[发明专利]基于自适应马氏链进化的含道路坡度汽车运行工况设计方法

权利要求书

1.一种基于自适应马氏链进化的含道路坡度汽车运行工况设计方法，其特征在于，包括如下步骤：

S1)基于车辆实际含道路坡度的试验数据，分别设置速度、加速度和道路坡度步长Δv，Δa和Δg以及最小速度v_min，最大速度v_max，最小加速度a_min，最大加速度a_max，最小坡度g_min和最大坡度g_max，进行状态编码，统计三参数的状态转移概率矩阵P，按照运行工况时间长度L和种群大小N_P的设计要求，利用马尔可夫链随机模拟方法生成状态序列，组成初始种群；

S2)设定运行工况与原始采集数据库的评价指标相对偏差绝对值均保持在阈值T_r范围内，然后设计目标函数，并将种群个体解码成序列，依次计算种群个体的适应值；

S3)按照设定的精英概率p_s，选择保留N_P×p_s个精英个体，利用适应度尺度变换函数对种群剩余个体进行随机配对；

S4)选择所要执行的算子操作，计算交叉概率p_c，生成伪随机数r，当r＞p_c时，对个体进行自适应马尔可夫性变异操作，生成变异个体；当r≤p_c时，选择要执行交叉算子的类别，对个体进行交叉操作，生成交叉个体；

S5)将精英个体、交叉个体和变异个体组成新的种群，如果满足终止条件，输出最优序列链，解码获得三参数工况时间序列；否则返回步骤S2；

所述步骤S4按照公式(1)计算交叉概率p_c；

式中：p_c为交叉概率，p_{c_max}为最大交叉概率，p_{c_min}为最小交叉概率，itmax为最大代数，iter为当前代数，f_avg为种群平均适应度值，f′为在要交叉的两个个体中较大的适应值；

所述步骤S4中交叉个体生成过程如下：

设定选择交叉类别概率p_cm，生成伪随机数r1，当r1＞p_cm时，执行步骤6.1，对个体进行情况一交叉操作，生成交叉个体；否则，执行步骤6.2，对个体进行情况二交叉操作，生成交叉个体；

步骤6.1：当r1＞p_cm时，随机配对的两条工况序列链X⁽¹⁾和X⁽²⁾

满足约束(3)时，交换基因片段l生成交叉个体X_c1和X_c2

步骤6.2：当r1≤p_cm时，随机配对的两条工况序列链X⁽¹⁾和X⁽²⁾通过条件(4)，生成交叉个体X_c1和X_c2，

式中：Pop为当前迭代次数的种群。

2.如权利要求1所述的基于自适应马氏链进化的含道路坡度汽车运行工况设计方法，其特征在于，所述步骤S1中L取值为1800s，N_P的取值为24，Δv的取值为0.5m/s，Δa的取值为0.1m/s²，Δg的取值为1％。

3.如权利要求1所述的基于自适应马氏链进化的含道路坡度汽车运行工况设计方法，其特征在于，所述步骤S2中T_r的取值为10％；所述步骤S3中p_s的取值为1/12。

4.如权利要求1所述的基于自适应马氏链进化的含道路坡度汽车运行工况设计方法，其特征在于，p_{c_max}，p_{c_min}和itmax的取值分别为0.7,0.1和400。