CN116844257A - 一种车辆工况数据获取方法及装置 - Google Patents

Abstract

本申请提供一种车辆工况数据获取方法及装置，包括：将车联网数据分割成多段数据片段，每段数据片段对应一个作业循环；将数据片段分割成多条路谱片段，并确定路谱片段所属作业循环，以得到包括多条路谱片段的作业循环信息；获取每条路谱片段的道路坡度；基于每条路谱片段的道路坡度和预设车辆动力学方程，得到路谱片段的车辆载荷，车辆工况数据包括作业循环信息、道路坡度和车辆载荷，以在不需要额外加装传感器装置尽可能提高车辆工况数据的完整性。

Description

一种车辆工况数据获取方法及装置

技术领域

本申请属于车辆技术领域，尤其涉及一种车辆工况数据获取方法及装置。

背景技术

在车辆领域的市场经济性分析、动力性分析、用户驾驶习惯分析以及产品开发过程中，车辆工况数据至关重要。车辆工况数据包括作业循环信息、车辆载荷、道路坡度、平均车速、车速标准差、平均海拔。如何识别车辆工况数据是目前亟需解决的难题。

发明内容

有鉴于此，本申请的目的在于提供一种车辆工况数据获取方法，用于获取车辆工况数据中的作业循环信息、道路坡度和车辆载荷，以在不增加成本的情况下提高车辆工况数据的完整性。技术方案如下：

第一方面，本申请提供一种车辆工况数据获取方法，所述方法包括：

将车联网数据分割成多段数据片段，每段数据片段对应一个作业循环；

将所述数据片段分割成多条路谱片段，并确定所述路谱片段所属作业循环，以得到包括多条路谱片段的作业循环信息；

获取每条路谱片段的道路坡度；

基于每条路谱片段的道路坡度和预设车辆动力学方程，得到所述路谱片段的车辆载荷，所述车辆工况数据包括所述作业循环信息、所述道路坡度和所述车辆载荷。

可选的，所述基于每条路谱片段的道路坡度和预设车辆动力学方程，得到车辆载荷包括：

确定所述路谱片段中的稳定工况点，所述稳定工况点为加速度稳定且匀速稳定的工况点；

基于所述稳定工况点内的车速、扭矩和转速，计算所述稳定工况点的平均加速度、平均扭矩、转速和车速比值的平均值，所述车联网数据包括所述车速、扭矩和转速；

基于所述稳定工况点的平均加速度、平均扭矩、转速和车速比值的平均值、所述道路坡度以及预设车辆动力学方程，获得所述稳定工况点的车辆载荷，所述稳定工况点的车辆载荷为所述路谱片段的待定车辆载荷；

基于多个所述路谱片段的待定车辆载荷，得到所述路谱片段的车辆载荷。

可选的，所述确定所述路谱片段中的稳定工况点包括：

在所述路谱片段的第一片段内的大气压力没有发生变化、所述第一片段内加速度大于第一加速度阈值且加速度偏差小于第一加速度偏差阈值、所述第一片段内扭矩大于第一扭矩值且扭矩偏差小于第一扭矩偏差阈值、所述第一片段内油门踏板开度大于第一开度阈值、所述第一片段内转速和车速比值的偏差小于第一偏差阈值，则确定所述第一片段为加速度稳定工况点，所述第一片段为所述路谱片段内预设时间段内的路段，所述车联网数据包括大气压力和油门踏板开度；

在所述第一片段内的大气压力没有发生变化、所述第一片段内车速偏差大于第一车速偏差阈值、所述第一片段内油门踏板开度大于第二开度阈值、所述第一片段内扭矩偏差小于第二扭矩偏差阈值、所述第一片段内转速和车速比值的偏差小于第二偏差阈值，则确定所述第一片段为匀速稳定工况点，所述稳定工况点包括所述加速度稳定工况点和所述匀速稳定工况点。

可选的，所述预设车辆动力学方程与加速度、扭矩、转速和车速比值、重力加速度、道路坡度、车速、转动惯量、传动系效率、空气阻力系数、车辆迎风面积、滚动摩擦阻力系数相关。

可选的，所述基于多个所述路谱片段的待定车辆载荷，得到所述路谱片段的车辆载荷包括：

从多个所述路谱片段的待定车辆载荷中，剔除异常的待定车辆载荷；

基于多个所述路谱片段的待定车辆载荷中剩余的待定车辆载荷，得到所述路谱片段的车辆载荷；

其中，剔除异常的待定车辆载荷包括：计算所有待定车辆载荷的标准差，若剔除大于所述标准差的预设倍数的所述待定车辆载荷；或者，对所有待定车辆载荷按照取值从小到大进行排序，计算所有待定车辆载荷N分位数，将低于1/N分位点但高于(N-1/N)分位点的待定车辆载荷剔除，N为大于1的自然数。

可选的，所述方法还包括：基于所述路谱片段的车辆载荷，得到所述数据片段的车辆载荷；

若相邻的两个数据片段的车辆载荷相同，将所述相邻的两个数据片段合并成一条数据片段。

可选的，所述将车联网数据分割成多段数据片段包括：

确定所述车联网数据中的作业循环分割开始点和作业循环分割结束点；

若多个作业循环分割开始点中没有穿插作业循环分割结束点，将所述多个作业循环分割开始点合并成一个作业循环分割开始点；

若多个作业循环分割结束点中没有穿插作业循环分割开始点，将所述多个作业循环分割结束点合并成一个作业循环分割结束点；

基于所述作业循环分割开始点和所述作业循环分割结束点，将车联网数据分割成多段数据片段。

可选的，所述确定所述车联网数据中的作业循环分割开始点和作业循环分割结束点包括：

在当前时刻车速等于第一车速但下一时刻车速大于所述第一车速、在所述当前时刻的第一预设时间段内所述车速大于所述第一车速的时长大于第一时长、在所述当前时刻的第一预设时间段内转速小于第一转速的时长小于第二时长，则确定当前时刻为作业循环分割开始点；

在当前时刻车速等于第二车速但上一时刻车速大于所述第二车速、在所述当前时刻的第一预设时间段内所述车速大于所述第二车速的时长大于第三时长或转速小于第二转速的时长大于第四时长，则确定当前时刻为作业循环分割结束点；

在所述当前时刻的第二预设时间段内平均车速等于第三车速、且平均扭矩大于预设扭矩、平均转速大于预设转速，则确定当前时刻为作业循环分割结束点。

可选的，所述将所述数据片段分割成多条路谱片段包括：

获取所述数据片段中的多个大气压力变化点；

在当前大气压力变化点的大气压力变化值与上一个大气压力变化点的大气压力变化值之间的乘积小于预设压力变化值、当前大气压力变化点对应的里程与上一个大气压力变化点对应的里程之间的差值大于第一里程差值或者当前大气压力变化点对应的里程与下一个大气压力变化点对应的里程之间的差值大于第二里程差值，确定当前大气压力变化点为片段分割点；

基于所述数据片段的作业循环分割开始点和所述片段分割点，将所述数据片段分割成多条路谱片段。

第二方面，本申请提供一种车辆工况数据获取装置，所述装置包括：

分割单元，用于将车联网数据分割成多段数据片段，每段数据片段对应一个作业循环，以及用于将所述数据片段分割成多条路谱片段，并确定所述路谱片段所属作业循环，以得到包括多条路谱片段的作业循环信息；

坡度获取单元，用于获取每条路谱片段的道路坡度；

载荷获取单元，用于基于每条路谱片段的道路坡度和预设车辆动力学方程，得到所述路谱片段的车辆载荷，所述车辆工况数据包括所述作业循环信息、所述道路坡度和所述车辆载荷。

第三方面，本申请提供一种车辆工况数据获取设备，所述设备包括处理器和存储器，所述存储器上存储有程序，所述程序被所述处理器运行时实现上述车辆工况数据获取方法。

第四方面，本申请提供一种存储介质，所述存储介质上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器运行时实现上述车辆工况数据获取方法。

与现有技术相比，本申请提供的上述技术方案具有如下优点：

通过上述车辆工况数据获取方法可以利用车联网数据获取到作业循环信息、车辆载荷和道路坡度，以在不需要额外加装传感器装置尽可能提高车辆工况数据的完整性。此外对车辆载荷的计算进行改进，使得加速度和扭矩能够准确对齐，降低加速度的误差，从而降低车辆载荷的计算误差。

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，下面描述中的附图是本申请的一些实施例，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，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本申请实施例提供的车辆工况数据获取方法的一种流程图；

图2是本申请实施例提供的路谱片段开始点、路谱片段结束点、大气压力变化点的示意图；

图3是本申请实施例提供的路谱片段开始点和路谱片段结束点的示意图；

图4是本申请实施例提供的得到车辆载荷的流程图；

图5是本申请实施例提供的车辆工况数据获取方法的另一种流程图；

图6是本申请实施例提供的车辆工况数据获取装置的结构示意图。

具体实施方式

为使本申请实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

车辆工况数据包括作业循环信息、车辆载荷、道路坡度、平均车速、车速标准差和平均海拔，其在车辆领域的市场经济性分析、动力性分析、用户驾驶习惯分析以及产品开发过程中起着至关重要的作用。作业循环信息包括一个作业场景下的多条路谱数据；车辆载荷是包含货物在内的车辆总质量，也可以称为车重；道路坡度记录的是道路坡度，道路坡度是两点高程差与两点里程差的百分比，计算公式可以是道路坡度＝(高程差/水平距离)*100％，水平距离表示里程差，两点可以是车辆行驶过程中经过的两个地点。其中，平均车速、车速标准差和平均海拔可从车联网数据中获取，亟需解决的难题是如何获取车辆工况数据中的作业循环、车辆载荷、道路坡度。

目前有两种方法：一种方法是在车辆中加装传感器装置，通过传感器装置获取车辆工况数据，该方法需要额外加装传感器装置，增加成本，且传感器装置只能采集到道路坡度，导致车辆工况数据不完整；另一种方式是通过数据化方式获取车辆工况数据，该方法获取的车辆工况数据包括车辆载荷和道路坡度，车辆工况数据不完整。此外该方法利用车速进行短循环片段提取，短循环片段为车速从0到0的一个运行片段，运行时间比较短，而一个作业循环信息包含多条短循环片段(短循环片段可以称为路谱片段)，因此该方法无法获取到车辆工况数据中的作业循环信息。此外，在获取车辆载荷时该方法可以基于加速度等参数并利用车辆动力学方程计算得到，其中加速度的获取方式是利用车联网数据中的车速计算并过滤后得到一个初始加速度，将初始加速度与发动机的扭矩进行数据对齐，得到应用到车辆动力学方程中的加速度，但是受到扭矩的采样频率的限制，初始加速度难以与扭矩对齐使得加速度的误差较大，从而导致车辆载荷的计算误差较大，限制了该方法的使用。

为此，本申请实施例提供一种车辆工况数据获取方法，通过该方法利用车联网数据获取车辆工况数据，获取的车辆工况数据包括作业循环信息、车辆载荷和道路坡度，以在不需要额外加装传感器装置尽可能提高车辆工况数据的完整性。其中，车联网数据可以包括发动机转速(简称转速)、发动机扭矩(简称扭矩)、车速、里程、大气压力、油门踏板开度等数据，车联网数据可以有国六远程终端采集，国六远程终端的采样频率可以大于等于1Hz(赫兹)，该终端可以实时采集发动机相关数据流与OBD(On-Board-Diagnose)诊断信息并上传至国家平台，在获取车辆工况数据时从国家平台上下载车联网数据。

下面结合附图对本申请实施例提供的车辆工况数据获取方法进行说明，图1示出了本申请实施例提供的车辆工况数据获取方法的一种流程，可以包括以下步骤：

101、将车联网数据分割成多段数据片段，每段数据片段对应一个作业循环。可以理解的是：一个作业循环指示一个作业场景，如运输场景和装卸货场景等等，不同作业循环下车辆作业过程中的作业数据记录在车联网数据中，如每个作业时刻下的作业数据包括：车速、转速、扭矩、大气压力、里程、油门踏板开度等，这些作业数据可以记录在车联网数据中，即车联网数据可以包括车速、转速、扭矩、大气压力、里程、油门踏板开度等。

不同作业循环下的作业数据不同，如运输场景下车速和装卸货场景下车速是不同的，由此，本实施例基于车联网数据包括的作业数据，确定车联网数据中对应不同作业循环的数据片段，完成对车联网数据的分割。

102、将数据片段分割成多条路谱片段，并确定路谱片段所属作业循环，以得到包括多条路谱片段的作业循环信息。其中，因为数据片段对应一个作业循环，在得到数据片段中的路谱片段后，将数据片段对应的作业循环作为其中的路谱片段所属作业循环。路谱片段所属作业循环可以指示出该路谱片段对应的作业场景，是哪个作业场景下的路谱片段，通过分割数据片段得到隶属同一个作业循环的多条路谱片段，从而得到作业循环信息，作业循环信息包括隶属同一个作业循环的多条路谱片段。

在一些示例中，路谱片段是基于数据片段中的片段分割点，对数据片段进行分割得到，片段分割点可以基于大气压力和里程得到，如预设片段分割点的判断条件，在大气压力和里程满足该判断条件时得到片段分割点。

首先定义三种类型特征点：路谱片段开始点、路谱片段结束点、大气压力变化点。其中，若当前时刻等于路谱片段的开始时间，则当前时刻为路谱片段开始点；若当前时刻等于路谱片段的结束时间，则当前时刻为路谱片段结束点。若当前时刻的大气压力与上一时刻的大气压力之间的差值不等于0，即dEnvp(t)！＝0，其中dEnvp(t)＝Envp(t)–Envp(t-1)，其中Envp(t)为t时刻的大气压力，Envp(t-1)为t-1时刻的大气压力，t-1时刻是t时刻的上一时刻。

路谱片段开始点、路谱片段结束点、大气压力变化点的示意如图2所示，横坐标为时刻，单位为s(本实施例不限定)，右侧纵坐标为大气压力差值，单位为hpa(百帕)，大气压力差值不等于0的点都是大气压力变化点。左侧纵坐标为大气压力，单位为hpa。相对应的，将数据片段分割成多条路谱片段的过程如下：

1、获取数据片段中的多个大气压力变化点，可通过dEnvp(t)！＝0获取大气压力变化点。

2、在当前大气压力变化点的大气压力变化值与上一个大气压力变化点的大气压力变化值之间的乘积小于预设压力变化值、当前大气压力变化点对应的里程与上一个大气压力变化点对应的里程之间的差值大于第一里程差值或者当前大气压力变化点对应的里程与下一个大气压力变化点对应的里程之间的差值大于第二里程差值，确定当前大气压力变化点为片段分割点。

例如片段分割点的判断条件包括：1)pre_delt_dst(T)>阈值1或者nxt_delt_dst(t)>阈值2。其中，pre_delt_dst(T)＝abs(dst(T)-dst(T-1))，nxt_delt_dst(T)＝abs(dst(T)–dst(T+1))，dst(T)为当前大气压力变化点对应的里程，pre_delt_dst(T)为上一个大气压力变化点对应的里程，nxt_delt_dst(T)为下一个大气压力变化点对应的里程，T表示当前大气压力变化点所在时刻为T时刻，T-1表示上一个大气压力变化点所在时刻为T-1时刻，T+1表示上一个大气压力变化点所在时刻为T+1时刻。阈值1是第一里程差值的一种示例，阈值2是第二里程差值的一种示例，阈值1和阈值2可以相同也可以不同，阈值1和阈值2的设置与大气压力的精度相关，大气压力精度越低，阈值1和阈值2的取值越高；大气压力精度越高，阈值1和阈值2的取值越低；2)、f(T)*f(T-1)<0，其中，f(T)为当前大气压力变化点的大气压力变化值，f(T-1)为上一个大气压力变化点的大气压力变化值。在满足上述两个判断条件时，确定当前大气压力变化点为片段分割点。

3、基于数据片段的作业循环分割开始点和片段分割点，将数据片段分割成多条路谱片段。例如，在片段分割点为作业循环分割开始点，则该片段分割点为路谱片段开始点，下一个片段分割点即是路谱片段结束点也是下一个路谱片段的路谱片段开始点，由此通过路谱片段开始点和路谱片段结束点完成对数据片段的分割。如图3所示，通过步骤2和步骤3得到路谱片段开始点和路谱片段结束点，以利用这些点分割数据片段。图3的坐标与图2的坐标相同，对此不在阐述。图2主要是利用路谱片段的作业数据(具体是大气压力)得到大气压力变化点，在得到大气压力变化点后，从路谱片段的作业数据中筛选出大气压力变化点的作业数据，大气压力变化点的作业数据按照图3所示形式展示，利用大气压力变化点的作业数据(具体是大气压力和里程)得到片段分割点，具体请见上述说明。

103、获取每条路谱片段的道路坡度。路谱片段的道路坡度可以基于路谱片段结束点的大气压力和里程、路谱片段开始点的大气压力和里程得到。如一种可行方式，路谱片段基于下述公式得到：

其中，End_envp为路谱片段结束点的大气压力Start_envp为路谱片段开始点的大气压力，End_dst为路谱片段结束点的里程，Start_dst为路谱片段开始点的里程，大气压力的单位为百帕，里程的单位为米。

104、基于每条路谱片段的道路坡度和预设车辆动力学方程，得到路谱片段的车辆载荷，车辆工况数据包括作业循环信息、道路坡度和车辆载荷。一种方式是，将路谱片段的道路坡度输入到预设车辆动力学方程中，预设车辆动力学方程输出路谱片段的车辆载荷。

在一些示例中，预设车辆动力学方程与加速度、扭矩、转速和车速比值、重力加速度、道路坡度、车速、转动惯量、传动系效率、空气阻力系数、车辆迎风面积、滚动摩擦阻力系数相关。其中，转动惯量、传动系效率、空气阻力系数、车辆迎风面积、滚动摩擦阻力系数可以根据车联网数据对应的车型选择，这些参数可以采用默认值。加速度、扭矩、转速和车速比值、车速可以基于车联网数据得到。下面给出预设车辆动力学方程的推演过程：

由车辆理论可知，传动系啮合时，转速与车速关系为其中，u为车速(单位:km/h)，R为轮胎半径(单位：m)，n为发动机转速(单位：转/min)，i_t为传动系总速比。

车辆纵向动力学公式为δma＝F_t-F_w-F_f-F_s。其中，δ为转动惯量，m为车重，即车辆载荷(单位：kg)，a为加速度(单位：m/s²)，F_t为发动机传递到车轮的驱动力，F_w为空气阻力，F_f为滚动摩擦阻力，F_s为坡度阻力。

其中，T为扭矩(单位：Nm)，i_t为传动系总速比，η_t为传动系效率，R为轮胎半径(单位：m)。

其中，C为空气阻力系数，A为车辆迎风面积(单位：m²)，u为车速(单位:km/h)。

F_f＝mgfcosα，其中，m为车重(单位：kg)，g为重力加速度(单位：9.8m/s²)，f为滚动摩擦阻力系数，α为道路坡度。

F_s＝mg sinα，其中，m为车重(单位：kg)，g为重力加速度(单位：9.8m/s²)，α为道路坡度。

综合上述公式，可得到预设车辆动力学方程，如下所示：

利用该预设车辆动力学方程即可得到车辆载荷，且无需计算整车的总传动比与轮胎半径，只需从车联网数据中获取扭矩、转速、车速即可。其中加速度可以由车速计算得到，计算公式是：当前时刻的加速度＝(当前时刻的车速-上一时刻的车速)/3.6。

通过上述车辆工况数据获取方法可以利用车联网数据获取到作业循环信息、车辆载荷和道路坡度，以在不需要额外加装传感器装置尽可能提高车辆工况数据的完整性。

在利用预设车辆动力学方程得到车辆载荷过程中，需要将加速度输入到预设车辆动力学方程中。若加速度需要与扭矩对齐，则受到扭矩的采样频率的限制，使得加速度的误差较大，从而导致车辆载荷的计算误差较大。针对该问题，本申请实施例提供的车辆工况数据获取方法可以对车辆载荷的计算进行改进，使得加速度和扭矩能够准确对齐，降低加速度的误差，从而降低车辆载荷的计算误差。

如图4所示，其示出了得到车辆载荷的一种可选流程，可以包括以下步骤：

201、确定路谱片段中的稳定工况点，稳定工况点为加速度稳定且匀速稳定的工况点。也就是说通过稳定工况点查找到路谱片段中加速度稳定(加速度变化较小)且匀速稳定(车速变化较小)的路段，即稳定工况点可以对应路谱片段中的发动机工况数据变化不大的路段，发动机工况数据包括车速、加速度和扭矩等。

在一些示例中，稳定工况点包括加速度稳定工况点和匀速稳定工况点，加速度稳定工况点是加速度变化较小的工况点，若路谱片段中预设时间段内的加速度变化较小，则该预设时间段的路段为加速度稳定工况点；对于该预设时间段的路况，可以判断其车速变化是否较小，如果车速变化较小，则该预设时间段的路段为匀速稳定工况点。

确定稳定工况点的一种可行方式是：在路谱片段的第一片段内的大气压力没有发生变化、第一片段内加速度大于第一加速度阈值且加速度偏差小于第一加速度偏差阈值、第一片段内扭矩大于第一扭矩值且扭矩偏差小于第一扭矩偏差阈值、第一片段内油门踏板开度大于第一开度阈值、第一片段内转速和车速比值的偏差小于第一偏差阈值，则确定第一片段为加速度稳定工况点，第一片段为路谱片段内预设时间段内的路段。

在第一片段内的大气压力没有发生变化、第一片段内车速偏差大于第一车速偏差阈值、第一片段内油门踏板开度大于第二开度阈值、第一片段内扭矩偏差小于第二扭矩偏差阈值、第一片段内转速和车速比值的偏差小于第二偏差阈值，则确定第一片段为匀速稳定工况点。

也就是说加速度稳定工况点和匀速稳定工况点的定义如下：

加速度稳定工况点：a)连续一段时间内，大气压力没有发生变化(即无海拔高度变化，处于平缓路段，排除道路坡度影响)，连续一段时间可以是预设时间段；b)连续一段时间内加速度大于阈值1(第一加速度阈值的一种示例)，加速度偏差小于阈值2(第一加速度偏差阈值的一种示例)；c)连续一段时间内扭矩大于阈值3(第一扭矩值的一种示例)，扭矩偏差小于阈值4(第一扭矩偏差阈值的一种示例)；d)连续一段时间内，油门踏板开度大于阈值5(第一开度阈值的一种示例)；e)连续一段时间内，无传动系冲击，即(转速/车速)偏差小于阈值6(第一偏差阈值的一种示例)，在满足这些条件时，该连续一段时间内的路段(即第一片段)为加速度稳定工况点，各阈值的取值不进行限定。

匀速稳定工况点：a)连续一段时间内，大气压力未发生变化(即无海拔高度变化，处于平缓路段，排除道路坡度影响)；b)连续一段时间内车速偏差小于阈值7(第一车速偏差阈值的一种示例)；c)连续一段时间内，油门踏板开度大于阈值8(第二开度阈值的一种示例)；d)连续一段时间内，扭矩偏差小于阈值9(第二扭矩偏差阈值的一种示例)；e)连续一段时间内，无传动系冲击，即(转速/车速)偏差小于阈值10(第二偏差阈值的一种示例)，在满足这些条件时，该连续一段时间内的路段(即第一片段)为匀速稳定工况点，各阈值的取值不进行限定。

202、基于稳定工况点内的车速、扭矩和转速，计算稳定工况点的平均加速度、平均扭矩、转速和车速比值的平均值。

203、基于稳定工况点的平均加速度、平均扭矩、转速和车速比值的平均值、道路坡度以及预设车辆动力学方程，获得稳定工况点的车辆载荷，稳定工况点的车辆载荷为路谱片段的待定车辆载荷。

例如时间t至时间n这个连续时间段为加速度稳定工况点和匀速稳定工况点，则利用时间t至时间n下所有扭矩，得到平均扭矩；利用时间t至时间n下所有转速和所有车速，得到转速和车速比值的平均值；利用时间t至时间n下的车速得到时间t至时间n中每个时间下的加速度，再利用时间t至时间n下的所有加速度，得到平均加速度。将平均加速度、平均扭矩、转速和车速比值的平均值分别作为加速度、扭矩和转速和车速比值使用，将这三个值输入到预设车辆动力学方程中，得到稳定工况点的车辆载荷。

而平均加速度和平均扭矩是相同路段下的参数，平均加速度和平均扭矩可以准确对齐，提高应用到预设车辆动力学方程中的平均加速度和平均扭矩的准确度，从而提高稳定工况点的车辆载荷的准确度。在一条路谱片段中可提取多个稳定工况点，由此一条路谱片段可得到多个稳定工况点的车辆载荷。

204、基于多个路谱片段的待定车辆载荷，得到路谱片段的车辆载荷。如路谱片段的车辆载荷为所有待定车辆载荷的均值。在一些示例中，所有待定车辆载荷中可能存在异常值，为了提高路谱片段的车辆载荷，可先从多个路谱片段的待定车辆载荷中，剔除异常的待定车辆载荷，然后基于多个路谱片段的待定车辆载荷中剩余的待定车辆载荷，得到路谱片段的车辆载荷，如剩余的待定车辆载荷的均值为路谱片段的车辆载荷。

本实施例可采用统计学方法对异常的待定车辆载荷进行检测并剔除；一种方式是：计算所有待定车辆载荷的标准差，若剔除大于标准差的预设倍数的待定车辆载荷，如待定车辆载荷大于标准差的3倍，则剔除该待定车辆载荷；另一种方式是：对所有待定车辆载荷按照取值从小到大进行排序，计算所有待定车辆载荷N分位数，将低于1/N分位点但高于(N-1/N)分位点的待定车辆载荷剔除，N为大于1的自然数。

通过上述图4所示流程，可以使得加速度和扭矩能够准确对齐，降低加速度的误差，从而降低车辆载荷的计算误差。

图5示出了本申请实施例提供的车辆工况数据获取方法的另一种流程，可以包括以下步骤：

301至304：与步骤101至步骤104相同。

305：基于路谱片段的车辆载荷，得到数据片段的车辆载荷。

306：若相邻的两个数据片段的车辆载荷相同，将相邻的两个数据片段合并成一条数据片段。

在对车联网数据进行分割过程中，存在将对应同一个作业循环的数据片段分成两部分，如在牵引车重载配送场景下，若司机临时长时间停车，则该作业循环下的数据片段将被分割为两部分，使作业循环信息存在误差，影响分析准确度，因此在得到路谱片段的车辆载荷后，可以基于车辆载荷进行片段合并。合并规则如下：

若时间上相邻的数据片段的车辆载荷一致(即相同)，则将两段数据片段合并成一条数据片段，数据片段的车辆载荷是基于路谱片段的车辆载荷得到，如隶属一条数据片段的所有路谱片段的车辆载荷的均值为该数据片段的车辆载荷。

在一些示例中，上述分割车联网数据的一种可行方式包括：确定车联网数据中的作业循环分割开始点和作业循环分割结束点，若多个作业循环分割开始点中没有穿插作业循环分割结束点，将多个作业循环分割开始点合并成一个作业循环分割开始点；若多个作业循环分割结束点中没有穿插作业循环分割开始点，将多个作业循环分割结束点合并成一个作业循环分割结束点；基于作业循环分割开始点和作业循环分割结束点，将车联网数据分割成多段数据片段。

其中，作业循环分割开始点为车联网数据中隶属一个作业循环的作业数据的开始点，作业循环分割结束点为车联网数据中隶属一个作业循环的作业数据的结束点，以作业循环分割开始点和作业循环分割结束点对车联网数据进行分割。例如确定x时刻的作业数据为作业循环分割开始点，y时刻的作业数据为作业循环分割结束点，则可以将x时刻的作业数据至y时刻的作业数据划分至一段数据片段中，x时刻和y时刻的取值不进行限定。

一条车联网数据中可以确定多个作业循环分割开始点和多个作业循环分割结束点，而多个作业循环分割开始点可能是相邻且连续的(意味着没有穿插作业循环分割结束点)，多个作业循环分割结束点可能也是相邻且连续的(意味着没有穿插作业循环分割开始点)，则将相邻且连续的多个作业循环分割开始点合并成一个，将相邻且连续的多个作业循环分割结束点合并成一个。

如作业循环分割开始点和作业循环分割结束点是以时间为参照，若多个作业循环分割开始点在时间上相邻，则意味着这些作业循环分割开始点是相邻且连续的；同样的，若多个作业循环分割结束点在时间上相邻，则意味着这些作业循环分割结束点是相邻且连续的。例如确定了时间上相邻的：作业循环分割开始点1、作业循环分割开始点2、作业循环分割开始点3、作业循环分割结束点1、作业循环分割结束点2，则将作业循环分割开始点1至3合并，作业循环分割结束点1至2合并。

一种合并方式是作业循环分割开始点取相邻作业循环分割开始点的最小时间，作业循环分割结束点取相邻作业循环分割结束点的最大时间。例如作业循环分割开始点1的时间最小，则只取作业循环分割开始点1，而作业循环分割开始点2和作业循环分割开始点3不再作为作业循环分割开始点；作业循环分割结束点2的时间最大，则只取作业循环分割结束点2，而作业循环分割结束点1不再作为作业循环分割结束点，利用作业循环分割开始点1和作业循环分割结束点2分割车联网数据。即在多个作业循环分割开始点和多个作业循环分割结束点满足合并条件(即没有穿插不同类型的分割点)时，本实施例中的合并是指选择多个作业循环分割开始点中的一个，同样的选择多个作业循环分割结束点中的一点。

在本实施例中，确定作业循环分割开始点和作业循环分割结束点的一种可行方式是：预设分割开始点的判断条件和分割结束点的判断条件，这些判断条件是与车联网数据中的车速、转速和扭矩相关的条件，在车联网数据中的车速、转速和扭矩满足这些判断条件时，则可以确定出作业循环分割开始点或作业循环分割结束点。其过程可以是：

在当前时刻车速等于第一车速但下一时刻车速大于第一车速、在当前时刻的第一预设时间段内车速大于第一车速的时长大于第一时长、在当前时刻的第一预设时间段内转速小于第一转速的时长小于第二时长，则确定当前时刻为作业循环分割开始点。

在当前时刻车速等于第二车速但上一时刻车速大于第二车速、在当前时刻的第一预设时间段内车速大于第二车速的时长大于第三时长或转速小于第二转速的时长大于第四时长，则确定当前时刻为作业循环分割结束点。

在当前时刻的第二预设时间段内平均车速等于第三车速、且平均扭矩大于预设扭矩、平均转速大于预设转速，则确定当前时刻为作业循环分割结束点。

分割开始点的判断条件包括：a)当前时刻车速等于0km/h(千米/小时)(0km/h是第一车速的一种示例)，下一时刻车速大于0km/h；b)、当前时刻3min(分)(3min是第一预设时间段的一种示例)内，车速大于0km/h超过5s(第一时长的一种示例)；c)、当前时刻3min内，转速低于300转/min(300转/min是第一转速的一种示例)的时间小于5s(秒)(5s是第二时长的一种示例)。在当前时刻的车速、转速满足条件a、b、c则确定当前时刻为作业循环分割开始点。

分割结束点的判断条件包括：a)当前时刻车速等于0km/h(0km/h是第二车速的一种示例)，上一时刻车速大于0km/h；b)、当前时刻3min内车速大于0km/h的时长小于5s(5s是第三时长的一种示例)或转速小于300转/min(300转/min是第二转速的一种示例)的时长大于5s(5s是第四时长的一种示例)；c)、当前时刻在内的10s(10s是第二预设时间段的一种)内平均车速为0km/h(0km/h是第三车速的一种示例)且平均扭矩大于100Nm(牛米)(100Nm是预设扭矩的一种示例)且平均转速大于1000转/min(1000转/min是预设转速的一种示例)。在当前时刻的车速、转速和扭矩同时满足a和b，或者满足c时，确定当前时刻为作业循环分割结束点。

在这里需要说明的一点是：不同作业循环下的作业数据可能有一些差异，针对不同作业循环可以设定不同的判断条件，此处不再一一说明。

对于前述的各方法实施例，为了简单描述，故将其都表述为一系列的动作组合，但是本领域技术人员应该知悉，本申请并不受所描述的动作顺序的限制，因为依据本申请，某些步骤可以采用其他顺序或者同时进行。其次，本领域技术人员也应该知悉，说明书中所描述的实施例均属于优选实施例，所涉及的动作和模块并不一定是本申请所必须的。

与上述方法实施例相对应，本申请实施例提供一种车辆工况数据获取装置，其结构如图6所示，可以包括：分割单元10、坡度获取单元20和载荷获取单元30。

分割单元10，用于将车联网数据分割成多段数据片段，每段数据片段对应一个作业循环，以及用于将数据片段分割成多条路谱片段，并确定路谱片段所属作业循环，以得到包括多条路谱片段的作业循环信息。

在一些示例中，分割单元10将车联网数据分割成多段数据片段的过程包括：确定车联网数据中的作业循环分割开始点和作业循环分割结束点；若多个作业循环分割开始点中没有穿插作业循环分割结束点，将多个作业循环分割开始点合并成一个作业循环分割开始点；若多个作业循环分割结束点中没有穿插作业循环分割开始点，将多个作业循环分割结束点合并成一个作业循环分割结束点；基于作业循环分割开始点和作业循环分割结束点，将车联网数据分割成多段数据片段。

可选的，确定车联网数据中的作业循环分割开始点和作业循环分割结束点包括：在当前时刻车速等于第一车速但下一时刻车速大于第一车速、在当前时刻的第一预设时间段内车速大于第一车速的时长大于第一时长、在当前时刻的第一预设时间段内转速小于第一转速的时长小于第二时长，则确定当前时刻为作业循环分割开始点；在当前时刻车速等于第二车速但上一时刻车速大于第二车速、在当前时刻的第一预设时间段内车速大于第二车速的时长大于第三时长或转速小于第二转速的时长大于第四时长，则确定当前时刻为作业循环分割结束点；在当前时刻的第二预设时间段内平均车速等于第三车速、且平均扭矩大于预设扭矩、平均转速大于预设转速，则确定当前时刻为作业循环分割结束点。

在一些示例中，分割单元10将数据片段分割成多条路谱片段的过程包括：获取数据片段中的多个大气压力变化点；在当前大气压力变化点的大气压力变化值与上一个大气压力变化点的大气压力变化值之间的乘积小于预设压力变化值、当前大气压力变化点对应的里程与上一个大气压力变化点对应的里程之间的差值大于第一里程差值或者当前大气压力变化点对应的里程与下一个大气压力变化点对应的里程之间的差值大于第二里程差值，确定当前大气压力变化点为片段分割点；基于数据片段的作业循环分割开始点和片段分割点，将数据片段分割成多条路谱片段。

坡度获取单元20，用于获取每条路谱片段的道路坡度。路谱片段的道路坡度可以基于路谱片段结束点的大气压力和里程、路谱片段开始点的大气压力和里程得到。如一种可行方式，路谱片段基于下述公式得到：

其中，End_envp为路谱片段结束点的大气压力Start_envp为路谱片段开始点的大气压力，End_dst为路谱片段结束点的里程，Start_dst为路谱片段开始点的里程，大气压力的单位为百帕，里程的单位为米。

载荷获取单元30，用于基于每条路谱片段的道路坡度和预设车辆动力学方程，得到路谱片段的车辆载荷，车辆工况数据包括作业循环信息、道路坡度和车辆载荷。

在一些示例中，载荷获取单元30得到路谱片段的车辆载荷的可行方式是：确定路谱片段中的稳定工况点，稳定工况点为加速度稳定且匀速稳定的工况点；基于稳定工况点内的车速、扭矩和转速，计算稳定工况点的平均加速度、平均扭矩、转速和车速比值的平均值，车联网数据包括车速、扭矩和转速；基于稳定工况点的平均加速度、平均扭矩、转速和车速比值的平均值、道路坡度以及预设车辆动力学方程，获得稳定工况点的车辆载荷，稳定工况点的车辆载荷为路谱片段的待定车辆载荷；基于多个路谱片段的待定车辆载荷，得到路谱片段的车辆载荷。

可选的，确定路谱片段中的稳定工况点包括：在路谱片段的第一片段内的大气压力没有发生变化、第一片段内加速度大于第一加速度阈值且加速度偏差小于第一加速度偏差阈值、第一片段内扭矩大于第一扭矩值且扭矩偏差小于第一扭矩偏差阈值、第一片段内油门踏板开度大于第一开度阈值、第一片段内转速和车速比值的偏差小于第一偏差阈值，则确定第一片段为加速度稳定工况点，第一片段为路谱片段内预设时间段内的路段，车联网数据包括大气压力和油门踏板开度；在第一片段内的大气压力没有发生变化、第一片段内车速偏差大于第一车速偏差阈值、第一片段内油门踏板开度大于第二开度阈值、第一片段内扭矩偏差小于第二扭矩偏差阈值、第一片段内转速和车速比值的偏差小于第二偏差阈值，则确定第一片段为匀速稳定工况点，稳定工况点包括加速度稳定工况点和匀速稳定工况点。

可选的，预设车辆动力学方程与加速度、扭矩、转速和车速比值、重力加速度、道路坡度、车速、转动惯量、传动系效率、空气阻力系数、车辆迎风面积、滚动摩擦阻力系数相关，预设车辆动力学方程的推导过程以及公式请参见上述方法中的相关说明。

可选的，基于多个路谱片段的待定车辆载荷，得到路谱片段的车辆载荷包括：从多个路谱片段的待定车辆载荷中，剔除异常的待定车辆载荷；基于多个路谱片段的待定车辆载荷中剩余的待定车辆载荷，得到路谱片段的车辆载荷；其中，剔除异常的待定车辆载荷包括：计算所有待定车辆载荷的标准差，若剔除大于标准差的预设倍数的待定车辆载荷；或者，对所有待定车辆载荷按照取值从小到大进行排序，计算所有待定车辆载荷N分位数，将低于1/N分位点但高于(N-1/N)分位点的待定车辆载荷剔除，N为大于1的自然数。

在一些示例中，载荷获取单元30，还用于基于路谱片段的车辆载荷，得到数据片段的车辆载荷。相对应的，车辆工况数据获取装置还包括：合并单元，用于若相邻的两个数据片段的车辆载荷相同，将相邻的两个数据片段合并成一条数据片段。

此外，本申请实施例还提供一种车辆工况数据获取设备，设备包括处理器和存储器，存储器上存储有程序，程序被处理器运行时实现上述车辆工况数据获取方法。

本申请实施例还提供一种存储介质，存储介质上存储有计算机程序，计算机程序被处理器运行时实现上述车辆工况数据获取方法。

需要说明的是，本说明书中的各个实施例可以采用递进的方式描述、本说明书中各实施例中记载的特征可以相互替换或者组合，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可。对于装置类实施例而言，由于其与方法实施例基本相似，所以描述的比较简单，相关之处参见方法实施例的部分说明即可。

最后，还需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

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。

以上所述仅是本申请的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本申请的保护范围。

Claims (10)

1.一种车辆工况数据获取方法，其特征在于，所述方法包括：

将车联网数据分割成多段数据片段，每段数据片段对应一个作业循环；

将所述数据片段分割成多条路谱片段，并确定所述路谱片段所属作业循环，以得到包括多条路谱片段的作业循环信息；

获取每条路谱片段的道路坡度；

基于每条路谱片段的道路坡度和预设车辆动力学方程，得到所述路谱片段的车辆载荷，所述车辆工况数据包括所述作业循环信息、所述道路坡度和所述车辆载荷。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述基于每条路谱片段的道路坡度和预设车辆动力学方程，得到车辆载荷包括：

确定所述路谱片段中的稳定工况点，所述稳定工况点为加速度稳定且匀速稳定的工况点；

基于所述稳定工况点内的车速、扭矩和转速，计算所述稳定工况点的平均加速度、平均扭矩、转速和车速比值的平均值，所述车联网数据包括所述车速、扭矩和转速；

基于所述稳定工况点的平均加速度、平均扭矩、转速和车速比值的平均值、所述道路坡度以及预设车辆动力学方程，获得所述稳定工况点的车辆载荷，所述稳定工况点的车辆载荷为所述路谱片段的待定车辆载荷；

基于多个所述路谱片段的待定车辆载荷，得到所述路谱片段的车辆载荷。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述确定所述路谱片段中的稳定工况点包括：

在所述路谱片段的第一片段内的大气压力没有发生变化、所述第一片段内加速度大于第一加速度阈值且加速度偏差小于第一加速度偏差阈值、所述第一片段内扭矩大于第一扭矩值且扭矩偏差小于第一扭矩偏差阈值、所述第一片段内油门踏板开度大于第一开度阈值、所述第一片段内转速和车速比值的偏差小于第一偏差阈值，则确定所述第一片段为加速度稳定工况点，所述第一片段为所述路谱片段内预设时间段内的路段，所述车联网数据包括大气压力和油门踏板开度；

在所述第一片段内的大气压力没有发生变化、所述第一片段内车速偏差大于第一车速偏差阈值、所述第一片段内油门踏板开度大于第二开度阈值、所述第一片段内扭矩偏差小于第二扭矩偏差阈值、所述第一片段内转速和车速比值的偏差小于第二偏差阈值，则确定所述第一片段为匀速稳定工况点，所述稳定工况点包括所述加速度稳定工况点和所述匀速稳定工况点。

4.根据权利要求2或3所述的方法，其特征在于，所述预设车辆动力学方程与加速度、扭矩、转速和车速比值、重力加速度、道路坡度、车速、转动惯量、传动系效率、空气阻力系数、车辆迎风面积、滚动摩擦阻力系数相关。

5.根据权利要求2或3所述的方法，其特征在于，所述基于多个所述路谱片段的待定车辆载荷，得到所述路谱片段的车辆载荷包括：

从多个所述路谱片段的待定车辆载荷中，剔除异常的待定车辆载荷；

基于多个所述路谱片段的待定车辆载荷中剩余的待定车辆载荷，得到所述路谱片段的车辆载荷；

其中，剔除异常的待定车辆载荷包括：计算所有待定车辆载荷的标准差，若剔除大于所述标准差的预设倍数的所述待定车辆载荷；或者，对所有待定车辆载荷按照取值从小到大进行排序，计算所有待定车辆载荷N分位数，将低于1/N分位点但高于(N-1/N)分位点的待定车辆载荷剔除，N为大于1的自然数。

6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：基于所述路谱片段的车辆载荷，得到所述数据片段的车辆载荷；

若相邻的两个数据片段的车辆载荷相同，将所述相邻的两个数据片段合并成一条数据片段。

7.根据权利要求1或6所述的方法，其特征在于，所述将车联网数据分割成多段数据片段包括：

确定所述车联网数据中的作业循环分割开始点和作业循环分割结束点；

若多个作业循环分割开始点中没有穿插作业循环分割结束点，将所述多个作业循环分割开始点合并成一个作业循环分割开始点；

若多个作业循环分割结束点中没有穿插作业循环分割开始点，将所述多个作业循环分割结束点合并成一个作业循环分割结束点；

基于所述作业循环分割开始点和所述作业循环分割结束点，将车联网数据分割成多段数据片段。

8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述确定所述车联网数据中的作业循环分割开始点和作业循环分割结束点包括：

在当前时刻车速等于第一车速但下一时刻车速大于所述第一车速、在所述当前时刻的第一预设时间段内所述车速大于所述第一车速的时长大于第一时长、在所述当前时刻的第一预设时间段内转速小于第一转速的时长小于第二时长，则确定当前时刻为作业循环分割开始点；

在当前时刻车速等于第二车速但上一时刻车速大于所述第二车速、在所述当前时刻的第一预设时间段内所述车速大于所述第二车速的时长大于第三时长或转速小于第二转速的时长大于第四时长，则确定当前时刻为作业循环分割结束点；

在所述当前时刻的第二预设时间段内平均车速等于第三车速、且平均扭矩大于预设扭矩、平均转速大于预设转速，则确定当前时刻为作业循环分割结束点。

9.根据权利要求1或6所述的方法，其特征在于，所述将所述数据片段分割成多条路谱片段包括：

获取所述数据片段中的多个大气压力变化点；

在当前大气压力变化点的大气压力变化值与上一个大气压力变化点的大气压力变化值之间的乘积小于预设压力变化值、当前大气压力变化点对应的里程与上一个大气压力变化点对应的里程之间的差值大于第一里程差值或者当前大气压力变化点对应的里程与下一个大气压力变化点对应的里程之间的差值大于第二里程差值，确定当前大气压力变化点为片段分割点；

基于所述数据片段的作业循环分割开始点和所述片段分割点，将所述数据片段分割成多条路谱片段。

10.一种车辆工况数据获取装置，其特征在于，所述装置包括：

分割单元，用于将车联网数据分割成多段数据片段，每段数据片段对应一个作业循环，以及用于将所述数据片段分割成多条路谱片段，并确定所述路谱片段所属作业循环，以得到包括多条路谱片段的作业循环信息；

坡度获取单元，用于获取每条路谱片段的道路坡度；

载荷获取单元，用于基于每条路谱片段的道路坡度和预设车辆动力学方程，得到所述路谱片段的车辆载荷，所述车辆工况数据包括所述作业循环信息、所述道路坡度和所述车辆载荷。