专利名称：一种基于车联网的混合动力客车行驶工况预测方法
技术领域：
本发明属于现代交通技术领域，涉及到ー种混合动カ汽车行驶エ况预测方法，特别涉及到一种基于车联网的混合动カ客车行驶エ况预测方法。
背景技术：
行驶エ况对车辆的动カ匹配、排放水平以及燃油消耗有很大的影响，所以其对混合动カ汽车的动力匹配、控制策略制定等有至关重要的作用。近几年我国经研究构建了北京、上海等大城市的行驶エ况，但是汽车的 实际运行エ况随着时间、地点、环境、气候等因素变化，是ー个随机的、不确定的过程，现有行驶エ况预测方法是根据一定周期的行驶エ况数据做出混合动カ汽车控制策略的自适应调整，但是该方法是基于车辆运行一定周期的数据积累之后进行识别并调节控制策略，所以具有滞后性，并且准确率低，对车辆未来运行状态的控制參考意义不大。所以，目前需要ー种混合动カ客车行驶エ况预测的方法，来对车辆未来行驶エ况进行识别预测，以解决车辆行驶エ况识别滞后和识别准确率低的问题。
发明内容
本发明要解决的技术问题是针对混合动カ客车行驶エ况识别存在滞后和准确率低的缺点，提出一种基于车联网的混合动カ客车行驶エ况预测方法，通过将前方车辆的行驶エ况历史数据传输给本车，本车根据前车数据对未来的运行エ况进行识别预測，并根据エ况识别预测结果对车辆未来运行控制參数进行调整，实时保证车辆的最优控制，达到最好的燃油经济性和排放性。本发明的技术方案是本发明由数据采集模块、射频识别模块、短距离通讯模块、全球定位系统(Global Positioning System, GPS)模块、中央处理模块构成。其中数据米集模块与车辆控制器局域网络(Controller Area Network, CAN)总线相连,负责采集车辆运行数据；射频识别模块负责车辆间的身份信息验证；短距离通讯模块负责前方车辆与本车间的数据传输通讯；GPS模块负责本车定位；中央处理模块负责总体协调该系统的数据采集、车辆定位、数据通讯、计算、エ况识别预测工作，并且与混合动カ整车控制器(HybridControl Unit, HCU)通信，给HCU提供行驶エ况识别预测信息，以使HCU实时调整车辆的控制參数。基于车联网的混合动カ客车行驶エ况预测方法包括准备阶段、通信阶段、识别预测阶段，三者交叉同步进行。准备阶段GPS模块实时对本车定位并与电子地图匹配，将实时位置信息(Xtl, y0, Ztl)传给短距离通讯模块和中央处理模块；短距离通讯模块实时向周围发送本车位置信息( , I0, z0),同时接收周围N辆其他车的位置信息(xp, yp, zp) (p=l, 2，-,N)传入中央处理模块；数据采集模块通过CAN总线实时采集本车运行參数，将实时參数与GPS模块传来的实时位置信息(Xtl, y0, z0)匹配,存入中央处理模块；中央处理模块通过周围N辆他车位置信息(xp, yp, Zp)(p=l, 2， ，N)与本车位置信息(xQ，y0, zQ),分析周围N辆他车的道路信息、方向信息并计算与本车间距离Sp (p=l,2,…，N)，若两车不同向或不同路或距离Sp (p=l,2,…，N)大于L (L表示对前方车辆的筛选距离，由于距离太远道路状况变化过大，參考价值小，根据短距离通讯模块的通讯距离和通行道路的交通水平进行调节)，则放弃通讯；若两车同向且同路且距离Sp (p=l, 2，…，N)小于L，则进行通讯阶段。通信阶段经准备阶段的确定后，从周围的N辆他车中筛选出与本车同向且同路且位于本车前方距离小于L的车辆，确定为前车I、前车2、……、前车M，共M (0彡M彡N)辆;若皿>0，本车的射频识别模块向前车I、前车2、……、前车M发送通信请求；前方车辆射频识别模块对接收的通信请求识别通过后，通过短距离通讯模块以固定通讯协议向本车发送本车目前位置(Xtl, y0, z0)至前方(Xtl+A S，y0+A s, Z0+A s) (As为距离变化量)之间的历史运行參数和位置信息，然后进行识别预测阶段；若M = 0，本车提取自身数据采集模块采集的一定周期的历史行驶数据。识别预测阶段当M>0，本车接收到数据后，对其进行解析，并且中央处理模块根据前方不同车
辆前车I、前车2、……、前车M与本车的距离Sq (q=l,2,......，M，M < N)来确定前车q
(q=l, 2，......，M)的行驶參数对本车行驶エ况的预测权重Wq (q=l, 2，......，M)，采用公
式(I)确定权重(q=l，2，......，M)
权利要求
1.一种基于车联网的混合动カ客车行驶エ况预测方法，其特征在于包含以下阶段 准备阶段 GPS模块实时对本车定位并与电子地图匹配，将实时位置信息(X(l，y0, Ztl)传给短距离通讯模块和中央处理模块；短距离通讯模块实时向周围发送本车位置信息( , y。，z。)，同时接收周围N辆其他车的位置信息(xp，yp，zp) (p = 1，2，3，…，N)传入中央处理模块；数据采集模块通过CAN总线实时采集本车运行參数，将实时參数与GPS模块传来的实时位置信息(Xtl, y0, z0)匹配,存入中央处理模块；中央处理模块通过周围N辆他车位置信息(xp, yp, Zp)(p=l, 2，3， ，N)与本车位置信息(Xtl, y0, Ztl),分析周围N辆他车的道路信息、方向信息并计算与本车间距离Sp (p=l，2，3，…，N)，若两车不同向或不同路或距离Sp (p=l，2，3，…，N)大于L (L表示对前方车辆的筛选距离，由于距离太远道路状况变化过大，參考价值小，根据短距离通讯模块的通讯距离和通行道路的交通水平进行调节)，则放弃通讯；若两车同向且同路且距离Sp (p=l, 2，3，…，N)小于L，则进行通讯阶段； 通信阶段 经准备阶段的确定后，从周围的N辆他车中筛选出与本车同向且同路且位于本车前方距离小于L的车辆，确定为前车I、前车2、前车3、……，共M (0彡M彡N)辆;若M>0，本车的射频识别模块向前车I、前车2、前车3、……发送通信请求；前方车辆射频识别模块对接收的通信请求识别通过后，通过短距离通讯模块以固定通讯协议向本车发送本车目前位置(X。，y0, z0)至前方(Xci+A S，y0+ A s, Z0+A s) (As为距离变化量)之间的历史运行參数和位置信息，然后进行识别预测阶段；若M = 0，本车提取自身数据采集模块采集的一定周期的历史行驶数据； 识别预测阶段 当M>0，本车接收到数据后，对其进行解析，并且中央处理模块根据前方不同车辆前车I、前车2、前车3、……与本车的距离Sq (q=l，2，3，......，M，M^N)来确定前车q(q=l, 2,3,......，M)的行驶參数对本车行驶エ况的预测权重(q=l, 2，3，......，M)，采用公式(I)确定权重(q=l,2, 3,......,M)
全文摘要
一种基于车联网的混合动力客车行驶工况预测方法，属于现代交通技术领域。其特征是将实时车辆位置信息与运行数据匹配存储；实时发送本车位置信息，并接收周围车辆位置信息，筛选出与本车同向同路且位于前方一定距离的前车；前车向本车发送与本车间一定距离的历史数据；根据前车与本车间的距离来确定该辆前车的行驶参数对本车行驶工况的预测权重，与前车的特征参数来计算本车预测的行驶工况特征参数；根据预测的本车行驶工况特征参数按照模糊识别模型对本车前方一定距离内的行驶工况进行识别预测；根据预测结果，HCU调整车辆控制参数。本发明的效果和益处是消除了传统方法的滞后性；提高了预测的准确性，从而提高了车辆的燃油经济性和排放性。
文档编号G08G1/00GK102831768SQ20121029113
公开日2012年12月19日 申请日期2012年8月15日 优先权日2012年8月15日
发明者周雅夫, 连静, 吕仁志, 李琳辉, 李海波, 贾朴, 庞博 申请人:大连理工大学