基于改进K均值和马尔科夫链的公交车行驶工况构建

目的 为填补目前缺少符合重庆城区地形特点的公交车行驶工况空白。方法 提出一种改进的K均值聚类算法与马尔科夫链结合的行驶工况构建方法。通过滤波算法对采集到的重庆城区805路公交车有效行驶数据进行平滑处理,从平滑后的行驶数据中提取出1 721条运动学片段;采用核主成分分析法对各运动学片段的特征参数矩阵进行降维处理,以粒子群算法选择适合的K均值初始聚类中心,并通过改进后的K均值聚类算法对运动学片段进行分类标记;最后通过马尔科夫链筛选出合理的运动学片段,构建出时长为1 310 s的重庆城区公交车行驶工况。结果 将构建的行驶工况与实车采集数据及国内外部分典型工况进行对比,结果表明：所构建的工况与原始数据在速度-加速度的联合分布趋势一致,构建的行驶工况与实车采集数据各特征值误差均小于7%,所构建的工况与原始数据特征高度吻合且能较好地反映出重庆城区公交车怠速时间比例高、加减速频繁等符合区域特点的实际交通状况。结论 构建的工况能为重庆市公交车行驶路线规划、排放及油耗测试等方面提供基础标准,同时其涉及的研究方法能为新能源汽车能量管理、控制策略及其他城市工况构建和城市公交线路优化提供参考。     

基于主成分分析和优化聚类算法的行驶工况研究

针对模糊C均值聚类算法容易陷入局部最优以及传统的主成分分析法没有完全体现出用数量较少的综合指标来代替多个指标的问题,提出了一种改进的主成分分析和利用遗传模拟退火算法优化后的模糊C均值聚类算法相结合的聚类算法(GSA-FCM),从而构建汽车行驶工况图:首先,利用改进的主成分分析法对特征参数矩阵进行处理;然后,采用GSA-...     

组合优化聚类与马尔科夫链的城市环卫车辆行驶工况构建方法

为客观描述城市环卫车的实际行驶特征,基于3辆市政环卫车连续一周实际道路行驶数据,提出一种组合优化聚类与马尔科夫链的城市环卫车辆行驶工况构建方法. 首先对特征参数矩阵做均值化处理,增强参数降维后每一个主成分中所包含的特征参数信息;其次利用k均值聚类将不同运行特征的运动学片段划分到不同类的样本集内,以马尔科夫链法在每一类样本集中做状态预测,按时间比例合成代表工况. 最后,基于运动学参数对所构建的代表工况进行有效性检验. 结果表明,所构建的福州市环卫车辆行驶工况相较于C-WTVC国家标准工况,能更客观地反映福州市环卫车辆的实际运行情况.     

半挂牵引车车架疲劳可靠性分析及优化

首先建立车架几何模型以及相应的有限元分析模型,分析车架的强度与刚度。在Adams中建立车架的多体动力学模型,计算求出悬架与车架连接处的动态外载荷作为车架疲劳仿真分析的载荷谱。在疲劳可靠性分析软件Fatigue中,通过准静态疲劳寿命分析方法计算出车架的疲劳寿命。利用粒子群多目标优化算法,以车架的各纵横梁为设计变量,以车架的较低应力和较轻质量为优化目标,选取较为合理的车架纵、横梁设计尺寸。结果显示优化后车架满足强度要求,质量减轻了近20 kg,疲劳寿命也提高了8.6%。该分析方法既可用于车架的抗疲劳设计等问题研究,也为其他工程实际问题提供了设计参考依据。     

基于主成分和聚类分析的汽车行驶工况构建

基于城市汽车实际道路行驶采集的数据,运用主成分和K-means聚类分析,对汽车行驶工况进行构建并分析误差.首先,对5种类型的原始数据,依次进行时间不连续数据、尖点数据、毛刺噪声数据以及怠速异常数据等预处理;其次基于预处理后的数据,对运动学片段进行划分,同时引入14个相关的运动特征指标,采用主成分分析进行降维处理并选取了具有代表性的5个主成分,基于K-means聚类分析算法将其运动学片段按照拥堵路况、一般拥堵路况和通畅路况分为3类,再根据聚类结果选取最优工况片段,从而得到最终的工况曲线.最后,对汽车行驶工况与所采集数据源的各运动特征值进行误差分析,验证了所构建的汽车行驶工况的合理性.     

基于主成分分析和两阶段聚类分析的汽车行驶工况评价模型

为了准确评价汽车行驶工况,促进汽车节能减排.本文在修正异常数据的基础上,提取了1743条运动学片段,并构建了一种包括平均速度、发动机转速比和扭矩百分比等18个特征参数的汽车运动特征评价体系.利用基于主成分分析和两阶段聚类分析的汽车行驶工况评价模型,将运动学片段的样本数据聚为低速工况、中速工况和高速工况3类.聚类结果的准...     

基于大样本的上海市乘用车行驶工况构建

进行了10辆车12个月连续道路行驶数据采集,获得7 137 017条有效行驶数据,从中提取13 789个实际道路行驶运动学片段,通过主成分分析和聚类分析将运动学片段特征值进行降维和分类处理,利用相关系数提取代表性行驶工况,构建了基于大样本、符合上海市交通特征、长度为1 163s的上海市乘用车行驶工况.结果表明:上海市乘用车行驶工况具有平均速度低、怠速比例高、匀速比例低等特点,与新欧洲测试循环(NEDC)存在较大差异,采用NEDC工况开展的污染物测试不能完全反映上海市的实际交通状况,应建立反映上海市交通特点的乘用车行驶工况.     

G324牵引车车架弯曲工况强度分析及改进

为了对G324牵引车的车架进行强度分析及改进,根据牵引车的实际工况,选择对车架影响较大的弯扭工况进行分析,利用HyperMesh有限元软件建立了某牵引车车架结构有限元分析计算模型。通过计算得出该车架在这两种工况下的应力分布云图,对车架进行改进并分析增加L板和将鞍座瓦轮板改为平板以及取消加强板3种模型的实际情况,得出满足车架强度要求的具体模型,为牵引车车架的设计及改进提供参考依据。     

改进主成分和K-均值聚类的行驶工况

为构建行驶工况,消除K-均值算法对初始聚类中心的敏感性及噪声点的干扰,提出一种改进主成分分析和基于密度的改进K-均值聚类组合方法.结合距离优化法和密度法,构建一种数据集密度度量方法.选取距离较大、密度较高的数据点作为初始聚类中心与候选集,优化聚类结果的同时剔除了孤立点,采用较大贡献因子的特征值进行工况合成,最后对行驶工况油耗进行分析.结果表明,所提方法构建行驶工况的速度-加速度联合分布差异值为1.17％,特征参数平均相对误差较小.可见,合成的行驶工况能够很好地反映某地实际交通道路特征,拟合度较高.     

基于马尔科夫过程的行驶工况构建中数据处理与分析

在利用马尔科夫过程构建行驶工况的方法中,将车辆的行驶状况看做一个随机过程,只需求得实验数据的状态转移矩阵,便可得到随机过程的统计性质,通过对实验数据进行状态划分、模型事件分类、模型事件集确定,最终可得到实验数据的转移矩阵。文章简述了马尔科夫构建行驶工况的基本原理及实验数据的处理方法和转移矩阵的求法,并利用VBA语言设计了一种数据分析处理程序。     

基于短行程特征聚类的移动源排放清单构建方法

文章基于主成分分析(principal component analysis, PCA)和K-means聚类的短行程法,构建福州市轻型车的行驶工况。首先对原始数据进行预处理、划分运动学片段并计算其特征参数,运用PCA对划分后片段进行参数降维,再对其进行K-means聚类分析,形成典型片段库;然后分别根据最小参数偏差法和最大相关系数法挑选片段组成行驶工况,对比后输出最终工况,并对最终行驶工况进行有效性验证;最后利用VT-Micro(Virginia Tech microscopic)模型并结合合成工况,计算单车排放因子,构建2020年福州市机动车排放清单。研究结果可为移动源排放清单构建研究提供参考。     

半挂汽车列车行驶稳定性问题研究

为探究汽车列车行驶过程中牵引车单元和半挂车单元的相互影响机理,通过整车行驶稳定性动力学分析建立了半挂汽车列车11自由度动力学模型,并利用Matlab对建立的模型进行了仿真分析;采用汽车列车实车行驶稳定性检测试验验证了整车动力学模型和数值仿真的正确性. 研究结果表明:路况良好时,两车辆单元侧向加速度与横摆角速度大小接近,半挂车运动响应略有滞后;汽车列车发生侧翻的可能性较大,而不易发生侧滑和折叠事故;车辆侧翻时,半挂车车轴首先提升,其次是牵引车后轴,牵引车前轴最后提升.     

基于密度峰值聚类的高斯混合模型核电运行工况划分

核电厂运行数据记录了核电厂的运行状态,对核电数据进行处理分析从而完成准确的工况划分是实现核电厂运行状态监测的重要基础。为提高核电厂的运行工况划分准确性,本文提出了基于密度峰值聚类的高斯混合模型对核电厂的运行工况进行划分。首先,采用PCA（主成分分析）算法进行数据降维,然后利用密度峰值聚类算法中的决策图确定工况个数,最后利用高斯混合模型完成工况划分。基于真实的核电厂运行数据开展工况划分实验。实验结果表明,本文提出的方法能合理有效地划分出核电运行工况,其三类工况的划分准确率分别达到了99.29%、100%、97.57%,且错误率仅为1.25%。     

基于大数据和马尔科夫链的行驶工况构建

为提高代表行驶工况的准确性,对行驶工况构建算法进行了研究.在沈阳市选取10辆乘用车并采用自主驾驶方式收集行驶数据,组建了大样本数据库.首先根据傅里叶变换对原始数据进行了降噪滤波,然后采用改进的Kneser-Ney平滑方法计算状态转移概率矩阵,提出了基于马尔科夫链的行驶工况构建算法,最后开发了沈阳市乘用车代表行驶工况,并将其与数据库总体特征进行对比.结果表明,构建工况与数据库总体的平均偏差为2.46%,所有特征参数偏差均在10%以内,验证了算法的有效性.     

基于遗传算法优化的城市标准循环工况构建

针对传统车辆标准循环工况构建中存在的问题,提出了一种基于遗传算法的城市标准循环工况构建方法。以某城市实测行驶工况数据为依据,基于微行程分析理论,对微行程特征参数进行主成分提取及聚类,建立能够反映城市车辆实际运行的行驶工况。利用方差分析确定最佳聚类数,解决了最佳聚类数不易确定的问题。采用遗传算法对代表工况段进行优化修正,以聚类结果中的欧氏距离最小为优化目标,减小其与聚类中心的欧式距离。误差分析表明:提出的工况合成方法所生成的某城市标准循环工况特征参数平均累计误差明显减少,工况精度和一致性得到较大提高。     

基于AMESim-Simulink的半挂汽车列车辅助驱动方法

以某重型半挂汽车列车为研究对象,将液压再生制动系统安装于半挂车车轴以输出动力.为防止因蓄能器能量突然释放完毕后对车辆造成冲击,提出了一种液驱控制策略.对牵引座纵向力与液压系统能量释放进行理论分析,根据蓄能器储能状态值SOC,并结合车辆挡位,采用分段恒转矩的能量释放方法,并在适当时机逐步退出液压辅助驱动模式,以降低牵引座纵向冲击.另外,采用旁路节流阀式调速回路对马达转速进行调节.基于AMESim和MATLAB/Simulink平台的联合仿真结果表明:液压马达输出转矩较为平顺,牵引座纵向力无明显突变;与无液驱退出控制的车辆相比,提出的控制算法最高可降低牵引座纵向力11.40%,同时提高整车加速度18.37%.     

考虑鞍座弹性的三轴半挂汽车列车行驶平顺性建模及仿真分析*

将鞍座简化成弹性模型,基于一定假设,建立了三轴半挂汽车列车七自由度平面系统力学模型。采用拉格朗日方程推导了矩阵形式的三轴半挂汽车列车七自由度平面系统数学模型。基于隔离体静力平衡分析求解出车轮静载,给出了振动响应量的表示。基于前轮路面激励建立了等效的系统频率响应特性。以某三轴半挂汽车列车为研究对象,对其在B级路面50 km/h的工况下进行了仿真,得到了主要振动响应量的功率谱密度。对仿真结果进行了分析,为三轴半挂汽车列车行驶平顺性深入研究奠定了模型和理论基础。     

拖拉机非稳定工况下行驶性能的研究

本文介绍了拖拉机在非稳定工况下行驶性能研究的方法,包括建立力学模型及求解等。并以江苏-50拖拉机为例进行了分析探讨。