城市出行路径选择对乘用车油耗的影响规律

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进入21世纪以来,随着我国城市化进程的不断加快,城市汽车保有量的迅猛增长,导致汽车油耗在社会总油耗中所占比例不断地提高。如何降低城市汽车的油耗成为越来越迫切的课题。本文依托国家重点基础研究发展计划(973项目)“电动汽车交通环境下预见节能控制关键基础技术开发”项目。电动汽车续驶里程相比汽油车较短,研究电动汽车在交通环境条件下的节能有非常重要的意义。为了在城市中选出比较节能的路径,本文通过使用汽油车的城市道路试验来找出节能路径,汽油车的节能路径也同样适用电动汽车。为此本文主要以汽油车为研究对象找到一条比较节能的路径,可能不是距离最短的那条,但是油耗量是最低的,证明有这么一条路径是存在的。首先,选取两条起讫点相同不同路径的实验线路,本文电子地图借助Google Earth的优势,利用Google Earth的地理信息通过人工标记采集到经纬度信息,并保存下来导入excel里。利用MATLAB的m文件编程实现了经纬度信息的读入,并生成了带交叉口标识的长春市道路地图,用来做不同线路油耗对比依据,根据生成的电子地图,选出了两条实验线路,分别对这两条线路进行跑车实验。沿着这两条实验路径,分别调查各个交叉口信号灯配时方案和路段交通量,主要获取本论文需要的实验数据。其次,建立实验数据库并对数据进行处理,汽车油耗实验主要是根据长春市的交通量一天中的变化,分成四个不同的时间段,分别为:早高峰,上午平峰,下午平峰及晚高峰。根据这四个时间段的划分,在新民广场和南阳路之间的两条不同线路上进行往复实车实验,使用油耗仪采集汽车油耗数据。把实验采集的数据分成两个方向,分别放在八个不同的文件夹里,利用MATLAB软件建立数据库。通过对已经建立的数据库进行数据处理,首先把数据按含怠速和不含怠速两种情况分开处理,计算的参数分别是实验所花费的时间,油耗,速度,路径油耗和距离等。再次,主要从不同的角度分析汽车油耗量,按不同线路来进行分析,即:线路1和线路2。按不同时间段来划分,分为早高峰,上午平峰,下午平峰和晚高峰四个时间段对油耗进行了分析。又从实验路径的方向来划分,分为去汽研和从汽研回两个方向。油耗数据按照实验车是否怠速,分成两种情况:含怠速的和不含怠速的。并将这两种情况进行对比。最后,根据实验获得的数据,计算出平均速度和怠速时间比例,利用这两个参数建立路径油耗模型。对获得信号灯和交通量数据进行处理,利用交通工程学里交通流理论,分析不同路径油耗差距的原因。通过此模型计算出的油耗量与实验获得的油耗量进行对比,发现二者结果是一致的,也证明了油耗模型具有很高的可靠性。
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