[发明专利]一种车辆行驶工况数据的识别与修正方法

说明书

技术领域

本发明涉及车辆行驶工况数据分析领域，具体涉及一种车辆行驶工况数据中车速信号中奇异现象的识别与修正方法。

背景技术

车辆行驶工况是反映在特定交通环境下车辆行驶的运动学特征，并以速度-时间过程作为特征的表现形式。车辆行驶工况来源大量的实际交通运行数据，通过运用相关数学理论方法，建立起道路车辆行驶状态的定量描述。行驶工况研究的主要目的是用于确定车辆污染物排放量、燃油消耗量、新车型的技术开发和评估以及测定交通控制等方面，为汽车研究中共性核心技术。

获取道路行驶过程数据是实现工况研究的前提，应用GPS构成的行驶工况数据记录仪是现有技术中一种比较可行的技术方案，但由于GPS是依赖于天地之间的数据交换，某种程度上受道路环境、车辆条件以及气候状况的影响，在实际运行过程中不可避免地存在数据奇异现象，即是指由于天地信号的传输问题，会导致定位无效、速度信号丢失或超限等引偏离实际值的现象。通常用怠速等待-加速启动-匀速行驶-减速停止四个特征作为一个基本运动学片段，并以运动学片段作为数据处理的最小数据片段，如果在该数据片段中存在上述的奇异现象，一般要将该片段的从待分析处理数据片段数据集中剔除，即由于个别数据问题影响到了片段数据，造成了试验数据的浪费。

发明内容

本发明的目的在于提供一种车辆行驶工况数据的识别与修正方法，以减小由于环境因素产生的奇异数据对整组数据带来的不利影响，从而提高试验数据利用率。

为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：一种车辆行驶工况数据的识别与修正方法，包括以下步骤：

步骤一、通过车速记录仪获得车辆道路行驶试验数据；

通过车速记录仪获得车辆道路行驶试验数据，包括时间t、定位状态、车速V_i(t)(i=1,2,3,…,n)，其中车速Vi(t)单位为km/h，且V_i(t)≥0，t的单位为s，且t∈N，车辆定位状态参数为“A”和“V”，“A”代表定位有效，“V”代表定位无效；

步骤二、通过检验试验数据的定位状态数据“A”或“V”来判断速度信号是否有效；如试验数据中包含有无效定位数据“V”，则计算得到无效定位数据“V”的持续时间为ΔT_d(ΔT_d≥1s)，通过分析无效定位数据“V”的持续时间ΔT_d(ΔT_d≥1s)来判断速度信号是否可修正；如数据可修正，则修正速度信号，其处理方法如下：

如果与速度时间序列V_i(t)对应的定位状态数据中全部为“A”，证明卫星定位有效，速度信号有效，进行下一步工作；

如果与速度时间序列V_i(t)对应的定位状态数据中包含有“V”，证明试验数据中存在无效定位数据，与无效定位数据对应时刻的速度信号无效；假设可以修正的车速信号持续时间为ΔT(ΔT≥1s)；进一步通过分析无效定位数据“V”的持续时间ΔT_d(ΔT_d≥1s)来判断速度信号是否可修正，如果满足条件：ΔT_d>ΔT，则证明无效定位持续时间过长，导致速度信号无法修正，试验数据无效，剔除试验数据。本发明涉及到的被剔除试验数据，被标注为无法修正数据，即无法被本方法所修正，被保留在原始数据库中；如果ΔT_d≤ΔT，则证明无效定位数据持续时间在可修正范围内，则对由于无效定位原因而引起的速度无效信号进行修正，修正完成后进行下一步工作；

步骤三、通过检验时间信号的连续性来判断速度信号是否发生丢失；如果时间信号不连续，证明速度信号发生丢失，导致试验数据的不完整，计算速度丢失信号的持续时间ΔT_t(ΔT_t≥1s)，通过分析丢失的速度信号持续时间ΔT_t(ΔT_t≥1s)来判断丢失速度信号是否可修正；如果数据可修正，则插值补充速度信号，其处理方法如下：

车速记录仪记录速度信号的采样频率是1Hz，即试验获得的速度信号的时间间隔Δt=t_i+1-t_i=1s，对已采集到的试验数据进行时间连续性的检验，以判断速度信号是否发生丢失；

在车辆正常行驶条件下，与速度信号关联的时间间隔应满足条件：

Δt=t_i+1-t_i=1