LPG出租车行驶工况研究

摘 要 本文选取上海嘉定地区营运的2辆lpg出租车为试验车辆，以GPS数据记录仪连续采集其实际营运行驶工况18天。采用VISUAL BASIC，MATLAB软件进行编程计算与数据处理。得到上海市嘉定区LPG出租车整车的实际运行工况。

关键词 行驶工况；LPG出租车；短行程

中图分类号U46 文献标识码A 文章编号 1674-6708（2014）118-0174-02

0 引言

液化石油气与传统的车用燃料相比具有优良的理化特性，是公认的清洁燃料，且目前在所有的替代能源汽车中，LPG汽车也是应用最为广泛的。LPG汽车与传统车相比，有可延长汽车使用寿命，汽车燃油经济性号，可提高发动机热效率，不易自燃，安全性能更可靠，低温启动性好，尤其适用于寒区等优点。因此构建出LPG汽车的行驶工况显得尤为重要而具有工程应用意义。本文将对LPG汽车进行车辆实际行驶工况的构建，为我国LPN汽车的优化开发提供基础技术的支撑。

1 车辆行驶工况开发过程

工况的构建过程主要包括：试验规划，数据采集，数据的处理，工况解析以及工况的验证。

1.1 短行程的定义

短行程是指从一个怠速到下一个怠速开始的运动行程。通常一个短行程包括：怠速、加速、匀速和减速四种运动模式，本文中所构建的行驶工况正式用n个短行程所构建而成。

1.2 工况构建

在工况的构建阶段，将先对数据进行初步处理，再进行短行程分割之后，进行短行程特征值计算以及综合特征值的计算，当综合特征值达到收敛之后。进行工况的提取和工况有效性验证。

2 试验数据采集

2.1 试验车辆的选择

本次实验LPG车辆的选定，选择了上海嘉定大众出租车公司的LPG单燃料汽车2辆。出租汽车具有行驶地域广，行驶时间长的特点。能够更全面的体现LPG汽车实际行驶时的工况，且能在短时间能得到更多的实际行驶数据。

2.2 实验仪器

本次实验使用的仪器为GPS数据记录仪，可记录：车型速度，加速度以及车辆的GPS定位（加速度误差较大）。仪器速度采集频率为1Hz，加速度采集频率为10Hz。仪器从车辆的点烟器处取电，且带有16GSD存储卡，所采数据实时存入SD卡中。整个数据的采集过程是每天待营运位的车辆归来后，拿出SD存储卡，将数据导入移动存储器，将SD卡内数据清空，放回记录仪内。在整个数据采集过程中，如有仪器故障及时解决。

2.3 数据采集成果

整个数据采集过程为期18天，从2012年2月24日至3月12日。每天数据的采集完全按照出租车的实际营运时间。共收集出租车实际行驶数据共计约500小时，数据量约300G。

3 数据分析处理

3.1 参数的定义

3.2 数据初步处理

可视化数据车载记录仪中记录的数据信息有：速度，加速度，时间，经纬度等。而在工况的实际构建中，由于只需要速度信息。故需对源文件进行速度的提取以进行下一步短行程的分割。

3.3 短行程分割与特征值计算

在数据的初步处理之后，就要对数据进行短行程的分割，以及对每一个短行程的各自特征值得计算，然后计算出整个数据的综合特征值。总体的综合特征参数的计算方法：各个片段某个特征值参数乘以各个片段的权重，然后在求和。其中权重定义为单个片段的运行时间与所有片段的总运行时间的比值。

以下以P0_10（综合）为例说明其计算方法：

，

整个特征值计算过程是将每天的短行程进行累加并进行综合特征值得计算，知道数据收敛，即连续三天相邻两天的数据相差能够控制在10%，则判断数据已经收敛。在本次LPG出租车数据的处理中，当处理到第15天（3月7日）时数据已经达到收敛，未能能够有更充裕的数据量，本次实验的数据采集还是持续到了3月12日。

3.4 构建工况并分析

当所采的数据样本的综合特征值达到收敛之后就能对样本有效短行程进行提取，构建一个20到30分钟的工况。从有效短行程中提取的短行程数n，由1200除以运行时间综合特征值，取整之后得到，然后对提取的n个短行程组成的工况按照选定的主要特征参数控制误差来进行计算，所有误差控制在10%以内认为所构成的工况有效。将工况用曲线表达出。整个计算过程用VISUAL BASIC，MATLAB进行编程循环计算。

通过GPS车载数据设备测定车辆速度，并通过VISUAL BASIC， MATLAB软件编程，构建了嘉定区LPG出租车实际行驶工况。可以从数据表现车辆实际行驶的工况。且嘉定地区LPG出租车运行速度相对较低。

参考文献

[1]马志雄.典型城市公交车实际行驶工况的开发及研究.武汉理工大学硕士学位论文，2003.

[2]杨延相，蔡晓林等.天津市道路汽车行驶工况的研究.汽车工程，2002，2.