[发明专利]一种车辆行驶工况数据的识别与修正方法

摘要

本发明提供一种车辆行驶工况数据的识别与修正方法，利用车速记录仪获得车辆道路行驶试验数据，通过速度信号的定位状态、时间信号的连续性、速度限值法和加速度限值法来判断速度信号的有效性，计算无效定位、速度丢失、速度超限和加速度超限问题数据的持续时间，据此来判断奇异数据是否可修正，如果奇异数据可修正，则对奇异数据进行修正；不可修正，则剔除整组试验数据。本发明消除了由于少数奇异数据带来的整组试验数据有效性降低的影响，对原始数据进行重构，提高试验数据有效性，解决以人的主观判断和经验知识识别车速信号中的奇异数据过程中的不确定性，提高识别准确性和效率，使得车速信号识别和修正具有可重复性。

主权项

1.一种车辆行驶工况数据的识别与修正方法，其特征在于：包括以下步骤：步骤一、通过车速记录仪获得车辆道路行驶试验数据；通过车速记录仪获得车辆道路行驶试验数据，包括时间t、定位状态、车速V_i(t)(i=1,2,3,…,n)，其中车速V_i(t)单位为km/h，且V_i(t)≥0，t的单位为s，且t∈N，车辆定位状态参数为“A”和“V”，“A”代表定位有效，“V”代表定位无效；步骤二、通过检验试验数据的定位状态数据“A”或“V”来判断速度信号是否有效；如试验数据中包含有无效定位数据“V”，则计算得到无效定位数据“V”的持续时间为ΔT_d(ΔT_d≥1s)，通过分析无效定位数据“V”的持续时间ΔT_d(ΔT_d≥1s)来判断速度信号是否可修正；如数据可修正，则修正速度信号，其处理方法如下：如果与速度时间序列Vi(t)对应的定位状态数据中全部为“A”，证明卫星定位有效，速度信号有效，进行下一步工作；如果与速度时间序列V_i(t)对应的定位状态数据中包含有“V”，证明试验数据中存在无效定位数据，与无效定位数据对应时刻的速度信号无效；假设可以修正的车速信号持续时间为ΔT(ΔT≥1s)；进一步通过分析无效定位数据“V”的持续时间ΔT_d(ΔT_d≥1s)来判断速度信号是否可修正，如果满足条件：ΔT_d>ΔT，则证明无效定位持续时间过长，导致速度信号无法修正，试验数据无效，剔除试验数据；如果ΔT_d≤ΔT，则证明无效定位数据持续时间在可修正范围内，则对由于无效定位原因而引起的速度无效信号进行修正，修正完成后进行下一步工作；步骤三、通过检验时间信号的连续性来判断速度信号是否发生丢失；如果时间信号不连续，证明速度信号发生丢失，导致试验数据的不完整，计算速度丢失信号的持续时间ΔT_t(ΔT_t≥1s)，通过分析丢失的速度信号持续时间ΔT_t(ΔT_t≥1s)来判断丢失速度信号是否可修正；如果数据可修正，则插值补充速度信号，其处理方法如下：车速记录仪记录速度信号的采样频率是1Hz，即试验获得的速度信号的时间间隔Δt=t_i+1-t_i=1s，对已采集到的试验数据进行时间连续性的检验，以判断速度信号是否发生丢失；在车辆正常行驶条件下，与速度信号关联的时间间隔应满足条件：Δt=t_i+1-t_i=1如果时间间隔满足Δt=t_i+1-t_i=1，证明速度信号没有发生丢失，试验数据有效；如果时间间隔Δt=t_i+1-t_i≠1，说明车速记录仪在数据记录过程中丢失了速度信号；进一步通过分析丢失的速度信号持续时间ΔT_t(ΔT_t≥1s)来判断丢失速度信号是否可修正，如果满足条件：ΔT_t>ΔT，则证明速度丢失信号的持续时间过长，无法修正，试验数据无效，剔除试验数据；如果ΔT_t≤ΔT，则证明速度丢失信号的持续时间在可修正范围内，则对速度丢失信号进行插值补充，补充完成后进行下一步工作；步骤四、检验速度信号中是否存在速度超限值；如果速度信号中存在超限值，计算速度超限值的持续时间ΔT_v(ΔT_v≥1s)，通过分析速度超限信号的持续时间ΔT_v(ΔT_v≥1s)来判断速度信号是否可修正；如果数据可修正，则修正速度超限信号，其处理方法如下：结合道路交通情况、实际道路特征和车辆自身特性确定车辆的最高行驶车速V_max(V_max>120km/h)，在车辆正常行驶条件下，车辆行驶速度V_i(t)应满足条件：V_i(t)≤V_max如果速度信号点均满足V_i(t)≤V_max，证明速度信号中不存在速度超限信号，进行下一步工作；如果速度信号中存在V_i(t)>V_max，则说明速度信号中存在速度超限值；进一步通过分析速度超限信号的持续时间ΔT_v(ΔT_v≥1s)来判断速度信号是否可修正，如果满足条件：ΔT_v>ΔT，则证明速度超限信号持续时间过长，导致速度信号无法修正，试验数据无效，剔除试验数据；如果ΔT_v≤ΔT，则证明速度超限信号的持续时间在可修正范围内，则对速度超限信号进行修正，修正完成后进行下一步工作；步骤五、检验加速度信号中是否存在加速度超限值，以此来判断速度信号中是否存在突变值；如果加速度信号中存在超限值，说明速度信号中存在突变值，计算速度突变信号的持续时间ΔT_a(ΔT_a≥1s)，通过分析速度突变信号的持续时间ΔT_a(ΔT_a≥1s)来判断速度突变信号是否可修正；如果可修正，则对速度突变信号进行修正，其处理方法如下：假设车辆行驶加速度时间序列为a_j(t)(j=1,2,3,…n-1)(m/s²)，车辆行驶最大加速度为a_max(a_max>0)，在车辆正常行驶过程中，速度变化率应满足如下条件：|a_j(t)|≤a_max如果速度变化率满足|a_j(t)|≤a_max，证明加速度信号中不存在超限值，速度信号中不存在突变信号，试验数据有效，进行下一步工作；如果速度变化率满足|a_j(t)|>a_max，证明加速度信号中存在超限值，说明速度信号中存在突变值，需对速度突变值进行修正；进一步通过分析速度突变信号的持续时间ΔT_a(ΔT_a≥1s)来判断速度突变信号是否可修正，如果ΔT_a>ΔT，证明速度突变信号的持续时间过长，导致速度突变信号无法修正，试验数据无效，剔除试验数据；如果ΔT_a≤ΔT，则证明速度突变信号的持续时间在可修正范围内，则对速度突变信号进行修正；车辆行驶工况数据的识别与修正过程结束。