CN109506946B - 一种rde工况库开发及使用方法 - Google Patents
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Abstract
针对现有RDE测试方法中各个速度区间的比重、窗口合规性判断方法不合理和实际道路测试具有边界条件不可控和测量设备精度较低等问题,本发明基于宏观交通量大数据、中国工况曲线和中国工况大数据库提供了一种RDE工况库开发方法。本发明采用交通量大数据计算各速度区间权重,能够更加符合车辆在城市中行驶真实状况,在转毂上进行RDE测试,避免RDE窗口合规性判断方法不合理和实际道理测试具有边界条件不可控和测量设备精度较低等问题。本发明的一种RDE工况库开发及使用方法能够更加反映车辆实际排放。
Description
技术领域
本发明创造属于交通运输领域,尤其是涉及一种RDE工况库开发及使用方法。
背景技术
行驶工况是一个地区的司机特征、道路特征、车辆特征、交通特征、气候特征等因素在一定程度的综合反映。汽车产品检测工况是汽车行业的一项重要的共性基础技术,是汽车所有相关指标的测试方法和标准限值基础。目前在GB18352.1至GB18352.5轻型汽车污染物排放限值及测量方法和GB/T19233轻型汽车燃料消耗量试验方法使用的都是NEDC(NewEurope Driving Cycle)测试循环。在国六阶段,工况将使用WLTC(World Light DutyVehicle Test Cycle)测试循环,无论是NEDC还是WLTC,都不能反映中国的实际情况。
此外,现有的车辆能耗排放测试多在转毂上进行,由于转毂测试在模拟实际道路载荷及环境参数设置方面的局限性,导致了车辆实际道路的排放得不到有效控制。针对这一问题,欧洲提出了RDE(Real Driving Emission)测试,即测量车辆在道路上行驶时的排放指标。鉴于RDE测试在避免企业排放作弊以及降低车辆实际运行排放等方面的重要作用,我国轻型车第六阶段排放标准直接引入了源自于欧洲的RDE测试。但该测试排放结果计算依据是欧洲交通条件下的WLTC工况及其运行宏观分布水平,而非我国车辆实际行驶工况,前期研究表明简单的引用欧洲的RDE测试是不合理的。此外,RDE测试由于外部条件不可控以及测试设备精度等问题,测试结果的随机性较大。应基于“中国工况”的实际大数据对RDE窗口的合规性进行判断,修订RDE测试中各个速度区间的比重,而且还可以开发RDE工况库,在试验室完成RDE测试,并服务于企业开发标定和在用车符合性检测。
建立中国汽车工况RDE测试用工况库,通过随机从RDE工况库中抽取短片段组成RDE测试工况,在进行测试工况合理性检验之后在转毂上进行RDE测试是解决实际道路轻型车RDE测试问题的最有效手段。将RDE工况库导入相关的油耗和排放标准中,可以为车型的开发提供基准,有利于引导具有实际效果技术的导入和匹配优化,实现车辆的自主创新发展,对于提高中国品牌车辆自主创新的能力具有重要的意义。
发明内容
有鉴于此,本发明创造旨在提出一种RDE工况库开发及使用方法,以解决现有RDE测试方法中各个速度区间的比重、窗口合规性判断方法不合理和实际道路测试具有边界条件不可控和测量设备精度较低等问题。
为达到上述目的,本发明创造的技术方案是这样实现的:
一种RDE工况库开发及使用方法,具体包括如下步骤:
(1)采用自主驾驶方法,采集车辆速度和发动机转速数据;
(2)根据采集的速度数据将车辆运行数据进行短行程划分,得到相关的运行片段,并以片段的最大速度为指标,将车辆运行片段分为低速、中速和高速运行片段库;
(3)利用GIS交通量大数据中不同速度区间交通量与总体交通量的比值得到各速度区间的权重系数以及各速度区间时长;
(4)根据各速度区间的时长和各类别的短行程平均时长得到各速度区间运动片段和怠速片段的数目;
(5)计算各速度区间运动片段时长累积频率分布、以及各速度区间怠速片段时长累积频率分布确定各区间候选片段时长;
(6)从各速度区间随机选择候选片段进行组合,利用卡方检验对候选片段组合与对应区间统一的速度-加速度联立分布进行比较,选择卡方检验结果最优的N(N>10)种组合进入RDE工况库,并记录对应的最大卡方值k;
(7)RDE工况库具体应用时,选择一个区间,从它每个候选片段时长对应的20个片段随机选择1个进行组合,并与该区间统一的速度-加速度联立分布进行卡方检验,如果二者卡方值不大于w*k,则该组合是合理的,否则重新进行选择;
(8)将获取的各速度区间运动片段组合分别与步骤5中获得的怠速片段进行随机组合即可得到测试用RDE工况。
进一步的,所述步骤(2)中,每个短行程包含一个怠速片段和与之相邻的运动片段。
进一步的,所述步骤(3)中,各速度区间的权重系数,乘以工况总时长1800秒得到各速度区间时长。
进一步的,所述步骤(4)中,计算公式如下:
ni=Ti/Ti,s
其中,Ti为第i个速度区间的时长,Ti,s为第i个速度区间的短行程平均时长,ni为第i个速度区间的短行程数量。
进一步的,所述步骤(5)中,将各速度区间运动片段时长累积频率分布进行ni+1等分,ni个等分点对应的时长即为ni个候选运动片段时长;将各速度区间怠速片段时长累积频率分布进行ni+1等分,ni个等分点对应的时长即为ni个候选怠速片段时长。
进一步的,所述步骤(6)中,N为20。
相对于现有技术,本发明创造所述的一种RDE工况库开发及使用方法具有以下优势:
本发明采用交通量大数据计算各速度区间权重,能够更加符合车辆在城市中行驶真实状况,在转毂上进行RDE测试,避免RDE窗口合规性判断方法不合理和实际道理测试具有边界条件不可控和测量设备精度较低等问题。综上,本发明的一种RDE工况库开发及使用方法能够更加反映车辆实际排放。
附图说明
构成本发明创造的一部分的附图用来提供对本发明创造的进一步理解,本发明创造的示意性实施例及其说明用于解释本发明创造,并不构成对本发明创造的不当限定。在附图中:
图1为本发明创造实施例所述的RDE测试工况库构建方法流程示意图;
图2为本发明创造实施例所述的运动片段和怠速片段定义示意图;
图3为本发明创造实施例所述的低速区间运动片段时长累积频率分布图及候选片段时长确定示意图;
图4为本发明创造实施例所述的中速区间运动片段时长累积频率分布图及候选片段时长确定示意图;
图5为本发明创造实施例所述的高速区间运动片段时长累积频率分布图及候选片段时长确定示意图;
图6为本发明创造实施例所述的RDE测试工况样例示意图。
具体实施方式
需要说明的是,在不冲突的情况下,本发明创造中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明创造。
以下结合附图,对发明方法做进一步详细说明,图1为RDE测试工况库构建方法流程。
自主驾驶法采集车速数据
选取5个城市的70辆私家车,利用车载数据采集终端持续收集9月1日至11月30日共三个月的行驶数据,并通过GPRS网络实时发送到工况数据管理平台。累计里程25万公里。
短行程划分
车辆从起步出发至目的地停车,受道路交通状况影响,其间会经过多次起步、停车操作。将车辆从一次停车开始到下一次启动开始的运动定义为怠速片段;车辆在一次启动到下一次停车的运动定义为短行程片段(运动片段)。这样车辆一次行程就可以视为各种各样的片段组合。一次行程定义如图2所示。
运行片段分库
以片段的最大速度为指标,将车辆运行片段分为低速/中速和高速运行片段库。
计算并保存(1)各速度区间短行程平均时长Ti,s;(2)各区间统一的速度-加速度联立分布。
确定速度区间时长:
根据5个城市GIS交通量大数据中三个速度区间交通量与总体交通量的比值得到各速度区间的权重系数,乘以工况总时长1800秒得到各速度区间时长:低速:853秒;中速:605秒;高速:342秒。
确定不同速度区间短行程数量
根据计算公式得到各区间短行程数量:
ni=Ti/Ti,s
其中,Ti为第i个速度区间的时长,Ti,s为第i个速度区间的短行程平均时长,ni为第i个速度区间的短行程数量。
经计算,低、中和高速区间的短行程数量分别为7个、3个和1个。
确定不同速度区间短行程和怠速片段的时长
由低速库片段计算低速区间运动片段时长累积频率分布,将该分布分为8等分,7个等分点对应的片段时长即为7个候选运动片段时长(如图3所示);由中速库片段计算中速区间运动片段时长累积频率分布,将该分布分为4等分,3个等分点对应的片段时长即为3个候选运动片段时长(如图4所示);由高速库片段计算高速区间运动片段时长累积频率分布,将该分布分为2等分,等分点对应的片段时长即为1个候选运动片段时长(如图5所示)。
同理,采用相同方法确定各区间候选怠速片段时长。
构建RDE工况库
从各速度区间随机选择候选片段进行组合,利用卡方检验对候选片段组合与对应区间统一的速度-加速度联立分布进行比较,选择结果最优的20种组合进入RDE工况库。
构建RDE测试工况
选择一个区间,从它每个候选片段时长对应的20个片段随机选择1个进行组合,并与该区间统一的速度-加速度联立分布进行卡方检验,若结果不大于w*k(w为裕度指标),则该组合是合理的;依照低速-中速-高速片段的顺序,将获取的各速度区间运动片段组合分别与怠速片段进行随机组合即可得到RDE测试工况(如图6所示)。
以上所述仅为本发明创造的较佳实施例而已,并不用以限制本发明创造,凡在本发明创造的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明创造的保护范围之内。
Claims (4)
1.一种RDE工况库开发及使用方法,其特征在于:具体包括如下步骤:
(1)采用自主驾驶方法,采集车辆速度和发动机转速数据;
(2)根据采集的速度数据将车辆运行数据进行短行程划分,得到相关的运动片段,并以片段的最大速度为指标,将车辆运动片段分为低速、中速和高速运动片段库;
(3)利用GIS交通量大数据中不同速度区间交通量与总体交通量的比值得到各速度区间的权重系数以及各速度区间时长;
(4)根据各速度区间的时长和各类别的短行程平均时长得到各速度区间运动片段和怠速片段的数目;
(5)计算各速度区间运动片段时长累积频率分布、以及各速度区间怠速片段时长累积频率分布确定各区间候选片段时长;
(6)从各速度区间随机选择候选片段进行组合,利用卡方检验对候选片段组合与对应区间统一的速度-加速度联立分布进行比较,选择卡方检验结果最优的N种组合进入RDE工况库,其中N>10,并记录对应的最大卡方值k;
(7)RDE工况库具体应用时,选择一个区间,从它每个候选片段时长对应的20个片段随机选择1个进行组合,并与该区间统一的速度-加速度联立分布进行卡方检验,如果二者卡方值不大于w*k,则该组合是合理的,否则重新进行选择,其中w为裕度指标;
(8)将获取的各速度区间运动片段组合分别与步骤(5)中获得的怠速片段进行随机组合即能得到转毂测试用RDE工况;
所述步骤(5)中,将各速度区间运动片段时长累积频率分布进行ni+1等分,ni个等分点对应的时长即为ni个候选运动片段时长;将各速度区间怠速片段时长累积频率分布进行ni+1等分,ni个等分点对应的时长即为ni个候选怠速片段时长;
步骤(4)中,计算公式如下:
ni=Ti/Ti,s
其中,Ti为第i个速度区间的时长,Ti,s为第i个速度区间的短行程平均时长,ni为第i个速度区间的短行程数量。
2.根据权利要求1所述的一种RDE工况库开发及使用方法,其特征在于:所述步骤(2)中,每个短行程包含一个怠速片段和与之相邻的运动片段。
3.根据权利要求1所述的一种RDE工况库开发及使用方法,其特征在于:所述步骤(3)中,各速度区间的权重系数,乘以工况总时长1800秒得到各速度区间时长。
4.根据权利要求1所述的一种RDE工况库开发及使用方法,其特征在于:所述步骤(6)中,N为20。
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