(19)国家知识产权局 (12)发明 专利 (10)授权公告 号 (45)授权公告日 (21)申请 号 202110259874.9 (22)申请日 2021.03.10 (65)同一申请的已公布的文献号 申请公布号 CN 113032898 A (43)申请公布日 2021.06.25 (73)专利权人 中国重汽集团济南动力有限公司 地址 250200 山东省济南市章 丘市圣井 唐 王山路北潘王路西 (72)发明人 蔡东　马纬明　任帅飞　宁凡坤　 徐伟刚　王殿辉　黄洪印　周亚运　 (74)专利代理 机构 济南舜源专利事务所有限公 司 37205 专利代理师 孙玉营 (51)Int.Cl. G06F 30/15(2020.01)G06F 30/27(2020.01) G06K 9/62(2022.01) (56)对比文件 CN 110717147 A,2020.01.21 审查员 李钰 (54)发明名称 一种半挂牵引车工况的构建方法 (57)摘要 本发明提供一种半挂牵引车工况的构建方 法， 包括： 利用各种半挂牵引车的行车特点划分 市场领域， 采集目标领域半挂牵引车的行车数 据， 建立该领域运动学片段数据库； 计算所有运 动学片段的特征值， 经过标准化处理后得到无量 纲指标； 利用主成分分析法对无量纲指标进行去 相关性和降维处理， 得到所有运动学片段的主成 分值； 根据主成分值对所有运动学片段进行聚 类， 依据各聚类所占所有运动学片段的比例对代 表性工况的时间进行分段； 在各聚类中选取满足 代表性工况分段时间的运动学片段进行随机组 合， 根据所有组合的速度 ‑加速度联合概率分布 及特征值 从所有组合中筛选候选工况； 通过仿真 模拟， 从两条候选工况中选取一条候选工况作为 该目标领域的代 表性工况。 权利要求书2页 说明书8页 附图4页 CN 113032898 B 2022.08.12 CN 113032898 B 1.一种半挂牵引车工况的构建方法， 其特 征在于， 所述方法包括： 步骤1， 依据不同半挂牵引车型、 不同路段行车占比、 驱动形式、 发动机运行工况点分 布、 车辆单趟 运行里程及全年 运行里程数据划分不同的市场领域； 采集任一市场领域半挂牵引车的行车数据， 包括时间、 车速、 发动机转速、 扭矩， 采样频 率为1Hz， 有效数据不少于10万条， 剔除重复数据及异常数据， 设定车辆的每一次启动到下 一次停车的数据为 一个运动学片段， 构建该 领域的运动学片段 数据库； 步骤2， 计算所有运动学片段的特征值， 对特征值进行标准化处理后取得的无量纲指 标； 分别计算每个运动学片段的特征值， 所述特征值包括： 平均速度、 速度标准差、 最大加 速度、 加速段平均加速度、 最大减速度、 减速段平均减速度、 最大速度、 加速度标准差、 减速 度标准差、 加速比例、 减速比例、 匀速比例和运行时间， 利用以下公式对所有运动学片段特 征值进行 标准化处理， 将各特征值转换为无量纲指标： 其中， 为标准化处理后的无量纲指标， 代表所有运动学片段的特征值， 代表任 一运动学片段的特 征值， 代表对 进行均值计算， 代表对 进行标准差计算； 步骤3， 利用主成分分析法对无量纲指标进行去相关性和降维处理， 取得所有运动学片 段的主成分值； 利用主成分分析法对标准化处理后的无量纲指标进行去相关性和降维处理， 得到互不 相关的变量， 筛选出变量中数值大于1且累计贡献率大于等于8 5%的变量作为聚类分析的主 成分值； 步骤4， 根据主成分值对所有运动学片段进行聚类， 分别计算各聚类的整体速度 ‑加速 度联合概率分布和整体特征值， 并依据各类运动学片段所占所有运动学片段的比例对预设 的代表性工况的时间进行分段划分； 利用马氏距离的距离评价函数计算运动学片段聚类的最优聚类数， 基于最优聚类数对 所有运动学片段进 行K均值聚类计算， 利用模糊减法聚类方法计算聚类数及聚类中心， 然后 对所有运动学片段进行模糊C均值聚类计算， 将K均值聚类结果和模糊C均值聚类结果进行 对比分析， 选取各聚类中心分布密集且整体聚类分布均匀的聚类作为最佳聚类结果， 针对 超出代表性工况时间二倍以上 的运动学片段， 寻找运动学片段中每一个速度拐点或波 峰， 并从每个速度拐点或波 峰处进行拆解， 将第一个速度拐点或波峰之前数据定义为起步段， 将最后一个速度拐点或波峰之后数据定义为停车段， 起步段与 停车段之间的所有 数据定义 为运行段， 运行段被分解为多个运行段分段， 分别将各运行段分段分别与起步段和停车段 进行重组， 选取数据衔接处速度差值小于0.5km/h、 加速度差值小于0.1m/s2的组合作为新 的运动学片段， 对新的运动学片段进行平滑滤波处理， 平滑滤波处理的方式包括： 高斯滤 波、 中值滤波， 如果重组后新的运动学片段时长仍然 大于预期 工况时间长度， 则通过多相滤 波器重新采样的方式对该运动学片段进行压缩， 对压缩后的运动学片段进行平滑滤波处 理； 步骤5， 在各聚类中选取满足代表性工况分段时间的运动学片段进行随机组合得到多 个运动学片段组合， 分别计算所有运动学片段 组合的速度 ‑加速度联合概率分布和特征值，权　利　要　求　书 1/2 页 2 CN 113032898 B 2利用卡方检验方式选取与步骤4中各聚类的整体速度 ‑加速度联合概率分布偏差最小的运 动学片段组合作为第一候选工况， 利用欧式距离最短原则选取与步骤4中各聚类的整体特 征值最接近的运动学片段组合作为第二 候选工况； 步骤6， 通过仿真模拟， 将各候选工况分别导入仿真软件， 结合仿真计算结果并对比实 车运行的发动机工况， 从两条候选工况中选取油耗及尾气排放最低的候选工况作为目标领 域的代表性工况。 2.根据权利要求1所述的方法， 其特 征在于， 所述方法还 包括： 利用实车转鼓及道路试验对代表性工况进行验证， 推荐该领域车型的最优动力总成配 置。权　利　要　求　书 2/2 页 3 CN 113032898 B 3