一种路面舒适性指数的确定方法及系统与流程

文档序号:24024254发布日期:2021-02-23 12:44阅读:来源:国知局
技术特征:

1.一种路面舒适性指数的确定方法,其特征在于,包括:

实时获取各车辆在对应行程中的信号数据,所述信号数据包括GPS信号、车辆纵侧向加速度信号、悬架动行程信号、方向盘转角信号、车速信号和轮胎噪声声压级信号;

根据各所述车辆在对应行程中的GPS信号确定各所述车辆在对应行程中的道路分叉点,并以所述道路分叉点为节点将各所述车辆在对应行程中的信号数据分为多个路段信号数据;一个车辆在一次行程中的一个路段对应一个所述路段信号数据;

基于所述路段信号数据计算对应路段的路面特征值,并判断所有车辆在对应行程中的全部路段的路面特征值是否全部计算完毕得到第一判断结果,若所述第一判断结果为否,则计算所有车辆在对应行程中的全部路段的路面特征值,直至所有车辆在对应行程中的全部路段的路面特征值全部计算完毕,并将相同路段的路面特征值保存在对应的路面特征值文件中;所述路面特征值包括:平均路面高程值、坑包频率、1°转向回复率、平均转向角和平均噪声声压级;

在路面特征值文件中选取在设定时间段内与设定路段对应的路面特征值组成路面特征值集合,并采用3σ准则对所述路面特征值集合进行剔除得到剔除后的路面特征值集合;

根据所述剔除后的路面特征值集合计算所述设定路段的平均路面高程值的平均值、坑包频率的平均值、1°转向回复率的平均值、平均转向角的平均值和平均噪声声压级的平均值;

基于所述设定路段的平均路面高程值的平均值、所述坑包频率的平均值、所述1°转向回复率的平均值、所述平均转向角的平均值和所述平均噪声声压级的平均值计算所述设定路段的路面舒适性指数,并判断路网中所有路段的路面舒适性指数是否全部计算完毕,得到第二判断结果,若所述第二判断结果为否,则计算路网中所有路段的路面舒适性指数,直至路网中所有路段的路面舒适性指数全部计算完毕,并每隔设定时间间隔返回所述在路面特征值文件中选取在设定时间段内与设定路段对应的路面特征值组成路面特征值集合,并采用3σ准则对所述路面特征值集合进行剔除得到剔除后的路面特征值集合步骤。

2.根据权利要求1所述的一种路面舒适性指数的确定方法,其特征在于,所述基于所述路段信号数据计算对应路段的路面特征值,具体为:

基于所述路段信号数据中的车辆纵侧向加速度信号和所述路段信号数据中的悬架动行程信号计算对应路段的平均路面高程值和对应路段的坑包频率;

基于所述路段信号数据中的方向盘转角信号计算对应路段的1°转向回复率和对应路段的平均转向角;

基于所述路段信号数据中的车速信号和所述路段信号数据中的轮胎噪声声压级信号计算对应路段的平均噪声声压级。

3.根据权利要求1所述的一种路面舒适性指数的确定方法,其特征在于,所述基于所述设定路段的平均路面高程值的平均值、所述坑包频率的平均值、所述1°转向回复率的平均值、所述平均转向角的平均值和所述平均噪声声压级的平均值计算所述设定路段的路面舒适性指数,具体为:

根据公式

计算所述路面舒适性指数,其中,index为该路段的路面舒适性指数,为该路段的平均路面高程值的平均值,Zr0为所有路段中平均路面高程值的最大值,为该路段的坑包频率的平均值,fr0为所有路段中坑包频率的最大值,为该路段的1°转向回复率的平均值,Sr0为所有路段中1°转向回复率的最大值,为该路段的平均噪声声压级的平均值,Nn为环境噪声的声压级,N0为所有路段中平均噪声声压级的最大值,为该路段的平均转向角的平均值,Sp0为所有路段中平均转向角的最大值。

4.根据权利要求2所述的一种路面舒适性指数的确定方法,其特征在于,所述基于所述路段信号数据中的车辆纵侧向加速度信号和所述路段信号数据中的悬架动行程信号计算对应路段的平均路面高程值和对应路段的坑包频率,具体为:

基于车辆动力学模型和所述路段信号数据中的车辆纵侧向加速信号计算对应路段的悬架行程变化值;

基于所述路段信号数据中的悬架动行程信号和对应路段的车辆纵侧向加速度引起的悬架动行程变化值计算对应路段的平均路面高程值和对应路段的坑包频率。

5.根据权利要求2所述的一种路面舒适性指数的确定方法,其特征在于,所述基于所述路段信号数据中的方向盘转角信号计算对应路段的1°转向回复率和对应路段的平均转向角,具体为:

根据所述路段信号数据中的方向盘转角信号确定对应路段的1°转向回复数,所述1°转向回复数为方向盘反打角大于1°的次数;

基于所述1°转向回复数计算对应路段的1°转向回复率和对应路段的平均转向角。

6.根据权利要求2所述的一种路面舒适性指数的确定方法,其特征在于,所述基于所述路段信号数据中的车速信号和所述路段信号数据中的轮胎噪声声压级信号计算对应路段的平均噪声声压级,具体为:

根据所述路段信号数据中的车速信号确定对应路段的平均车速;

根据所述平均车速和所述路段信号数据中的轮胎噪声声压级信号计算对应路段的平均噪声声压级。

7.根据权利要求4所述的一种路面舒适性指数的确定方法,其特征在于,所述基于所述路段信号数据中的悬架动行程信号和对应路段的车辆纵侧向加速度引起的悬架动行程变化值计算对应路段的平均路面高程值和对应路段的坑包频率,具体为:

根据公式计算所述平均路面高程值,其中Zsus为所述悬架动行程信号,Zacc为所述车辆纵侧向加速度引起的悬架动行程变化值,Zr为所述平均路面高程值,l为车辆在对应路段的行驶里程,lend为l的最大取值;

根据公式fr=Tr/lend计算所述坑包频率,其中,fr为该路段的坑包频率,Tr为路段中的坑包总数,lend为l的最大取值。

8.根据权利要求5所述的一种路面舒适性指数的确定方法,其特征在于,所述基于对应路段的1°转向回复数计算对应路段的1°转向回复率和对应路段的平均转向角,具体为:

根据公式Sr=S/lend计算所述1°转向回复率,其中,Sr为1°转向回复率,S为1°转向回复数,lend为l的最大取值;

根据公式计算所述平均转向角,其中,Sp为平均转向角,Sa为方向盘转角信号,l为车辆行驶里程,lend为l的最大取值。

9.一种路面舒适性指数的确定系统,其特征在于,包括:车载模块和数据中心;所述车载模块与所述数据中心通过无线连接;

所述车载模块,用于实时获取各车辆在对应行程中的信号数据,所述信号数据包括GPS信号、车辆纵侧向加速度信号、悬架动行程信号、方向盘转角信号、车速信号和轮胎噪声声压级信号;

所述数据中心包括:

路段确定模块,用于根据各所述车辆在对应行程中的GPS信号确定各所述车辆在对应行程的道路分叉点,并以所述道路分叉点为节点将各所述车辆在对应行程中的信号数据分为多个路段信号数据;一个车辆在一次行程中的一个路段对应一个所述路段信号数据;

样本数据处理模块,用于基于所述路段信号数据计算对应路段的路面特征值,并判断所有车辆在对应行程中的全部路段的路面特征值是否全部计算完毕得到第一判断结果,若所述第一判断结果为否,则计算所有车辆在对应行程中的全部路段的路面特征值,直至所有车辆在对应行程中的全部路段的路面特征值全部计算完毕,并将相同路段的路面特征值保存在对应的路面特征值文件中;所述路面特征值包括:平均路面高程值、坑包频率、1°转向回复率、平均转向角和平均噪声声压级;

路面舒适度指数实时更新模块,用于在路面特征值文件中选取在设定时间段内与设定路段对应的路面特征值组成路面特征值集合,并采用3σ准则对所述路面特征值集合进行剔除得到剔除后的路面特征值集合;根据所述剔除后的路面特征值集合计算所述设定路段的平均路面高程值的平均值、坑包频率的平均值、1°转向回复率的平均值、平均转向角的平均值和平均噪声声压级的平均值;基于所述设定路段的平均路面高程值的平均值、所述坑包频率的平均值、所述1°转向回复率的平均值、所述平均转向角的平均值和所述平均噪声声压级的平均值计算所述设定路段的路面舒适性指数,并判断路网中所有路段的路面舒适性指数是否全部计算完毕,得到第二判断结果,若所述第二判断结果为否,则计算路网中所有路段的路面舒适性指数,直至路网中所有路段的路面舒适性指数全部计算完毕,并每隔设定时间间隔返回所述在路面特征值文件中选取在设定时间段内与设定路段对应的路面特征值组成路面特征值集合,并采用3σ准则对所述路面特征值集合进行剔除得到剔除后的路面特征值集合步骤。

10.根据权利要求9所述的一种路面舒适性指数的确定系统,其特征在于,所述样本数据处理模块包括:

悬架动行程数据处理模块,用于基于所述路段信号数据中的车辆纵侧向加速度信号和所述路段信号数据中的悬架动行程信号计算对应路段的平均路面高程值和对应路段的坑包频率;

方向盘转角数据处理模块,用于基于所述路段信号数据中的方向盘转角信号计算对应路段的1°转向回复率和对应路段的平均转向角;

轮胎噪声数据处理模块,用于基于所述路段信号数据中的车速信号和所述路段信号数据中的轮胎噪声声压级信号计算对应路段的平均噪声声压级。

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