[发明专利]一种重型车辆生态驾驶路线优化方法及系统

说明书

本发明公开了一种重型车辆生态驾驶路线优化方法及系统，涉及智能网联车辆生态驾驶技术领域，解决了重型车辆在货物运输过程中能耗较大的技术问题，其技术方案要点是通过云技术实时获取外部数据，综合考虑道路交通、天气条件以及车辆自身状态对能耗的影响，同时通过优化速度谱和档位谱来降低车辆行驶能耗，以满足货物运输时间限制条件和能耗最优为目标，通过迪杰斯特拉算法进一步确定最佳生态驾驶路线。该优化方法及系统对于降低重型车辆在货运过程中的能量消耗具有积极意义，优化系统不仅能够在货物运输任务开始前进行离线应用，同时也可以对货物运输过程中出现的突发事件做出实时动态反应。

技术领域

本申请涉及智能网联车辆生态驾驶技术领域，尤其涉及一种重型车辆生态驾驶路线优化方法及系统。

背景技术

近年来，随着道路货物运输量的增加，重型车辆燃油消耗和二氧化碳排放问题得到广泛关注。汽车行业在车辆节能驾驶领域也开展了相应研究，提出了包括混合动力汽车能量管理以及经济性驾驶等技术来降低汽车行驶过程中的能耗。

为进一步挖掘车辆节油潜力，国内外学者开始考虑行驶路径对车辆能耗的影响，基于路径规划演化而来的经济性路由(Eco-routing)概念被提出。有别于传统路径规划算法以时间最小或路程最短为目标，经济性路由遵循能效最优原则，规划起点-终点间的能耗最小路径。

目前对于经济性路由的研究主要集中在电动汽车领域，涉及重型车辆的研究相对较少，且缺乏综合考虑道路交通、天气条件以及车辆自身状态等影响因素的生态驾驶路线优化策略。

发明内容

本申请提供了一种重型车辆生态驾驶路线优化方法及系统，其技术目的是有效减少重型车辆在货物运输过程中的能量消耗。

本申请的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：

一种重型车辆生态驾驶路线优化方法，包括：

S1：对数据进行获取；所述数据包括重型车辆运输任务数据、先进驾驶辅助系统数据、地图数据、交通数据及天气条件数据；

S2：建立重型车辆货物运输的路网模型，所述路网模型包括地理坐标节点的位置信息以及重型车辆到达地理坐标节点的状态信息；

S3：构建重型车辆的能耗模型；

S4：以满足货物运输时间限制条件和能耗最优为目标，通过迪杰斯特拉算法求解最佳生态驾驶路线。

一种包括如上所述的重型车辆生态驾驶路线优化方法的优化系统，该系统包括云计算系统和车载系统，所述云计算系统包括数据管理系统和云优化器，所述数据管理系统用于收集处理原始数据，所述云优化器用于确定最佳生态驾驶路线；所述车载系统用于向驾驶人员传递优化车速谱和驾驶路线信息，并向云计算系统实时反馈所采集得到的数据；

所述数据管理系统包括数据存储组件、数据处理组件和任务仪表盘；

所述云优化器包括：

路网选择器，用于根据重型车辆运输任务建立相对应的连接出发点、中间点以及目的地的驾驶路线图G＝(P,E)；其中，p_i∈P，i＝1,2,…,n，p_i表示货物运输路网中某一地理坐标节点，且表示地理坐标节点p_i的经度，γ_i表示地理坐标节点p_i的纬度；e_j∈E，j＝1,2,…,k，e_j表示连接地理坐标节点p_i、p_i+1之间的路段；

车速与档位优化器，用于计算所述驾驶路线图G中每条路线所允许的速度谱及对应的档位谱，并建立包含重型车辆状态信息货物运输的路网模型；

路线优化器，用于构建能耗模型，并在满足重型车辆货物运输时间的限制条件下，以能耗最优为目标的最佳生态驾驶路线。