CN115497198B - 一种营运车辆燃料消耗量的不确定度评估方法 - Google Patents
一种营运车辆燃料消耗量的不确定度评估方法 Download PDFInfo
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Abstract
本发明公开一种营运车辆燃料消耗量的不确定度评估方法，从等速油耗、加速油耗、怠速油耗三个方面入手，先分析各种油耗测量不确定度来源，并建立各种油耗测量数学模型，然后计算各种不确定度分量，最后合成综合不确定度。本发明准确评估了营运车辆综合燃料消耗量的不确定度。
Description
技术领域
本发明涉及车辆燃料消耗评价技术领域，特别是关于一种营运车辆燃料消耗量的不确定度评估方法。
背景技术
现有的营运车辆燃料消耗量测量方法，是对运营车辆的等速油耗、加速油耗、怠速油耗进行测量，再通过计算合成运营车辆综合油耗。
标准虽然明确了试验方法和流程，但是没有考虑油耗测量的不确定性，缺乏对影响测量结果的油耗不确定度的来源进行分析，缺乏对油耗不确定度的测量方法，无法获得结果的不确定程度。
发明内容
鉴于此，本发明提供一种营运车辆燃料消耗量的不确定度评估方法，用以对各种工况下燃料消耗量的测量准确程度进行分析。
本发明的技术方案如下：一种营运车辆燃料消耗量的不确定度评估方法，其特征在于：从等速油耗、加速油耗、怠速油耗三个方面确定油耗不确定度，包括如下步骤：
第一步：分析油耗测量不确定度来源；
第二步：建立油耗测量数学模型；
第三步：计算不确定度分量；
第四步：合成综合不确定度；
其中，
等速油耗测量不确定度来源于流量不确定度和距离不确定度；
加速油耗测量不确定度来源于流量不确定度和距离不确定度；
怠速油耗测量不确定度来源于流量不确定度和时间不确定度。
进一步地，建立油耗测量数学模型的方法如下：
(1)等速油耗数学模型
(1.1)单一目标等速油耗数学模型：
li为第i个等速油耗测量的流量，si为第i个等速油耗测量的距离；
(1.2)多目标等速油耗平均值数学模型：
(1.3)等速综合油耗数学模型：
vui为第i个等速度；
kui为第i个等速油耗的权重，由车型确定；
n为等速测量次数；
(2)加速综合油耗数学模型：
Qaj为第j个加速油耗测量的流量；
Saj为第j个加速油耗测量的距离；
m为加速测量次数；
(3)怠速综合油耗数学模型：
Qdk为第k个怠速油耗测量的流量；
Tdk为第k个怠速油耗测量的时间；
p为怠速测量次数；
(4)综合油耗数学模型：
ku为等速油耗工况权重，由车型确定；
ka为加速油耗工况权重，由车型确定；
kl为怠速油耗工况权重，由车型确定；
Sa为加速油耗工况平均加速距离；
Ta为加速油耗工况平均加速时间。
进一步地，计算不确定度分量的方法如下：
测量不确定度分为A类不确定度和B类不确定度；
(1)等速油耗A类不确定度表述为：
等速油耗B类不确定度表述为：
uBl为由流量传感器不确定度传递到等速油耗的B类不确定度；
uBs为由距离传感器不确定度传递到等速油耗的B类不确定度；
s为等速油耗测量平均距离，ul为流量传感器不确定度，查看仪器校准证书获得；
us为距离传感器不确定度，查看仪器校准证书获得；l为等速油耗测量平均流量；
合成等速油耗A类不确定度和B类不确定度，为：
则等速综合油耗不确定度为：
(2)加速油耗A类不确定度表述为：
为多目标加速油耗测量的流量平均值，
加速油耗B类不确定度表述为：
uB(Qaj)为由流量传感器不确定度传递到加速油耗的B类不确定度，
uB(Saj)为由距离传感器不确定度传递到加速油耗的B类不确定度，
u(Qaj)为流量传感器不确定度，查看仪器校准证书获得；
u(Saj)为距离传感器不确定度，查看该仪器校准证书获得；
合成加速油耗A类不确定度和B类不确定度，为：
(3)怠速油耗A类不确定度表述为：
Qlk为第k次怠速油耗，Qlk＝Qdk/Tdk；
怠速油耗B类不确定度表述为：
u(Qdk)为流量传感器不确定度，查看仪器校准证书获得；
u(Tdk)为时间不确定度，查看仪器校准证书获得；
合成怠速油耗A类不确定度和B类不确定度，为：
最后合成综合不确定度为：
u1(Qu)为等速油耗工况不确定度分量，
u2(Qa)为加速油耗工况不确定度分量，
u3(Ql)为怠速油耗工况不确定度分量，
本发明方法从营运车辆综合燃料消耗量数学模型分析，一步步分析各个不确定度分量对营运车辆综合燃料消耗量的影响，创建各个测量值不确定度分级传递的数学模型及等速、加速、怠速油耗不确定度传递到营运车辆综合燃料消耗量的数学模型，准确评估了营运车辆综合燃料消耗量的不确定度。
具体实施方式
本发明的一种营运车辆燃料消耗量的不确定度评估方法，主要包括如下几步：
第一步：分析油耗测量结果的不确定度来源；
第二步：建立油耗测量数学模型；
第三步：计算不确定度分量；
第四步：合成综合不确定度。
下面详细说明各步骤的实施方式：
第一步：分析油耗测量测量结果的不确定度来源
对于运营车辆，可将燃料消耗量分为等速油耗、加速油耗、怠速油耗三部分，由三部分按不同权重(视车型而定)合成综合油耗，所以本发明从速度工况划分角度分析油耗的不确定度来源。
等速油耗测量不确定度来源于流量不确定度和距离不确定度。
加速油耗测量不确定度来源于流量不确定度和距离不确定度。
怠速油耗测量不确定度来源于流量不确定度和时间不确定度。
第二步：建立油耗测量数学模型
(1)等速油耗数学模型
(1.1)单一目标等速油耗数学模型：
li为第i个等速油耗测量的流量，si为第i个等速油耗测量的距离；
(1.2)多目标等速油耗平均值数学模型：
(1.3)等速综合油耗数学模型：
vui为第i个等速度；
kui为第i个等速油耗的权重，由车型确定；
n为等速测量次数。
(2)加速综合油耗数学模型
Qaj为第j个加速油耗测量的流量；
Saj为第j个加速油耗测量的距离；
m为加速测量次数。
(3)怠速综合油耗数学模型：
Qdk为第k个怠速油耗测量的流量；
Tdk为第k个怠速油耗测量的时间；
p为怠速测量次数。
(4)综合油耗数学模型：
ku为等速油耗工况权重，由车型确定；
ka为加速油耗工况权重，由车型确定；
kl为怠速油耗工况权重，由车型确定；
Sa为加速油耗工况平均加速距离；
Ta为加速油耗工况平均加速时间。
第三步：计算不确定度分量。
测量不确定度按其数值的评定方法分为两类：A类评定和B类评定，A类评定是对一组观测量进行统计分析，并以实验标准差来表征；与A类评定不同的其他方法均称为B类评定，是基于经验或其他信息的假定概率分布估算的，也可用标准差表征。与它们相对应的测量不确定度则分别称为A类不确定度和B类不确定度。
(1)等速油耗不确定度分量分为A类不确定度和B类不确定度。
等速油耗A类不确定度来源于测量重复性，表述为：
等速油耗B类不确定度来源于流量不确定度和距离不确定度，通过数学模型传递到等速油耗不确定度，表述为：
uBl为由流量传感器不确定度传递到等速油耗的B类不确定度；
uBs为由距离传感器不确定度传递到等速油耗的B类不确定度；
s为等速油耗测量平均距离，按照标准s＝500；ul为流量传感器不确定度，查看该仪器校准证书获得；
s为等速油耗测量平均距离，按照标准s＝500；us为距离传感器不确定度，查看该仪器校准证书获得；l为等速油耗测量平均流量。
合成等速油耗A类不确定度和B类不确定度，为：
则等速综合油耗不确定度为：
(2)加速油耗不确定度分量也分为A类不确定度和B类不确定度。
A类来源于测量重复性，表述为：
Qaj为第j个加速油耗测量的流量；为多目标加速油耗测量的流量平均值，m为测量次数。
B类来源于仪器不确定度，流量不确定度和距离不确定度通过数学模型传递到等速油耗不确定度。
uB(Qaj)为由流量传感器不确定度传递到加速油耗的B类不确定度，
uB(Saj)为由距离传感器不确定度传递到加速油耗的B类不确定度，
u(Qaj)为流量传感器不确定度，查看该仪器校准证书获得；
u(Saj)为距离传感器不确定度，查看该仪器校准证书获得；
再合成加速油耗A类不确定度和B类不确定度，为：
(3)怠速油耗不确定度分量也分为A类不确定度和B类不确定度。
A类来源于测量重复性，表述为：
Qlk为第k次怠速油耗，Qlk＝Qdk/Tdk；Ql为怠速综合油耗，p为测量次数。
B类来源于仪器不确定度，流量不确定度和时间不确定度通过数学模型传递到等速油耗不确定度。
u(Qdk)为流量传感器不确定度，查看该仪器校准证书获得；
u(Tdk)为时间不确定度，查看该仪器校准证书获得；
再合成怠速油耗A类不确定度和B类不确定度，为：
第四步：合成综合不确定度
运营车辆燃料消耗量综合不确定度由等速油耗、加速油耗和怠速油耗按公式在不同车型权重下合成运营车辆燃料消耗量不确定度。在运营车辆燃料消耗量公式中Sa/Ta计算后为加速油耗平均速度(Sa为加速油耗工况平均加速距离；Ta为加速油耗工况平均加速时间)，虽然是测量值，可是按标准规定可视为常数，不单独计算其引入的不确定度。故而运营车辆燃料消耗量综合不确定度只由等速油耗、加速油耗和怠速油耗三个不确定度合成：
u1(Qu)为运营车辆燃料消耗量综合不确定度等速油耗工况不确定度分量，
u2(Qa)为运营车辆燃料消耗量综合不确定度加速油耗工况不确定度分量，
u3(Ql)为运营车辆燃料消耗量综合不确定度怠速油耗工况不确定度分量，
Claims (1)
1.一种营运车辆燃料消耗量的不确定度评估方法，其特征在于：从等速油耗、加速油耗、怠速油耗三个方面确定油耗不确定度，包括如下步骤：
第一步：分析油耗测量不确定度来源；
第二步：建立油耗测量数学模型；
第三步：计算不确定度分量；
第四步：合成综合不确定度；
其中，
等速油耗测量不确定度来源于流量不确定度和距离不确定度；
加速油耗测量不确定度来源于流量不确定度和距离不确定度；
怠速油耗测量不确定度来源于流量不确定度和时间不确定度；
建立油耗测量数学模型的方法如下：
(1)等速油耗数学模型
(1.1)单一目标等速油耗数学模型：
li为第i个等速油耗测量的流量，si为第i个等速油耗测量的距离；
(1.2)多目标等速油耗平均值数学模型：
(1.3)等速油耗数学模型：
vui为第i个等速度；
kui为第i个等速油耗的权重，由车型确定；
n为等速测量次数；
(2)加速油耗数学模型：
Qaj为第j个加速油耗测量的流量；
Saj为第j个加速油耗测量的距离；
m为加速测量次数；
(3)怠速油耗数学模型：
Qdk为第k个怠速油耗测量的流量；
Tdk为第k个怠速油耗测量的时间；
p为怠速测量次数；
(4)综合油耗数学模型：
ku为等速油耗工况权重，由车型确定；
ka为加速油耗工况权重，由车型确定；
kl为怠速油耗工况权重，由车型确定；
Sa为加速油耗工况平均加速距离；
Ta为加速油耗工况平均加速时间；
计算不确定度分量的方法如下：
测量不确定度分为A类不确定度和B类不确定度；
(1)等速油耗A类不确定度表述为：
等速油耗B类不确定度表述为：
uBl为由流量传感器不确定度传递到等速油耗的B类不确定度；
uBs为由距离传感器不确定度传递到等速油耗的B类不确定度；
s为等速油耗测量平均距离，ul为流量传感器不确定度，查看仪器校准证书获得；
us为距离传感器不确定度，查看仪器校准证书获得；l为等速油耗测量平均流量；
合成等速油耗A类不确定度和B类不确定度，为：
则等速油耗不确定度为：
(2)加速油耗A类不确定度表述为：
为多目标加速油耗测量的流量平均值，
加速油耗B类不确定度表述为：
uB(Qaj)为由流量传感器不确定度传递到加速油耗的B类不确定度，
uB(Saj)为由距离传感器不确定度传递到加速油耗的B类不确定度，
u(Qaj)为流量传感器不确定度，查看仪器校准证书获得；
u(Saj)为距离传感器不确定度，查看该仪器校准证书获得；
合成加速油耗A类不确定度和B类不确定度，为：
(3)怠速油耗A类不确定度表述为：
Qlk为第k次怠速油耗，Qlk＝Qdk/Tdk；
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合成怠速油耗A类不确定度和B类不确定度，为：
最后，合成综合不确定度为：
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