[发明专利]基于人‑车‑交通路况的实际行驶工况构建方法

权利要求书

1.一种基于人-车-交通路况的实际行驶工况构建方法，其特征在于包括以下步骤：

步骤1)输入驾驶员的基本信息，构建属于其驾驶员的特殊ID，驾驶员驾驶习惯的信息创建在此ID之下；

步骤2)利用GPS/INS系统定位车辆所在位置，并且记录和储存本车辆在规划路径上的实际工况D_f，包括行驶轨迹、速度、加速度和道路坡度；

步骤3)将车辆行驶数据与大数据云服务端的GIS交通路况D_t信息相结合，通过运动片段划分和聚类分析，将规划路径D上的实际工况D_f分割成一定数量的特征工况d_fi，顺序排列为d_f1,d_f2,…,d_fn，通过对D_f与D_t的对应关系特性分析，建立基于特征工况的车辆驾驶工况模型，对于经常行驶的路径规划，建立其特定的车辆行驶工况识别模型；

步骤4)将驾驶员在不同特征工况下的行驶工况模型和实际工况D_f存储于本地存储器当中，同时实现与大数据云服务端的数据通信；

步骤5)对建立的模型进行验证。

2.根据权利要求1所述的基于人-车-交通路况的实际行驶工况构建方法，其特征在于：步骤1)所述的驾驶员基本信息利用身份识别系统输入，包括面部识别系统或指纹识别系统。

3.根据权利要求1所述的基于人-车-交通路况的实际行驶工况构建方法，其特征在于，步骤2)所述的实际工况D_f采集过程具体为：

2.1)利用GPS/INS系统获取车辆行车位置，并且利用GPS/INS系统来测量本车辆行驶速度和加速度，由此构建车辆的速度—时间、加速度—时间模型；

2.2)当检测到车辆行驶在某一工况下时，则对车辆行驶数据进行采样，包括车辆行驶速度、加速度、车辆行驶轨迹、道路坡度；

2.3)道路坡度采用估计的方法获得，利用计算采样周期内两个采样点之间的海拔高度差与车辆行驶的水平直线距离的比值，可测得道路坡度的正切值，从而获得道路坡度，车辆当前行驶道路坡度可按下式计算得到

i=arctan(ΔhvxT)---(1)]]>

式中，i为道路坡度，Δh为当前时刻与前一采样时刻车辆所处海拔高度的变化量，v_x为当前时刻车辆水平速度，T为试验数据的采样周期；

2.4)采样的数据进行滚动数据采样，采样周期为1s，总数据时长维持在18h；

2.5)采集数据的过程中利用滤波器消除，具体方法是采用脉冲噪声滤波器来去除工况曲线的奇点，再利用高频噪声滤波器来使工况曲线得到平滑，脉冲噪声滤波器定义为：

vpulse(t)=0,v(t-1)+v(t+1)=00,v(t-2)+v(t+2)=0v(t),otherwise---(2)]]>

式中ν_(t)为t时刻的车速；

平滑曲线滤波器定义为：

vsmoothed(t)=1hΣs=-hhK(sh)·v(t+s)---(3)]]> 1

式中：K(x)为在t时刻前后车速的权值；h取值为4s，K(x)的计算式为：

K(x)=h2-1h2(1-x2)2,x2<10,otherwise---(4)]]>

2.6)将采集到的车辆行驶数据按以下12个典型的行驶工况划分，其划分方法如下：根据GPS识别的路况，基于交通拥堵程度作为判断依据，基于这套理论体系，划分等级为：0至4之间为畅通、4至6之间为缓行、6至10之间为拥堵，分别对应着按照道路限速标准行驶和多耗时0.5至0.8倍、0.8倍以上，拥堵程度为：拥堵、缓行、畅通，道路基本模式：高速公路与高架、市郊、居民生活区、城市中心繁华地带。