城市公共汽车行驶工况构建与研究

摘要

随着我国汽车工业的发展,机动车保有量的持续增长,能源危机以及机动车的尾气排放等已成为我国交通环境领域急需解决的重要问题。研究开发基于我国城市交通运输特征的车辆行驶工况,将为机动车燃油消耗量和污染物排放量的确定、新车型的技术开发和评估以及整车动力匹配等提供理论依据。
　　 本文以武汉市城市公共汽车为研究对象,首先对国内外行驶工况作了相关研究,分别介绍了车辆行驶工况的提出背景、相关概念、构建过程中所遵守的原则等,它们为城市公共汽车行驶工况的建立提供了理论基础。
　　 确定了构建行驶工况的总体方案后,用车载GPS采样设备来获得车辆实际行驶状况的数据；数据分析以主成分分析、聚类分析等多元统计理论为工具,先把试验数据划分为一系列短行程,并求各个短行程的27个特征值(如速度、加速度、最大加速度、速度标准偏差等),形成短行程数据库；然后对其进行主成分分析,从众多特征值中提取主要影响因素,按提取的主成分将短行程进行聚类分析。最终将5000多个短行程分为三类:一类代表了拥挤道路的交通运行状况；一类代表了较畅通道路的交通运行状况；另一类代表了畅通城郊道路的交通运行状况。
　　 以全部短行程集合和聚类分析得到的三类短行程为四个独立的样本,分别构建行驶工况。按设定条件,借助MATLAB专业计算软件,分别构建出武汉市公交车在拥挤道路、较畅通道路、畅通城郊道路上的行驶工况以及综合行驶工况。最后对比分析了武汉市城市公共汽车行驶工况与国内外其它地区典型行驶工况,结果发现,其它地区的行驶工况不能反映武汉市的实际运行状况。