CN110716527B - 一种基于运动学片段的车辆能耗分析方法及分析系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种基于运动学片段的车辆能耗分析方法，包括：获取车辆油耗；获取车辆电耗；获取车辆附件能耗；获取车辆行驶阻力能耗；计算包括但不限于如下的能耗评价指标：能量损失率、二氧化碳排放量、能耗等价金额、全生命周期能耗累计值和使用单位能耗。该分析方法基于油耗和电耗两个层面综合考虑车辆的能量消耗，油耗以燃油消耗率为直接指标，电耗以电池的SOE(能量状态)为直接指标，在整车层面以行驶阻力对应的能量消耗和附件能耗为指标，最后计算能量损失率、碳排放量、能耗等价金额、全生命周期能耗累计值等指标，可为整车的控制策略优化提供指导。

Description

一种基于运动学片段的车辆能耗分析方法及分析系统

技术领域

本发明涉及车辆能耗分析技术领域，具体涉及一种基于运动学片段的车辆能耗分析方法及分析系统。

背景技术

随着世界范围内能源的紧缺，汽车能耗问题日益突出，汽车类型的未来走势也呈现出电动化的大趋势，但是在相当一段时间内，市场上仍将是燃油汽车、纯电动汽车、混合动力汽车“三分天下”的局面。在对不同类型车辆的能耗进行分析是，往往采用的是单独针对该类型车辆的一套分析方法，比如，传统燃油汽车的能耗分析方法仅仅是基于燃油消耗率的相关折算方法，或者是“Well to Wheel”(油井到车轮)的基于燃油的全生命周期能耗计算方法，显然，这两种计算方法均无法应用于纯电动汽车或是混合动力汽车上；同样的，对于纯电动汽车的能耗分析方法也无法应用于燃油汽车或是混合动力汽车上。

另外，目前在对涉及电动汽车或是混合动汽车的电量能耗分析方法中，常采用电池的容量状态SOC来进行相关的计算，该数值往往导致计算结果出现较大的误差。

因此，如何提供一种能够对所有常见车型进行一致性能耗分析且更准确分析能耗的车辆能耗分析方法便成为了本领域技术人员急需解决的技术问题。

发明内容

本发明提供一种基于运动学片段的车辆能耗分析方法，包括：

获取车辆油耗，车辆油耗由如下公式得出：

W_油＝B×Q_油

式中，B为发动机每小时的燃油消耗量，单位为g/h，Q_油为每克燃油对应的能量，单位为J/g，如果车辆为纯电动汽车，W_油为零；

获取车辆电耗，车辆电耗由如下公式得出：

W_电＝ΔSOE×E_电

式中，ΔSOE为对应到一小时的电池的能量状态SOE的变化量，单位为％，E_电为电池的总能量，单位为J，如果车辆为燃油汽车，W_电为零，其中，t时刻的能量状态SOE(t)由如下公式得出：

式中，u(t)是t时刻电池的电压，i(t)是t时刻电池的电流，E_T是电池于T时刻的总电能，t₀为初始时刻；

获取车辆附件能耗，车辆附件能耗W_附件为空调能耗W_空调、娱乐系统能耗W_娱乐系统以及其他零配件的能耗W_其他之和，由如下公式得出：

W_附件＝W_空调+W_娱乐系统+W_其他

获取车辆行驶阻力能耗，车辆行驶阻力为滚动阻力、空气阻力、坡度阻力、加速阻力之和，滚动阻力、空气阻力、坡度阻力、加速阻力由如下公式得出：

F_f＝G×f×cosβ

F_w＝C_D×A×u²/21.15

F_i＝G×sinβ

F_j＝m×a

F_t＝F_f+F_w+F_i+F_j

式中，F_t为车辆的行驶阻力，F_f为车辆的滚动阻力，F_w为车辆的空气阻力，F_i为车辆的坡度阻力，F_j为车辆的加速阻力，G为车辆的重力，f为车辆在路面上的滚动摩擦系数，β为车辆在行驶时的上坡坡度，C_D为车辆的空气阻力系数，A为车辆的迎风面积，u为车辆的速度，m为车辆的质量，a为车辆的加速度，并由如下公式得出车辆行驶阻力能耗：

W_行驶阻力＝F_t×s

式中，s为车辆行驶过的距离，单位为m；

由获取的车辆油耗、车辆电耗、车辆附件能耗和车辆行驶阻力能耗，计算包括但不限于如下的能耗评价指标：能量损失率、二氧化碳排放量、能耗等价金额、全生命周期能耗累计值和使用单位能耗。

优选的，所述能耗损失率由如下公式得出：

W_行驶阻力+W_附件＝η_油W_油+η_电W_电 (1)

W_行驶阻力+W_附件＝η_混动×(W_油+W_电) (2)

车辆为燃油汽车时，采用公式(1)得出能耗损失率η_油，此时W_电为零，车辆为纯电动汽车时，采用公式(1)得出能耗损失率η_电，此时W_油为零，车辆为混合动力汽车时，采用公式(2)得出能耗损失率η_混动。

优选的，所述二氧化碳排放量由如下公式得出：

式中，W_油-标煤为燃油能量与标煤能量的转换率，W_电-标煤为电能量与标煤能量的转换率，

为标煤能量与对应二氧化碳排放量的转换率。

优选的，所述能耗等价金额M_total由如下公式得出：

M_total＝M_油+M_电

式中，Q_油是单位油量对应的市场价格，Q_电是单位电量对应的市场价格，M_油是车辆从时刻t₀到时刻t行驶过程中消耗的燃油总价，M_电是车辆从时刻t₀到时刻t行驶过程中消耗的电费总价。

优选的，所述全生命周期能耗累计值由如下公式得出：

式中，W_生产是指汽车在从原材料到生产成为产品这一过程中所消耗的能量，

是指车辆全生命周期的能量消耗，t₁为车辆生命周期开始的时刻，t₂为车辆生命周期结束的时刻。

优选的，所述使用单位能耗针对不同用途的车辆制定不同的评价标准，如果车辆为商用车，则按如下公式得出使用单位能耗：

式中，M是商用车的总质量；

如果车辆为乘用车，则按如下公式得出使用单位能耗：

式中，N是乘用车的乘员数。

优选的，还包括：

根据车辆的出行时长、行驶场景、驾驶风格对车辆的运动学片段进行分类，所述运动学片段为相邻两次车辆速度为零的区间片段，如下：

出行时长分为短时出行、中时出行和长时出现，行驶场景分为拥堵、普通和松弛，驾驶风格分为经济型、一般型和动力型，基于车辆运动时长t_all和给定时长t₁、t₂，t₁＜t₂，车辆运动时长t_all≤t₁，则为短时出行，车辆运动时长t_all＞t₁且t_all≤t₂，则为中时出行，车辆运动时长t_all＞t₂，则为长时出行，基于平均行驶速度v_avg和给定速度v₁、v₂，其中，v₁＜v₂，v_avg≤v₁，则行驶场景为拥堵，v_avg＞v₁且v_avg≤v₂，则行驶场景为普通，v_avg＞v₂，则行驶场景为松弛，基于加减速里程比W、片段功率谱密度S和给定的W₁、W₂、S₁、S₂，其中，W₁＜W₂、S₁＜S₂，W≤W₁且S≤S₁，则驾驶员驾驶风格为经济型，W≤W₂且W＞W₁且S≤S₁，则驾驶员驾驶风格为一般型，W＞W₂且S≤S₁，则驾驶员驾驶风格为动力型，W≤W₁且S≤S₂且S＞S₁，则驾驶员驾驶风格为经济型，W≤W₂且W＞W₁且S≤S₂且S＞S₁，则驾驶员驾驶风格为一般型，W＞W₂且S≤S₂且S＞S₁，则驾驶员驾驶风格为动力型，W≤W₁且S＞S₂，则驾驶员驾驶风格为经济型，W≤W₂且W＞W₁且S＞S₂，则驾驶员驾驶风格为动力型，W＞W₂且S＞S₂，则驾驶员驾驶风格为动力型，其中，加减速里程比W和片段功率谱密度S，如下：

式中，N为该运动学片段中加减速的次数，T_i为第i个瞬时加减速过程所用时长，s为该运动学片段的行驶里程，a为T_i时间段内的加速度-时间函数，F_f(ω)为加速度经傅里叶变换得到的函数，f表示频率；

对分类后的每个运动学片段进行上述所述的车辆能耗分析方法。

本发明所提供的一种基于运动学片段的车辆能耗分析方法，具有如下技术效果：

该方法中，将能量的供给部分分为油耗和电耗两个方面，油耗燃油消耗率为指标，电耗使用了电池的能量状态SOE为指标，相比较传统技术使用的容量状态SOC，能量状态更能直接反应车辆的能耗状态，可使后续的分析更加准确。油耗电耗的分别计算能够从能量的来源入手，实现对纯电动汽车、燃油汽车、混合动力汽车的全覆盖，可以实现对燃油汽车、纯电动汽车、混合动力汽车的一致性分析，即单一能源的汽车仅需计算对应能耗，另一能耗为零，混合动力汽车两种能耗且均要计算，更好的实现了不同车型的一致化管理；在能量的消耗方面，分为行驶阻力能耗和附件能耗，如此即可将汽车能量从来源和损失两个方面实现管控，也方便之后针对能耗的分析计算；最后针对汽车的能耗建立了多个能耗评价指标，包括能量损失率、碳排放量、能耗等价金额、全生命周期能耗累计值等指标，可以针对不同需求提供相关参数，能耗损失率可以针对不同能量来源的车型建立一致性评价指标，可以实时反映能量的传递效率；碳排放量可以计算车辆能源统一折算到标煤后的二氧化碳排放量，有利于节能减排的实现，可以为汽车的排放控制提供更多数据支持；能耗等价金额可以根据实时的市场能源价格浮动折算为金额，为车主使用提供指导，合理切换汽车的驾驶模式；全生命周期能耗累计值从汽车从原材料到生产制造成为产品，直至报废的整个生命周期内，对汽车的所有能源消耗做出统计，可以为政策性指导汽车行业绿色发展提供依据；使用单位能耗可以通过车辆的商用或乘用的用途制定科学评价指标，对消费者可以根据需求导向选择合适的产品，也可以通过该指标淘汰落后产能，引导市场倾向更绿色环保的汽车。

作为优选，对车辆运动学片段进行多维度分析，在出行时长、行驶场景、驾驶风格三个方面分别划分三种类型，车辆的行驶工况匹配了3×3×3种工况分析模型以期实现对近乎所有驾驶工况的全覆盖，可包括27种不同特征的工况，可分别基于不同的工况进行独立建模，并采用上述方法进行分析，可涵盖所有车型且几乎所有工况下的能耗的分析，为整车能量管理策略提供了精确指导。

本发明还提供了一种基于运动学片段的车辆能耗分析系统，包括：

车辆油耗获取模块，所述车辆油耗获取模块用于获取车辆油耗，车辆油耗由如下公式得出：

W_油＝B×Q_油

式中，B为发动机每小时的燃油消耗量，单位为g/h，Q_油为每克燃油对应的能量，单位为J/g，如果车辆为纯电动汽车，W_油为零；

车辆电耗获取模块，所述车辆电耗获取模块用于获取车辆电耗，车辆电耗由如下公式得出：

W_电＝ΔSOE×E_电

式中，ΔSOE为对应到一小时的电池的能量状态SOE的变化量，单位为％，E_电为电池的总能量，单位为J，如果车辆为燃油汽车，W_电为零，其中，t时刻的能量状态SOE(t)由如下公式得出：

式中，u(t)是t时刻电池的电压，i(t)是t时刻电池的电流，E_T是电池于T时刻的总电能，t₀为初始时刻；

车辆附件能耗获取模块，所述车辆附件能耗获取模块用于获取车辆附件能耗，车辆附件能耗W_附件为空调能耗W_空调、娱乐系统能耗W_娱乐系统以及其他零配件的能耗W_其他之和，由如下公式得出：

W_附件＝W_空调+W_娱乐系统+W_其他

车辆行驶阻力能耗获取模块，所述车辆行驶阻力能耗获取模块用于获取车辆行驶阻力能耗，车辆行驶阻力为滚动阻力、空气阻力、坡度阻力、加速阻力消耗的能量值之和，滚动阻力、空气阻力、坡度阻力、加速阻力由如下公式得出：

F_f＝G×f×cosβ

F_w＝C_D×A×u²/21.15

F_i＝G×sinβ

F_j＝m×a

F_t＝F_f+F_w+F_i+F_j

式中，F_t为车辆的行驶阻力，F_f为车辆的滚动阻力，F_w为车辆的空气阻力，F_i为车辆的坡度阻力，F_j为车辆的加速阻力，G为车辆的重力，f为车辆在路面上的滚动摩擦系数，β为车辆在行驶时的上坡坡度，C_D为车辆的空气阻力系数，A为车辆的迎风面积，u为车辆的速度，m为车辆的质量，a为车辆的加速度，并由如下公式得出车辆行驶阻力能耗：

W_行驶阻力＝F_t×s

式中，s为车辆行驶过的距离，单位为m；

能耗分析模块，所述能耗分析模块连接所述车辆油耗获取模块、所述车辆电耗获取模块、所述车辆附件能耗获取模块和所述车辆行驶阻力能耗获取模块，由获取的车辆油耗、车辆电耗、车辆附件能耗和车辆行驶阻力能耗，计算包括但不限于如下的能耗评价指标：能量损失率、二氧化碳排放量、能耗等价金额、全生命周期能耗累计值和使用单位能耗。

优选的，所述能耗分析模块包括能耗损失率计算模块、二氧化碳排放量计算模块、能耗等价金额计算模块、全生命周期能耗累计值计算模块和使用单位能耗计算模块，其中：

所述能耗损失率计算模块用于计算所述能耗损失率，所述能耗损失率由如下公式得出：

W_行驶阻力+W_附件＝η_油W_油+η_电W_电 (1)

W_行驶阻力+W_附伴＝η_混动×(W_油+W_电) (2)

车辆为燃油汽车时，采用公式(1)得出能耗损失率η_油，此时W_电为零，车辆为纯电动汽车时，采用公式(1)得出能耗损失率η_电，此时W_油为零，车辆为混合动力汽车时，采用公式(2)得出能耗损失率η_混动；

所述二氧化碳排放量计算模块用于计算碳排放量，所述碳排放量由如下公式得出：

式中，W_油-标煤为燃油能量与标煤能量的转换率，W_电-标煤为电能量与标煤能量的转换率，

为标煤能量与对应二氧化碳排放量的转换率；

所述能耗等价金额计算模块用于计算能耗等价金额，所述能耗等价金额M_total由如下公式得出：

M_total＝M_油+M_电

式中，Q_油是单位油量对应的市场价格，Q_电是单位电量对应的市场价格，M_油是车辆从时刻t₀到时刻t行驶过程中消耗的燃油总价，M_电是车辆从时刻t₀到时刻t行驶过程中消耗的电费总价；

所述全生命周期能耗累计值计算模块用于计算所述全生命周期能耗累计值，所述全生命周期能耗累计值由如下公式得出：

式中，W_生产是指汽车在从原材料到生产成为产品这一过程中所消耗的能量，

是指车辆全生命周期的能量消耗，t₁为车辆生命周期开始的时刻，t₂为车辆生命周期结束的时刻；

所述使用单位能耗计算模块用于计算使用单位能耗，所述使用单位能耗针对不同用途的车辆制定不同的评价标准，如果车辆为商用车，则按如下公式得出使用单位能耗：

式中，M是商用车的总质量；

如果车辆为乘用车，则按如下公式得出使用单位能耗：

式中，N是乘用车的乘员数。

优选的，还包括运动学片段分类模块，所述运动学片段分类模块根据车辆的出行时长、行驶场景、驾驶风格对车辆的运动学片段进行分类，所述运动学片段为相邻两次车辆速度为零的区间片段，如下：

出行时长分为短时出行、中时出行和长时出现，行驶场景分为拥堵、普通和松弛，驾驶风格分为经济型、一般型和动力型，基于车辆运动时长t_all和给定时长t₁、t₂，t₁＜t₂，车辆运动时长t_all≤t₁，则为短时出行，车辆运动时长t_all＞t₁且t_all≤t₂，则为中时出行，车辆运动时长t_all＞t₂，则为长时出行，基于平均行驶速度v_avg和给定速度v₁、v₂，其中，v₁＜v₂，v_avg≤v₁，则行驶场景为拥堵，v_avg＞v₁且v_avg≤v₂，则行驶场景为普通，v_avg＞v₂，则行驶场景为松弛，基于加减速里程比W、片段功率谱密度S和给定的W₁、W₂、S₁、S₂，其中，W₁＜W₂、S₁＜S₂，W≤W₁且S≤S₁，则驾驶员驾驶风格为经济型，W≤W₂且W＞W₁且S≤S₁，则驾驶员驾驶风格为一般型，W＞W₂且S≤S₁，则驾驶员驾驶风格为动力型，W≤W₁且S≤S₂且S＞S₁，则驾驶员驾驶风格为经济型，W≤W₂且W＞W₁且S≤S₂且S＞S₁，则驾驶员驾驶风格为一般型，W＞W₂且S≤S₂且S＞S₁，则驾驶员驾驶风格为动力型，W≤W₁且S＞S₂，则驾驶员驾驶风格为经济型，W≤W₂且W＞W₁且S＞S₂，则驾驶员驾驶风格为动力型，W＞W₂且S＞S₂，则驾驶员驾驶风格为动力型，其中，加减速里程比W和片段功率谱密度S，如下：

式中，N为该运动学片段中加减速的次数，T_i为第i个瞬时加减速过程所用时长，s为该运动学片段的行驶里程，a为T_i时间段内的加速度-时间函数，F_f(ω)为加速度经傅里叶变换得到的函数，f表示频率；

所述运动学片段分类模块连接所述能耗分析模块，所述能耗分析模块能够对分类后的每个运动学片段进行能耗分析。

本系统具有与上述分析方法同样的技术效果。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。

图1为本发明所提供的基于运动学片段的车辆能耗分析方法的一种具体实施方式的流程示意图；

图2为本发明所提供的基于运动学片段的车辆能耗分析系统的一种具体实施方式的框图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

结合图1-2，图1为本发明所提供的基于运动学片段的车辆能耗分析方法的一种具体实施方式的流程示意图；

图2为本发明所提供的基于运动学片段的车辆能耗分析系统的一种具体实施方式的框图。

结合图1，一种基于运动学片段的车辆能耗分析方法，包括如下步骤：

获取车辆油耗，车辆油耗由如下公式得出：

W_油＝B×Q_油

式中，B为发动机每小时的燃油消耗量，单位为g/h，Q_油为每克燃油对应的能量，单位为J/g，如果车辆为纯电动汽车，W_油为零；

获取车辆电耗，车辆电耗由如下公式得出：

W_电＝ΔSOE×E_电

式中，ΔSOE为对应到一小时的电池的能量状态SOE的变化量，单位为％，E_电为电池的总能量，单位为J，如果车辆为燃油汽车，W_电为零，其中，t时刻的能量状态SOE(t)由如下公式得出：

式中，u(t)是t时刻电池的电压，i(t)是t时刻电池的电流，E_T是电池于T时刻的总电能，t₀为初始时刻；

获取车辆附件能耗，车辆附件能耗W_附件为空调能耗W_空调、娱乐系统能耗W_娱乐系统以及其他零配件的能耗W_其他之和，由如下公式得出：

W_附件＝W_空调+W_娱乐系统+W_其他

其中，对于空调能耗、娱乐系统能耗及其他零配件的能耗，均可以采用现有的技术手段获取，比如对于电子设备空调和一些娱乐系统，可测量其电压和电流，进而确定其能耗。

获取车辆行驶阻力能耗，车辆行驶阻力为滚动阻力、空气阻力、坡度阻力、加速阻力之和，滚动阻力、空气阻力、坡度阻力、加速阻力由如下公式得出：

F_f＝G×f×cosβ

F_w＝C_D×A×u²/21.15

F_i＝G×sinβ

F_j＝m×a

F_t＝F_f+F_w+F_i+F_j

式中，F_t为车辆的行驶阻力，F_f为车辆的滚动阻力，F_w为车辆的空气阻力，F_i为车辆的坡度阻力，F_j为车辆的加速阻力，G为车辆的重力，f为车辆在路面上的滚动摩擦系数，β为车辆在行驶时的上坡坡度，C_D为车辆的空气阻力系数，A为车辆的迎风面积，u为车辆的速度，m为车辆的质量，a为车辆的加速度，并由如下公式得出车辆行驶阻力能耗：

W_行驶阻力＝F_t×s

式中，s为车辆行驶过的距离，单位为m；

由获取的车辆油耗、车辆电耗、车辆附件能耗和车辆行驶阻力能耗，计算包括但不限于如下的能耗评价指标：能量损失率、二氧化碳排放量、能耗等价金额、全生命周期能耗累计值和使用单位能耗。

图1中所示的顺序并不是唯一，可以理解的是，对于电耗、油耗、附件能耗和行驶阻力能耗的步骤的进行，可以同时，也可以分先后顺序。

该方法中，将能量的供给部分分为油耗和电耗两个方面，油耗燃油消耗率为指标，电耗使用了电池的能量状态SOE为指标，相比较传统技术使用的容量状态SOC，能量状态更能直接反应车辆的能耗状态，可使后续的分析更加准确。油耗电耗的分别计算能够从能量的来源入手，实现对纯电动汽车、燃油汽车、混合动力汽车的全覆盖，可以实现对燃油汽车、纯电动汽车、混合动力汽车的一致性分析，即单一能源的汽车仅需计算对应能耗，另一能耗为零，混合动力汽车两种能耗且均要计算，更好的实现了不同车型的一致化管理；在能量的消耗方面，分为行驶阻力能耗和附件能耗，如此即可将汽车能量从来源和损失两个方面实现管控，也方便之后针对能耗的分析计算；最后针对汽车的能耗建立了多个能耗评价指标，包括能量损失率、碳排放量、能耗等价金额、全生命周期能耗累计值等指标，可以针对不同需求提供相关参数，能耗损失率可以针对不同能量来源的车型建立一致性评价指标，可以实时反映能量的传递效率；碳排放量可以计算车辆能源统一折算到标煤后的二氧化碳排放量，有利于节能减排的实现，可以为汽车的排放控制提供更多数据支持；能耗等价金额可以根据实时的市场能源价格浮动折算为金额，为车主使用提供指导，合理切换汽车的驾驶模式；全生命周期能耗累计值从汽车从原材料到生产制造成为产品，直至报废的整个生命周期内，对汽车的所有能源消耗做出统计，可以为政策性指导汽车行业绿色发展提供依据；使用单位能耗可以通过车辆的商用或乘用的用途制定科学评价指标，对消费者可以根据需求导向选择合适的产品，也可以通过该指标淘汰落后产能，引导市场倾向更绿色环保的汽车。

所述的分析方法基于油耗和电耗两个层面综合考虑车辆的能量消耗，油耗以燃油消耗率为直接指标，电耗以电池的SOE(能量状态)为直接指标，在整车层面以行驶阻力对应的能量消耗和附件能耗为指标，最后计算能量损失率、碳排放量、能耗等价金额、全生命周期能耗累计值等指标，可为整车的控制策略优化提供指导。

具体的能耗指标计算方法如下：

能耗损失率由如下公式得出：

W_行驶阻力+W_附件＝η_油W_油+η_电W_电 (1)

W_行驶阻力+W_附件＝η_混动×(W_油+W_电) (2)

车辆为燃油汽车时，采用公式(1)得出能耗损失率η_油，此时W_电为零，车辆为纯电动汽车时，采用公式(1)得出能耗损失率η_电，此时W_油为零，车辆为混合动力汽车时，采用公式(2)得出能耗损失率η_混动。

二氧化碳排放量由如下公式得出：

式中，W_油-标煤为燃油能量与标煤能量的转换率，W_电-标煤为电能量与标煤能量的转换率，

为标煤能量与对应二氧化碳排放量的转换率。

能耗等价金额M_total由如下公式得出：

M_total＝M_油+M_电

式中，Q_油是单位油量对应的市场价格，Q_电是单位电量对应的市场价格，M_油是车辆从时刻t₀到时刻t行驶过程中消耗的燃油总价，M_电是车辆从时刻t₀到时刻t行驶过程中消耗的电费总价。

全生命周期能耗累计值由如下公式得出：

式中，W_生产是指汽车在从原材料到生产成为产品这一过程中所消耗的能量，

是指车辆全生命周期的能量消耗，t₁为车辆生命周期开始的时刻，t₂为车辆生命周期结束的时刻。

使用单位能耗针对不同用途的车辆制定不同的评价标准，如果车辆为商用车，则按如下公式得出使用单位能耗：

式中，M是商用车的总质量；

如果车辆为乘用车，则按如下公式得出使用单位能耗：

式中，N是乘用车的乘员数。

如图1所示，在进行能耗分析前，还包括：

根据车辆的出行时长、行驶场景、驾驶风格对车辆的运动学片段进行分类，所述运动学片段为相邻两次车辆速度为零的区间片段，如下：

出行时长分为短时出行、中时出行和长时出现，行驶场景分为拥堵、普通和松弛，驾驶风格分为经济型、一般型和动力型，基于车辆运动时长t_all和给定时长t₁、t₂，t₁＜t₂，车辆运动时长t_all≤t₁，则为短时出行，车辆运动时长t_all＞t₁且t_all≤t₂，则为中时出行，车辆运动时长t_all＞t₂，则为长时出行，基于平均行驶速度v_avg和给定速度v₁、v₂，其中，v₁＜v₂，v_avg≤v₁，则行驶场景为拥堵，v_avg＞v₁且v_avg≤v₂，则行驶场景为普通，v_avg＞v₂，则行驶场景为松弛，基于加减速里程比W、片段功率谱密度S和给定的W₁、W₂、S₁、S₂，其中，W₁＜W₂、S₁＜S₂，W≤W₁且S≤S₁，则驾驶员驾驶风格为经济型，W≤W₂且W＞W₁且S≤S₁，则驾驶员驾驶风格为一般型，W＞W₂且S≤S₁，则驾驶员驾驶风格为动力型，W≤W₁且S≤S₂且S＞S₁，则驾驶员驾驶风格为经济型，W≤W₂且W＞W₁且S≤S₂且S＞S₁，则驾驶员驾驶风格为一般型，W＞W₂且S≤S₂且S＞S₁，则驾驶员驾驶风格为动力型，W≤W₁且S＞S₂，则驾驶员驾驶风格为经济型，W≤W₂且W＞W₁且S＞S₂，则驾驶员驾驶风格为动力型，W＞W₂且S＞S₂，则驾驶员驾驶风格为动力型，其中，加减速里程比W和片段功率谱密度S，如下：

式中，N为该运动学片段中加减速的次数，T_i为第i个瞬时加减速过程所用时长，s为该运动学片段的行驶里程，a为T_i时间段内的加速度-时间函数，F_f(ω)为加速度经傅里叶变换得到的函数，f表示频率；

可对分类后的每种类型采取上述的分析方法进行能耗分析。

对车辆运动学片段进行多维度分析，在出行时长、行驶场景、驾驶风格三个方面分别划分三种类型，车辆的行驶工况匹配了3×3×3种工况分析模型以期实现对近乎所有驾驶工况的全覆盖，可包括27种不同特征的工况，可分别基于不同的工况进行独立建模，并采用上述方法进行分析，可涵盖所有车型且几乎所有工况下的能耗的分析，为整车能量管理策略提供了精确指导。

所述的运动学片段提取方法采用主成分分析得到的参数主要侧重对于运动学片段的宏观描述，在此基础上引入了加减速里程比和片段功率谱密度两个参数作为瞬态特征描述，加减速里程比表征一个运动学片段中车辆加减速行驶过的里程占该片段总里程的比值，即加减速过程的发生概率，片段功率谱密度即为单位频率内的“功率”，可以表征一个运动学片段中车辆加减速的剧烈程度，能够实现精确有效提取。

具体的该运动学片段提取方法，申请人已于之前申请了相关的专利，可适用在该申请中。据此根据车辆实时信息可以将车辆运动学片段对应的时长分类为短时出行、中时出行、长时出行三种，将行驶路况的拥挤程度分类为拥堵、普通、松弛三种，将驾驶员风格分类为一般型、经济型、动力型三种，因此经过分类后可以得到3×3×3共27种工况。针对每种工况分别建立能耗分析模型可以实现对车辆能耗的精益管控，不会出现不同工况强行一致分析带来的拟合精度不够或分析失真的情况。

如图2所示，本发明还提供了一种基于运动学片段的车辆能耗分析系统，包括：

车辆油耗获取模块，所述车辆油耗获取模块用于获取车辆油耗，车辆油耗由如下公式得出：

W_油＝B×Q_油

式中，B为发动机每小时的燃油消耗量，单位为g/h，Q_油为每克燃油对应的能量，单位为J/g，如果车辆为纯电动汽车，W_油为零；

车辆电耗获取模块，所述车辆电耗获取模块用于获取车辆电耗，车辆电耗由如下公式得出：

W_电＝ΔSOE×E_电

式中，ΔSOE为对应到一小时的电池的能量状态SOE的变化量，单位为％，E_电为电池的总能量，单位为J，如果车辆为燃油汽车，W_电为零，其中，t时刻的能量状态SOE(t)由如下公式得出：

式中，u(t)是t时刻电池的电压，i(t)是t时刻电池的电流，E_T是电池于T时刻的总电能，t₀为初始时刻；

车辆附件能耗获取模块，所述车辆附件能耗获取模块用于获取车辆附件能耗，车辆附件能耗W_附件为空调能耗W_空调、娱乐系统能耗W_娱乐系统以及其他零配件的能耗W_其他之和，由如下公式得出：

W_附件＝W_空调+W_娱乐系统+W_其他

车辆行驶阻力能耗获取模块，所述车辆行驶阻力能耗获取模块用于获取车辆行驶阻力能耗，车辆行驶阻力为滚动阻力、空气阻力、坡度阻力、加速阻力消耗的能量值之和，滚动阻力、空气阻力、坡度阻力、加速阻力由如下公式得出：

F_f＝G×f×cosβ

F_w＝C_D×A×u²/21.15

F_i＝G×sinβ

F_j＝m×a

F_t＝F_f+F_w+F_i+F_j

式中，F_t为车辆的行驶阻力，F_f为车辆的滚动阻力，F_w为车辆的空气阻力，F_i为车辆的坡度阻力，F_j为车辆的加速阻力，G为车辆的重力，f为车辆在路面上的滚动摩擦系数，β为车辆在行驶时的上坡坡度，C_D为车辆的空气阻力系数，A为车辆的迎风面积，u为车辆的速度，m为车辆的质量，a为车辆的加速度，并由如下公式得出车辆行驶阻力能耗：

W_行驶阻力＝F_t×s

式中，s为车辆行驶过的距离，单位为m；

能耗分析模块，所述能耗分析模块连接所述车辆油耗获取模块、所述车辆电耗获取模块、所述车辆附件能耗获取模块和所述车辆行驶阻力能耗获取模块，由获取的车辆油耗、车辆电耗、车辆附件能耗和车辆行驶阻力能耗，计算包括但不限于如下的能耗评价指标：能量损失率、二氧化碳排放量、能耗等价金额、全生命周期能耗累计值和使用单位能耗。

该系统的各个模块配合执行了上述的分析方法，具有同上述方法同样的技术效果。

进一步的，能耗分析模块包括能耗损失率计算模块、二氧化碳排放量计算模块、能耗等价金额计算模块、全生命周期能耗累计值计算模块和使用单位能耗计算模块，其中：

所述能耗损失率计算模块用于计算所述能耗损失率，所述能耗损失率由如下公式得出：

W_行驶阻力+W_附件＝η_油W_油+η_电W_电 (1)

W_行驶阻力+W_附件＝η_混动×(W_油+W_电) (2)

车辆为燃油汽车时，采用公式(1)得出能耗损失率η_油，此时W_电为零，车辆为纯电动汽车时，采用公式(1)得出能耗损失率η_电，此时W_油为零，车辆为混合动力汽车时，采用公式(2)得出能耗损失率η_混动；

所述二氧化碳排放量计算模块用于计算碳排放量，所述碳排放量由如下公式得出：

式中，W_油-标煤为燃油能量与标煤能量的转换率，W_电-标煤为电能量与标煤能量的转换率，

为标煤能量与对应二氧化碳排放量的转换率；

所述能耗等价金额计算模块用于计算能耗等价金额，所述能耗等价金额M_total由如下公式得出：

M_total＝M_油+M_电

式中，Q_油是单位油量对应的市场价格，Q_电是单位电量对应的市场价格，M_油是车辆从时刻t₀到时刻t行驶过程中消耗的燃油总价，M_电是车辆从时刻t₀到时刻t行驶过程中消耗的电费总价；

所述全生命周期能耗累计值计算模块用于计算所述全生命周期能耗累计值，所述全生命周期能耗累计值由如下公式得出：

式中，W_生产是指汽车在从原材料到生产成为产品这一过程中所消耗的能量，

是指车辆全生命周期的能量消耗，t₁为车辆生命周期开始的时刻，t₂为车辆生命周期结束的时刻；

所述使用单位能耗计算模块用于计算使用单位能耗，所述使用单位能耗针对不同用途的车辆制定不同的评价标准，如果车辆为商用车，则按如下公式得出使用单位能耗：

式中，M是商用车的总质量；

如果车辆为乘用车，则按如下公式得出使用单位能耗：

式中，N是乘用车的乘员数。

进一步的，还包括运动学片段分类模块，运动学片段分类模块根据车辆的出行时长、行驶场景、驾驶风格对车辆的运动学片段进行分类，所述运动学片段为相邻两次车辆速度为零的区间片段，如下：

出行时长分为短时出行、中时出行和长时出现，行驶场景分为拥堵、普通和松弛，驾驶风格分为经济型、一般型和动力型，基于车辆运动时长t_all和给定时长t₁、t₂，t₁＜t₂，车辆运动时长t_all≤t₁，则为短时出行，车辆运动时长t_all＞t₁且t_all≤t₂，则为中时出行，车辆运动时长t_all＞t₂，则为长时出行，基于平均行驶速度v_avg和给定速度v₁、v₂，其中，v₁＜v₂，v_avg≤v₁，则行驶场景为拥堵，v_avg＞v₁且v_avg≤v₂，则行驶场景为普通，v_avg＞v₂，则行驶场景为松弛，基于加减速里程比W、片段功率谱密度S和给定的W₁、W₂、S₁、S₂，其中，W₁＜W₂、S₁＜S₂，W≤W₁且S≤S₁，则驾驶员驾驶风格为经济型，W≤W₂且W＞W₁且S≤S₁，则驾驶员驾驶风格为一般型，W＞W₂且S≤S₁，则驾驶员驾驶风格为动力型，W≤W₁且S≤S₂且S＞S₁，则驾驶员驾驶风格为经济型，W≤W₂且W＞W₁且S≤S₂且S＞S₁，则驾驶员驾驶风格为一般型，W＞W₂且S≤S₂且S＞S₁，则驾驶员驾驶风格为动力型，W≤W₁且S＞S₂，则驾驶员驾驶风格为经济型，W≤W₂且W＞W₁且S＞S₂，则驾驶员驾驶风格为动力型，W＞W₂且S＞S₂，则驾驶员驾驶风格为动力型，其中，加减速里程比W和片段功率谱密度S，如下：

式中，N为该运动学片段中加减速的次数，T_i为第i个瞬时加减速过程所用时长，s为该运动学片段的行驶里程，a为T_i时间段内的加速度-时间函数，F_f(ω)为加速度经傅里叶变换得到的函数，f表示频率；

该运动学片段分类模块连接能耗分析模块，能耗分析模块能够对分类后的每个运动学片段进行能耗分析。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域技术人员能够实现或使用本申请。对这些实施例的多种修改对本领域技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本申请的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本申请将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (10)

1.一种基于运动学片段的车辆能耗分析方法，其特征在于，包括：

获取车辆油耗，车辆油耗由如下公式得出：

W_油＝B×Q_油

式中，B为发动机每小时的燃油消耗量，单位为g/h，Q_油为每克燃油对应的能量，单位为J/g，如果车辆为纯电动汽车，W_油为零；

获取车辆电耗，车辆电耗由如下公式得出：

W_电＝ΔSOE×E_电

式中，ΔSOE为对应到一小时的电池的能量状态SOE的变化量，单位为％，E_电为电池的总能量，单位为J，如果车辆为燃油汽车，W_电为零，其中，t时刻的能量状态SOE(t)由如下公式得出：

式中，u(t)是t时刻电池的电压，i(t)是t时刻电池的电流，E_T是电池于T时刻的总电能，t₀为初始时刻；

获取车辆附件能耗，车辆附件能耗W_附件为空调能耗W_空调、娱乐系统能耗W_娱乐系统以及其他零配件的能耗W_其他之和，由如下公式得出：

W_附件＝W_空调+W_娱乐系统+W_其他

获取车辆行驶阻力能耗，车辆行驶阻力为滚动阻力、空气阻力、坡度阻力、加速阻力之和，滚动阻力、空气阻力、坡度阻力、加速阻力由如下公式得出：

F_f＝G×f×cosβ

F_w＝C_D×A×u²/21.15

F_i＝G×sinβ

F_j＝m×a

F_t＝F_f+F_w+F_i+F_j

式中，F_t为车辆的行驶阻力，F_f为车辆的滚动阻力，F_w为车辆的空气阻力，F_i为车辆的坡度阻力，F_j为车辆的加速阻力，G为车辆的重力，f为车辆在路面上的滚动摩擦系数，β为车辆在行驶时的上坡坡度，C_D为车辆的空气阻力系数，A为车辆的迎风面积，u为车辆的速度，m为车辆的质量，a为车辆的加速度，并由如下公式得出车辆行驶阻力能耗：

W_行驶阻力＝F_t×s

式中，s为车辆行驶过的距离，单位为m；

由获取的车辆油耗、车辆电耗、车辆附件能耗和车辆行驶阻力能耗，计算如下的能耗评价指标：能量损失率、二氧化碳排放量、能耗等价金额、全生命周期能耗累计值和使用单位能耗。

2.根据权利要求1所述的基于运动学片段的车辆能耗分析方法，其特征在于，所述能耗损失率由如下公式得出：

W_行驶阻力+W_附件＝η_油W_油+η_电W_电 (1)

W_行驶阻力+W_附件＝η_混动×(W_油+W_电) (2)

车辆为燃油汽车时，采用公式(1)得出能耗损失率η_油，此时W_电为零，车辆为纯电动汽车时，采用公式(1)得出能耗损失率η_电，此时W_油为零，车辆为混合动力汽车时，采用公式(2)得出能耗损失率η_混动。

3.根据权利要求1所述的基于运动学片段的车辆能耗分析方法，其特征在于，所述二氧化碳排放量由如下公式得出：

式中，W_油-标煤为燃油能量与标煤能量的转换率，W_电-标煤为电能量与标煤能量的转换率，

为标煤能量与对应二氧化碳排放量的转换率。

4.根据权利要求1所述的基于运动学片段的车辆能耗分析方法，其特征在于，所述能耗等价金额M_total由如下公式得出：

M_total＝M_油+M_电

式中，Q_油是单位油量对应的市场价格，Q_电是单位电量对应的市场价格，M_油是车辆从时刻t₀到时刻t行驶过程中消耗的燃油总价，M_电是车辆从时刻t₀到时刻t行驶过程中消耗的电费总价。

5.根据权利要求1所述的基于运动学片段的车辆能耗分析方法，其特征在于，所述全生命周期能耗累计值由如下公式得出：

式中，W_生产是指汽车在从原材料到生产成为产品这一过程中所消耗的能量，

是指车辆全生命周期的能量消耗，t₁为车辆生命周期开始的时刻，t₂为车辆生命周期结束的时刻。

6.根据权利要求1所述的基于运动学片段的车辆能耗分析方法，其特征在于，所述使用单位能耗针对不同用途的车辆制定不同的评价标准，如果车辆为商用车，则按如下公式得出使用单位能耗：

式中，M是商用车的总质量；

如果车辆为乘用车，则按如下公式得出使用单位能耗：

式中，N是乘用车的乘员数。

7.根据权利要求1所述的基于运动学片段的车辆能耗分析方法，其特征在于，还包括：

根据车辆的出行时长、行驶场景、驾驶风格对车辆的运动学片段进行分类，所述运动学片段为相邻两次车辆速度为零的区间片段，如下：

出行时长分为短时出行、中时出行和长时出现，行驶场景分为拥堵、普通和松弛，驾驶风格分为经济型、一般型和动力型，基于车辆运动时长t_a11和给定时长t₁、t₂，t₁＜t₂，车辆运动时长t_all≤t₁，则为短时出行，车辆运动时长t_all＞t₁且t_all≤t₂，则为中时出行，车辆运动时长t_all＞t₂，则为长时出行，基于平均行驶速度v_avg和给定速度v₁、v₂，其中，v₁＜v₂，v_avg≤v₁，则行驶场景为拥堵，v_avg＞v₁且v_avg≤v₂，则行驶场景为普通，v_avg＞v₂，则行驶场景为松弛，基于加减速里程比W、片段功率谱密度S和给定的W₁、W₂、S₁、S₂，其中，W₁＜W₂、S₁＜S₂，W≤W₁且S≤S₁，则驾驶员驾驶风格为经济型，W≤W₂且W＞W₁且S≤S₁，则驾驶员驾驶风格为一般型，W＞W₂且S≤S₁，则驾驶员驾驶风格为动力型，W≤W₁且S≤S₂且S＞S₁，则驾驶员驾驶风格为经济型，W≤W₂且W＞W₁且S≤S₂且S＞S₁，则驾驶员驾驶风格为一般型，W＞W₂且S≤S₂且S＞S₁，则驾驶员驾驶风格为动力型，W≤W₁且S＞S₂，则驾驶员驾驶风格为经济型，W≤W₂且W＞W₁且S＞S₂，则驾驶员驾驶风格为动力型，W＞W₂且S＞S₂，则驾驶员驾驶风格为动力型，其中，加减速里程比W和片段功率谱密度S，如下：

式中，N为该运动学片段中加减速的次数，T_i为第i个瞬时加减速过程所用时长，s为该运动学片段的行驶里程，a为T_i时间段内的加速度-时间函数，F_f(ω)为加速度经傅里叶变换得到的函数，f表示频率；

对分类后的每个运动学片段进行如权利要求1-6所述的车辆能耗分析方法。

8.一种基于运动学片段的车辆能耗分析系统，其特征在于，包括：

车辆油耗获取模块，所述车辆油耗获取模块用于获取车辆油耗，车辆油耗由如下公式得出：

W_油＝B×Q_油

式中，B为发动机每小时的燃油消耗量，单位为g/h，Q_油为每克燃油对应的能量，单位为J/g，如果车辆为纯电动汽车，W_油为零；

车辆电耗获取模块，所述车辆电耗获取模块用于获取车辆电耗，车辆电耗由如下公式得出：

W_电＝ΔSOE×E_电

式中，ΔSOE为对应到一小时的电池的能量状态SOE的变化量，单位为％，E_电为电池的总能量，单位为J，如果车辆为燃油汽车，W_电为零，其中，t时刻的能量状态SOE(t)由如下公式得出：

式中，u(t)是t时刻电池的电压，i(t)是t时刻电池的电流，E_T是电池于T时刻的总电能，t₀为初始时刻；

车辆附件能耗获取模块，所述车辆附件能耗获取模块用于获取车辆附件能耗，车辆附件能耗W_附件为空调能耗W_空调、娱乐系统能耗W_娱乐系统以及其他零配件的能耗W_其他之和，由如下公式得出：

W_附件＝W_空调+W_娱乐系统+W_其他

车辆行驶阻力能耗获取模块，所述车辆行驶阻力能耗获取模块用于获取车辆行驶阻力能耗，车辆行驶阻力为滚动阻力、空气阻力、坡度阻力、加速阻力消耗的能量值之和，滚动阻力、空气阻力、坡度阻力、加速阻力由如下公式得出：

F_f＝G×f×cosβ

F_w＝C_D×A×u²/21.15

F_i＝G×sinβ

F_j＝m×a

F_t＝F_f+F_w+F_i+F_j

式中，F_t为车辆的行驶阻力，F_f为车辆的滚动阻力，F_w为车辆的空气阻力，F_i为车辆的坡度阻力，F_j为车辆的加速阻力，G为车辆的重力，f为车辆在路面上的滚动摩擦系数，β为车辆在行驶时的上坡坡度，C_D为车辆的空气阻力系数，A为车辆的迎风面积，u为车辆的速度，m为车辆的质量，a为车辆的加速度，并由如下公式得出车辆行驶阻力能耗：

W_行驶阻力＝F_t×s

式中，s为车辆行驶过的距离，单位为m；

能耗分析模块，所述能耗分析模块连接所述车辆油耗获取模块、所述车辆电耗获取模块、所述车辆附件能耗获取模块和所述车辆行驶阻力能耗获取模块，由获取的车辆油耗、车辆电耗、车辆附件能耗和车辆行驶阻力能耗，计算如下的能耗评价指标：能量损失率、二氧化碳排放量、能耗等价金额、全生命周期能耗累计值和使用单位能耗。

9.根据权利要求8所述的基于运动学片段的车辆能耗分析系统，其特征在于，所述能耗分析模块包括能耗损失率计算模块、二氧化碳排放量计算模块、能耗等价金额计算模块、全生命周期能耗累计值计算模块和使用单位能耗计算模块，其中：

所述能耗损失率计算模块用于计算所述能耗损失率，所述能耗损失率由如下公式得出：

W_行驶阻力+W_附伴＝η_油W_油+η_电W_电 (1)

W_行驶阻力+W_附件＝η_混动×(W_油+W_电) (2)

车辆为燃油汽车时，采用公式(1)得出能耗损失率η_油，此时W_电为零，车辆为纯电动汽车时，采用公式(1)得出能耗损失率η_电，此时W_油为零，车辆为混合动力汽车时，采用公式(2)得出能耗损失率η_混动；

所述二氧化碳排放量计算模块用于计算碳排放量，所述碳排放量由如下公式得出：

式中，W_油-标煤为燃油能量与标煤能量的转换率，W_电-标煤为电能量与标煤能量的转换率，

为标煤能量与对应二氧化碳排放量的转换率；

所述能耗等价金额计算模块用于计算能耗等价金额，所述能耗等价金额M_total由如下公式得出：

M_total＝M_油+M_电

式中，Q_油是单位油量对应的市场价格，Q_电是单位电量对应的市场价格，M_油是车辆从时刻t₀到时刻t行驶过程中消耗的燃油总价，M_电是车辆从时刻t₀到时刻t行驶过程中消耗的电费总价；

所述全生命周期能耗累计值计算模块用于计算所述全生命周期能耗累计值，所述全生命周期能耗累计值由如下公式得出：

式中，W_生产是指汽车在从原材料到生产成为产品这一过程中所消耗的能量，

是指车辆全生命周期的能量消耗，t₁为车辆生命周期开始的时刻，t₂为车辆生命周期结束的时刻；

所述使用单位能耗计算模块用于计算使用单位能耗，所述使用单位能耗针对不同用途的车辆制定不同的评价标准，如果车辆为商用车，则按如下公式得出使用单位能耗：

式中，M是商用车的总质量；

如果车辆为乘用车，则按如下公式得出使用单位能耗：

式中，N是乘用车的乘员数。

10.根据权利要求8所述的基于运动学片段的车辆能耗分析系统，其特征在于，还包括运动学片段分类模块，所述运动学片段分类模块根据车辆的出行时长、行驶场景、驾驶风格对车辆的运动学片段进行分类，所述运动学片段为相邻两次车辆速度为零的区间片段，如下：

出行时长分为短时出行、中时出行和长时出现，行驶场景分为拥堵、普通和松弛，驾驶风格分为经济型、一般型和动力型，基于车辆运动时长t_all和给定时长t₁、t₂，t₁＜t₂，车辆运动时长t_all≤t₁，则为短时出行，车辆运动时长t_all＞t₁且t_all≤t₂，则为中时出行，车辆运动时长t_all＞t₂，则为长时出行，基于平均行驶速度v_avg和给定速度v₁、v₂，其中，v₁＜v₂，v_avg≤v₁，则行驶场景为拥堵，v_avg＞v₁且v_avg≤v₂，则行驶场景为普通，v_avg＞v₂，则行驶场景为松弛，基于加减速里程比W、片段功率谱密度S和给定的W₁、W₂、S₁、S₂，其中，W₁＜W₂、S₁＜S₂，W≤W₁且S≤S₁，则驾驶员驾驶风格为经济型，W≤W₂且W＞W₁且S≤S₁，则驾驶员驾驶风格为一般型，W＞W₂且S≤S₁，则驾驶员驾驶风格为动力型，W≤W₁且S≤S₂且S＞S₁，则驾驶员驾驶风格为经济型，W≤W₂且W＞W₁且S≤S₂且S＞S₁，则驾驶员驾驶风格为一般型，W＞W₂且S≤S₂且S＞S₁，则驾驶员驾驶风格为动力型，W≤W₁且S＞S₂，则驾驶员驾驶风格为经济型，W≤W₂且W＞W₁且S＞S₂，则驾驶员驾驶风格为动力型，W＞W₂且S＞S₂，则驾驶员驾驶风格为动力型，其中，加减速里程比W和片段功率谱密度S，如下：

式中，N为该运动学片段中加减速的次数，T_i为第i个瞬时加减速过程所用时长，s为该运动学片段的行驶里程，a为T_i时间段内的加速度-时间函数，F_f(ω)为加速度经傅里叶变换得到的函数，f表示频率；

所述运动学片段分类模块连接所述能耗分析模块，所述能耗分析模块能够对分类后的每个运动学片段进行能耗分析。

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