[发明专利]一种基于遗传算法和比功率的跟驰模型排放测算方法

权利要求书

1.一种基于遗传算法和比功率的跟驰模型排放测算方法，其特征在于，包括：

S1、获取实测跟驰前车的逐秒速度和加速度数据，并对数据进行检查、清洗，确保获取数据的有效性；

S2、编程跟驰模型，根据实测跟驰前车的逐秒速度和加速度数据，仿真跟驰后车的逐秒速度和加速度数据，对比仿真跟驰后车和实测跟驰前车的机动车比功率VSP，作为排放评价指标，并计算仿真和实测均方误差MSE；

S3、利用遗传算法对跟驰模型参数进行优化，得到模型最优参数解；

S4、基于车辆速度、加速度和VSP模型效果评价：利用所述S3中得到模型最优参数解，代入所述S2中，获取参数优化后的时间-速度、时间-加速度轨迹图和VSP分布图；

S5、基于速度-VSP排放模型效果评价，计算实际车辆排放量、参数优化前后跟驰模型车辆排放量，进行对比分析验证。

2.如权利要求1所述的一种基于遗传算法和比功率的跟驰模型排放测算方法，其特征在于，在所述S2中，所述根据实测跟驰前车的逐秒速度和加速度数据，仿真跟驰后车的逐秒速度和加速度数据包括：

S21、首先判断当前时刻跟驰后车处于哪种跟驰状态；

S22、然后根据各个跟驰状态不同的加速度计算方式，确定跟驰后车的仿真加速度，从而确定跟驰后车下一秒的仿真速度；

S23、然后根据跟驰后车的仿真速度、仿真加速度和实测跟驰前车的速度、加速度，循环仿真后一秒跟驰后车的速度、加速度。

3.如权利要求1所述的一种基于遗传算法和比功率的跟驰模型排放测算方法，其特征在于，在所述S2中，

所述机动车比功率VSP的计算公式为：

VSP＝v(1.1a+0.132)+0.000302v³

其中，v为速度，a为加速度；

所述仿真和实测均方误差MSE的计算公式为：

其中：S_i为第i秒仿真VSP；T_i为第i秒实测VSP。

4.如权利要求1所述的一种基于遗传算法和比功率的跟驰模型排放测算方法，其特征在于，在所述S3中，所述利用遗传算法对跟驰模型参数进行优化包括：

S31、参数选择和阈值设定：选定在跟驰模型中需要优化的参数和取值范围；

S32、种群二进制编码：将所优化的参数值转换为二进制编码；

S33、确定初始种群的数量：所选择的优化参数在参数范围内随机组成的个体数目；

S34、计算种群适应度函数：即优化目标的评价函数；

S35、选择操作：根据“物竞天择，适者生存”的原理，选择部分最优个体为下一代种群，对应上面的适应度函数，MSE值越小，代表仿真后车和实测后车VSP分布越接近，在下一代中MSE值较小对应的跟驰模型参数被保留的概率越大；

S36、交叉、变异操作：优化参数为二进制编码，如同一条染色体，我们对染色体进行交叉、变异操作相当于增加了下一代个体的随机性；

S37、最大迭代次数：即模型在迭代到设定的终止次数时，自动停止，输出模型的最优解；

S38、收敛容许误差：即当模型在子代和父代输出的最优解误差小于设定值时，模型自行终止，输出模型最优参数解。