数据包括：日期、车牌号、线路名称、运行方向、线路里程、整备质量、行程发车时刻、行程结束时刻、行程能耗、行程时间、沿线相邻站点间车上乘客数量、空调状态、空调开启时间信息；

步骤一二、获取数据采集期间每日时段k内平均每小时环境温度基于步骤一一计算行程i的平均环境温度

步骤一三、基于步骤一一计算行程i的平均乘客载重m_i；

所述步骤一二中获取数据采集期间每日时段k内平均每小时环境温度基于步骤一一计算行程i的平均环境温度表达式为：

式中：1≤k≤24，h；t_i为行程i的行程时间，min；为行程i属于第k个时段的时长，min；1≤i≤N；

所述步骤一三中基于步骤一一计算行程i的平均乘客载重m_i，表达式为：

式中：L_i为行程i的公交线路里程，km；S为行程i的公交站点数量，个；1≤i≤N；L_s,s+1为线路上相邻站点s与s+1间里程，km；P_s,s+1为公交车上相邻站点s与s+1间的乘客数量，人；为乘客平均重量；

所述步骤二中基于步骤一估计电动公交车行程牵引能耗；具体过程为：

步骤二一、筛选电动公交车空调状态为关闭的行程组成样本集合A，样本数量记为N₁；

步骤二二、估计行程i的电动公交车行程牵引能耗行程牵引能耗模型表达式为：

式中：1≤i≤N₁；M_i为行程i的电动公交车整备质量，kg；为电动公交车的最佳工作温度，℃；为最佳回归系数估计量；

所述电动公交车的最佳工作温度与最佳回归系数估计量确定过程为：

步骤二三一、观察N₁个样本的行程能耗在不同平均行程温度范围内的分布，以波谷段能耗对应的平均行程温度范围作为搜索区间，记为[c,d]；

步骤二三二、计算电动公交车第j种工作温度下目标函数和损失函数表达式为：

式中：w_1i为行程i的电动公交车行程牵引能耗观测值，kWh；为行程牵引能耗的拟合残差项；为第j种工作温度下的回归系数估计值；

步骤二三三、根据对称原则选择初始点与且

步骤二三四、基于最小二乘原则，求解线性代数方程组和得到损失函数最小时的回归系数的估计值及对应的目标函数

式中：ψ为损失函数；为第1种工作温度下的行程牵引能耗模型的回归系数估计值；

同理计算损失函数最小时的回归系数的估计值及对应的目标函数

步骤二三五、对比目标函数值和如果认为为劣质点；舍弃劣质点外侧部分，保留否则，认为为劣质点，舍弃劣质点外侧部分，保留

步骤二三六、在步骤二三五缩小后的区间内，取与劣质点对称的新点计算损失函数最小时的回归系数估计值及对应的目标函数对比新点与劣质点的目标函数，进一步缩小搜索区间；

步骤二三七、重复步骤二三六，直到区间保留点间差值小于或等于给定允许误差ε，输出保留点作为最佳工作温度并得到对应

使用White检验判断是否存在异方差，对行程牵引能耗模型进行修正；具体过程为：

步骤二四一、构造辅助回归模型

步骤二四二、对辅助回归模型使用最小二乘法进行参数估计得到可决系数R²；

构造统计量N₁R²，在给定显著性水平α＝0.05下，如果认为不存在异方差，行程牵引能耗模型不需要修正，转入步骤三；如果认为存在异方差，转入步骤二四三；

为卡方分布；

步骤二四三、以作为权数，同乘以公式(4)的两边，得到修正后的电动公交车的行程牵引能耗估计回归模型，转入步骤三。