汽车安全与节能学报 ›› 2023, Vol. 14 ›› Issue (3): 299-309.DOI: 10.3969/j.issn.1674-8484.2023.03.005
收稿日期:
2022-09-27
修回日期:
2023-04-24
出版日期:
2023-06-30
发布日期:
2023-06-30
作者简介:
史培龙 (1984—),男(汉),陕西,副教授。E-mail:peilongshi@chd.edu.cn。
基金资助:
SHI Peilong1(), GAO Yipeng2, ZHANG Zihao1, ZHAO Xuan1, YU Qiang1
Received:
2022-09-27
Revised:
2023-04-24
Online:
2023-06-30
Published:
2023-06-30
摘要:
传统持续制动系统过度依靠驾驶人主观判断实现开启和关闭,易出现不当操作引起整车制动性能热衰退问题,为此该文提出了重型载货汽车长下坡制动工况构建及辨识方法,为持续制动系统介入或退出主动控制提供依据。以重型载货汽车长下坡试验数据为基础,包含制动踏板动作、车速及GPS数据,利用短行程划分、K聚类和编码技术,基于Markov- Monte Carlo方法构建了长下坡制动工况,总时长1 194 s,路程21.18 km;基于滚动时间窗原理建立反向传播(BP)神经网络工况辨识模型并进行离线训练和识别验证,结果表明:一般制动和强制动工况识别准确率达到89.30%,显示出提出的重型载货汽车长下坡制动工况构建及辨识方法能够有效识别车辆制动状态。
中图分类号:
史培龙, 高艺鹏, 张子豪, 赵轩, 余强. 重型载货汽车长下坡制动工况辨识[J]. 汽车安全与节能学报, 2023, 14(3): 299-309.
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位置号 | Ds(t) | is(t) | vs(t) | 状态表示 | ct(t) |
---|---|---|---|---|---|
1 | 1 | 2 | 2 | (1,2,2) | 17 |
2 | 1 | 2 | 2 | (1,2,2) | 17 |
3 | 1 | 2 | 2 | (1,2,2) | 17 |
4 | 1 | 2 | 2 | (1,2,2) | 17 |
5 | 1 | 1 | 2 | (1,1,2) | 13 |
… | … | … | … | … | … |
15 | 1 | 2 | 1 | (1,2,1) | 5 |
16 | 1 | 2 | 2 | (1,2,2) | 17 |
17 | 1 | 2 | 4 | (1,2,4) | 41 |
… | … | … | … | … | … |
660 | 2 | 2 | 3 | (2,2,3) | 30 |
661 | 4 | 2 | 3 | (4,2,3) | 32 |
662 | 4 | 2 | 3 | (4,2,3) | 32 |
663 | 3 | 2 | 3 | (3,2,3) | 31 |
664 | 1 | 2 | 2 | (1,2,2) | 17 |
… | … | … | … | … | … |
864 | 1 | 2 | 1 | (1,2,1) | 5 |
865 | 1 | 1 | 1 | (1,1,1) | 1 |
866 | 1 | 1 | 1 | (1,1,1) | 1 |
位置号 | Ds(t) | is(t) | vs(t) | 状态表示 | ct(t) |
---|---|---|---|---|---|
1 | 1 | 2 | 2 | (1,2,2) | 17 |
2 | 1 | 2 | 2 | (1,2,2) | 17 |
3 | 1 | 2 | 2 | (1,2,2) | 17 |
4 | 1 | 2 | 2 | (1,2,2) | 17 |
5 | 1 | 1 | 2 | (1,1,2) | 13 |
… | … | … | … | … | … |
15 | 1 | 2 | 1 | (1,2,1) | 5 |
16 | 1 | 2 | 2 | (1,2,2) | 17 |
17 | 1 | 2 | 4 | (1,2,4) | 41 |
… | … | … | … | … | … |
660 | 2 | 2 | 3 | (2,2,3) | 30 |
661 | 4 | 2 | 3 | (4,2,3) | 32 |
662 | 4 | 2 | 3 | (4,2,3) | 32 |
663 | 3 | 2 | 3 | (3,2,3) | 31 |
664 | 1 | 2 | 2 | (1,2,2) | 17 |
… | … | … | … | … | … |
864 | 1 | 2 | 1 | (1,2,1) | 5 |
865 | 1 | 1 | 1 | (1,1,1) | 1 |
866 | 1 | 1 | 1 | (1,1,1) | 1 |
特征参数 | 符号 | 特征参数 | 符号 |
---|---|---|---|
平均制动踏板位移 | Dm | 制动踏板位移标准差 | Dstd |
制动踏板无动作时间比 | PD1 | 平均制动踏板位移变化率 | Gm |
制动踏板踩踏时间比 | PD2 | 平均制动踏板踩踏变化率 | Gsm |
制动踏板动作保持时间比 | PD3 | 平均制动踏板松放变化率 | G1m |
制动踏板松放时间比 | PD4 | 制动踏板位移变化率标准差 | Gstd |
平均坡度 | im | 坡度标准差 | istd |
平均速度 | Vm | 速度标准差 | Vstd |
怠速时间比 | PV1 | 平均加速度 | Am |
加速时间比 | PV2 | 平均正加速度 | A1 |
匀速时间比 | PV3 | 平均负加速度 | A2 |
减速时间比 | PV4 | 加速度标准差 | Astd |
特征参数 | 符号 | 特征参数 | 符号 |
---|---|---|---|
平均制动踏板位移 | Dm | 制动踏板位移标准差 | Dstd |
制动踏板无动作时间比 | PD1 | 平均制动踏板位移变化率 | Gm |
制动踏板踩踏时间比 | PD2 | 平均制动踏板踩踏变化率 | Gsm |
制动踏板动作保持时间比 | PD3 | 平均制动踏板松放变化率 | G1m |
制动踏板松放时间比 | PD4 | 制动踏板位移变化率标准差 | Gstd |
平均坡度 | im | 坡度标准差 | istd |
平均速度 | Vm | 速度标准差 | Vstd |
怠速时间比 | PV1 | 平均加速度 | Am |
加速时间比 | PV2 | 平均正加速度 | A1 |
匀速时间比 | PV3 | 平均负加速度 | A2 |
减速时间比 | PV4 | 加速度标准差 | Astd |
特征参数 | 总体数据 | 典型工况 | 偏差 / % |
---|---|---|---|
Dm | 5.532 1 | 5.939 1 | 7.36 |
PD1 | 0.043 9 | 0.035 5 | 19.19 |
PD2 | 0.377 6 | 0.397 2 | 5.18 |
PD3 | 0.329 1 | 0.321 5 | 2.31 |
PD4 | 0.249 4 | 0.245 9 | 1.43 |
Dstd | 0.698 9 | 0.632 1 | 9.56 |
Gs | 0.035 9 | 0.033 0 | 8.13 |
Gsm | 0.359 8 | 0.362 4 | 0.71 |
G1m | -0.317 9 | -0.322 8 | 1.51 |
Gstd | 0.447 9 | 0.437 7 | 2.27 |
im | 0.035 | 0.035 | 0.00 |
istd | 0.002 5 | 0.002 2 | 11.48 |
vm | 64.980 7 | 65.339 9 | 0.55 |
PV1 | 0.00 | 0.00 | 0.00 |
PV2 | 0.564 2 | 0.582 5 | 3.23 |
PV3 | 0.00 | 0.00 | 0.00 |
PV4 | 0.435 8 | 0.417 5 | 4.18 |
vstd | 0.218 9 | 0.202 1 | 7.67 |
am | -0.002 5 | -0.001 4 | 42.58 |
a | 0.039 0 | 0.038 9 | 0.27 |
a2 | -0.042 7 | -0.042 0 | 1.63 |
astd | 0.017 9 | 0.018 0 | 0.63 |
特征参数 | 总体数据 | 典型工况 | 偏差 / % |
---|---|---|---|
Dm | 5.532 1 | 5.939 1 | 7.36 |
PD1 | 0.043 9 | 0.035 5 | 19.19 |
PD2 | 0.377 6 | 0.397 2 | 5.18 |
PD3 | 0.329 1 | 0.321 5 | 2.31 |
PD4 | 0.249 4 | 0.245 9 | 1.43 |
Dstd | 0.698 9 | 0.632 1 | 9.56 |
Gs | 0.035 9 | 0.033 0 | 8.13 |
Gsm | 0.359 8 | 0.362 4 | 0.71 |
G1m | -0.317 9 | -0.322 8 | 1.51 |
Gstd | 0.447 9 | 0.437 7 | 2.27 |
im | 0.035 | 0.035 | 0.00 |
istd | 0.002 5 | 0.002 2 | 11.48 |
vm | 64.980 7 | 65.339 9 | 0.55 |
PV1 | 0.00 | 0.00 | 0.00 |
PV2 | 0.564 2 | 0.582 5 | 3.23 |
PV3 | 0.00 | 0.00 | 0.00 |
PV4 | 0.435 8 | 0.417 5 | 4.18 |
vstd | 0.218 9 | 0.202 1 | 7.67 |
am | -0.002 5 | -0.001 4 | 42.58 |
a | 0.039 0 | 0.038 9 | 0.27 |
a2 | -0.042 7 | -0.042 0 | 1.63 |
astd | 0.017 9 | 0.018 0 | 0.63 |
Dm | Dom | … | Dstd | Gm | … | Gstd | |
---|---|---|---|---|---|---|---|
Dm | 1.000 0 | 0.924 5 | … | 0.751 0 | 0.216 3 | … | 0.764 3 |
Dom | 0.924 5 | 1.000 0 | … | 0.533 6 | 0.167 6 | … | 0.799 9 |
… | … | … | … | … | … | … | … |
Dstd | 0.751 0 | 0.533 6 | … | 1.000 0 | 0.183 9 | … | 0.533 2 |
Gm | 0.216 3 | 0.167 6 | 0.183 9 | 1.000 0 | … | 0.109 1 | |
… | … | … | … | … | … | … | … |
Gstd | 0.764 3 | 0.799 9 | 0.533 2 | 0.109 1 | … | 1.000 0 |
Dm | Dom | … | Dstd | Gm | … | Gstd | |
---|---|---|---|---|---|---|---|
Dm | 1.000 0 | 0.924 5 | … | 0.751 0 | 0.216 3 | … | 0.764 3 |
Dom | 0.924 5 | 1.000 0 | … | 0.533 6 | 0.167 6 | … | 0.799 9 |
… | … | … | … | … | … | … | … |
Dstd | 0.751 0 | 0.533 6 | … | 1.000 0 | 0.183 9 | … | 0.533 2 |
Gm | 0.216 3 | 0.167 6 | 0.183 9 | 1.000 0 | … | 0.109 1 | |
… | … | … | … | … | … | … | … |
Gstd | 0.764 3 | 0.799 9 | 0.533 2 | 0.109 1 | … | 1.000 0 |
工况类别 | 1 | 2 | 3 |
---|---|---|---|
短行程数量 | 19 | 10 | 22 |
Dm | 0.263 7 | 3.281 2 | 5.190 6 |
Dom | 0.479 7 | 3.794 2 | 7.510 5 |
Dmax | 0.914 6 | 9.651 7 | 12.038 4 |
Gsm | 0.633 4 | 0.774 5 | 1.434 7 |
Glm | -0.636 2 | -0.836 0 | -1.187 2 |
Δv1 | -1.609 5 | -0.017 0 | 3.290 7 |
Δv2 | 0.229 5 | 3.296 0 | 5.552 5 |
工况类别 | 1 | 2 | 3 |
---|---|---|---|
短行程数量 | 19 | 10 | 22 |
Dm | 0.263 7 | 3.281 2 | 5.190 6 |
Dom | 0.479 7 | 3.794 2 | 7.510 5 |
Dmax | 0.914 6 | 9.651 7 | 12.038 4 |
Gsm | 0.633 4 | 0.774 5 | 1.434 7 |
Glm | -0.636 2 | -0.836 0 | -1.187 2 |
Δv1 | -1.609 5 | -0.017 0 | 3.290 7 |
Δv2 | 0.229 5 | 3.296 0 | 5.552 5 |
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