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CN117109621A - 一种车辆行驶线路的规划方法和装置 - Google Patents

一种车辆行驶线路的规划方法和装置 Download PDF

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CN117109621A
CN117109621A CN202311174786.4A CN202311174786A CN117109621A CN 117109621 A CN117109621 A CN 117109621A CN 202311174786 A CN202311174786 A CN 202311174786A CN 117109621 A CN117109621 A CN 117109621A
Authority
CN
China
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vehicle
energy consumption
driving
running
route
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN202311174786.4A
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English (en)
Inventor
王岭
李基凤
陈元
田威
辛力
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Dongfeng Motor Group Co Ltd
Original Assignee
Dongfeng Motor Group Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Dongfeng Motor Group Co Ltd filed Critical Dongfeng Motor Group Co Ltd
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Publication of CN117109621A publication Critical patent/CN117109621A/zh
Priority to PCT/CN2024/102247 priority patent/WO2025055475A1/zh
Pending legal-status Critical Current

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    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01CMEASURING DISTANCES, LEVELS OR BEARINGS; SURVEYING; NAVIGATION; GYROSCOPIC INSTRUMENTS; PHOTOGRAMMETRY OR VIDEOGRAMMETRY
    • G01C21/00Navigation; Navigational instruments not provided for in groups G01C1/00 - G01C19/00
    • G01C21/26Navigation; Navigational instruments not provided for in groups G01C1/00 - G01C19/00 specially adapted for navigation in a road network
    • G01C21/34Route searching; Route guidance
    • G01C21/3453Special cost functions, i.e. other than distance or default speed limit of road segments
    • G01C21/3469Fuel consumption; Energy use; Emission aspects

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Radar, Positioning & Navigation (AREA)
  • Remote Sensing (AREA)
  • Automation & Control Theory (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Navigation (AREA)

Abstract

本发明公开了一种车辆行驶线路的规划方法和装置,规划方法通过获取车辆由当前位置行驶至目标位置的多条行驶线路,由于多条行驶线路均为在线地图输出的导航线路,可以基于相邻行驶路段之间的车速差值和设定阈值将每条行驶线路划分为多个行驶路段,再根据车辆在每个行驶路段的路段行驶能耗,获得车辆在每条行驶线路的线路行驶能耗,将多个线路行驶能耗中最低能耗对应的行驶线路,确定为车辆行驶至目标位置的第一目标线路。该方法结合了在线地图输出导航线路的实时性,以及将每条行驶线路拆分计算线路行驶能耗的合理性,将两种的优势结合在一起,使第一目标线路的确定过程更加合理科学,进而提高了车辆行驶线路规划的准确性。

Description

一种车辆行驶线路的规划方法和装置
技术领域
本发明涉及车辆行驶线路规划的技术领域,尤其涉及一种车辆行驶线路的规划方法和装置。
背景技术
新能源汽车发展至今,基于续驶里程不足、补能设施不健全、充电时间长等因素导致的用户里程焦虑问题仍然没有彻底解决,企业、政府、机构已投入大量资金进行研发和基建,但改善需要一定周期。通过软件实现路线合理规划,在行驶中采用节能路线,是现阶段缓解用户里程焦虑的有效手段,且具有成本低、见效快的特点。现阶段行业上已有纯电动汽车充电路线规划的方法,能耗评估仅基于车辆历史能耗或并未考虑车辆实车能耗,与车辆实际路况下的能耗存在偏差,路线选择时存在不确定性。
因此,如何提高车辆行驶线路规划的准确性,是目前亟待解决的技术问题。
发明内容
本发明提供的一种车辆行驶线路的规划方法和装置,提高了车辆行驶线路规划的准确性。
本发明实施例提供了以下方案:
第一方面,本发明实施例提供了一种车辆行驶线路的规划方法,方法包括:
获取车辆由当前位置行驶至目标位置的多条行驶线路,其中,多条行驶线路均为在线地图输出的导航线路;
将每条行驶线路划分为多个行驶路段,其中,相邻行驶路段之间的车速差值大于设定阈值;
根据车辆在每个行驶路段的路段行驶能耗,获得车辆在每条行驶线路的线路行驶能耗;
将多个线路行驶能耗中最低能耗对应的行驶线路,确定为车辆行驶至目标位置的第一目标线路。
在一种可选的实施例中,根据车辆在每个行驶路段的路段行驶能耗,获得车辆在每条行驶线路的线路行驶能耗,包括:
根据每个行驶路段的行驶信息在预设的行驶能耗表中确定对应的路段行驶能耗,其中,行驶信息至少包括车辆的行驶车速和行驶加速度;
对每条行驶线路的所有路段行驶能耗进行累计求和,以获得每条行驶线路的线路行驶能耗。
在一种可选的实施例中,根据每个行驶路段的行驶信息在预设的行驶能耗表中确定对应的路段行驶能耗之前,方法还包括:
获取车辆的车速区间和加速度区间;
将车速区间和加速度区间分别以对应的预设步长进行取值至设定阈值,以获得行驶车速的第一数据集、行驶加速度的第二数据集;
根据第一数据集和第二数据集,获得多组能耗仿真参数,其中,每组能耗仿真参数包括每个数据集的一个数据;
根据多组能耗仿真参数对车辆进行车辆能耗仿真,以获得每组能耗仿真参数的车辆能耗;
根据每组能耗仿真参数与每个车辆能耗之间的对应关系,获得行驶能耗表。
在一种可选的实施例中,行驶信息还包括车辆内部的第一环境温度和车辆外部的第二环境温度;对每条行驶线路的所有路段行驶能耗进行累计求和,以获得每条行驶线路的线路行驶能耗之后,方法还包括:
根据第一环境温度、第二环境温度和预设的空调能耗表,获得车辆空调在每个行驶路段的空调能耗;
根据第二环境温度和预设的附件能耗表,获得车辆附件在每个行驶路段的附件能耗,其中,车辆附件至少包括车辆的散热风扇和散热水泵;
根据空调能耗和附件能耗,更新每条行驶线路的线路行驶能耗。
在一种可选的实施例中,根据车辆在每个行驶路段的路段行驶能耗,获得车辆在每条行驶线路的线路行驶能耗之后,方法还包括:
获取车辆的动力电池的当前剩余电能;
根据当前剩余电能和线路行驶能耗,确定车辆行驶至目标位置是否需要充电;
若是,则根据每条行驶线路的充电行驶路径,确定车辆行驶至目标位置的第二目标线路。
在一种可选的实施例中,根据每条行驶线路的充电行驶路径,确定车辆行驶至目标位置的第二目标线路,包括:
根据公式获得每条行驶线路的最低充电次数/>其中,E0为每条行驶线路的线路行驶能耗,E1为当前剩余电能,E2为动力电池的总电能,a%为动力电池的预设充电上限,b%为动力电池的预设充电下限;
根据每条行驶线路在预设里程内的多个预设充电桩和对应的最低充电次数,确定每条行驶线路的充电行驶路径;
将多个充电行驶路径中的最小能耗路径确定为第二目标线路。
在一种可选的实施例中,根据每条行驶线路在预设里程内的多个预设充电桩和对应的最低充电次数,确定每条行驶线路的充电行驶路径,包括:
根据每条行驶线路的多个预设充电桩的充电桩位置,确定车辆由当前位置行驶至每条行驶线路的每个预设充电桩的充电行驶能耗;
将充电行驶能耗小于当前剩余电能的充电桩确定为当前补能充电桩;
将车辆经当前补能充电桩充电后行驶到达的充电桩确定为下一补能充电桩,继续确定每条行驶线路的补能充电桩直至车辆充电后能够行驶至目标位置;
在每条行驶线路中将车辆经多个补能充电桩的行驶线路确定为车辆的补能线路;
将所有补能线路中补能充电桩的数量为最低充电次数的补能线路,确定为对应行驶线路的充电行驶路径。
第二方面,本发明实施例还提供了一种车辆行驶线路的规划装置,装置包括:
第一获取模块,用于获取车辆由当前位置行驶至目标位置的多条行驶线路,其中,多条行驶线路均为在线地图输出的导航线路;
划分模块,用于将每条行驶线路划分为多个行驶路段,其中,相邻行驶路段之间的车速差值大于设定阈值;
获得模块,用于根据车辆在每个行驶路段的路段行驶能耗,获得车辆在每条行驶线路的线路行驶能耗;
第一确定模块,用于将多个线路行驶能耗中最低能耗对应的行驶线路,确定为车辆行驶至目标位置的第一目标线路。
第三方面,本发明实施例还提供了一种电子设备,包括处理器和存储器,存储器耦接到处理器,存储器存储指令,当指令由处理器执行时使电子设备执行第一方面中任一项方法的步骤。
第四方面,本发明实施例还提供了一种计算机可读存储介质,其上存储有计算机程序,该程序被处理器执行时实现第一方面中任一项方法的步骤。
本发明的一种车辆行驶线路的规划方法和装置与现有技术相比,具有以下优点:
本发明的规划方法通过获取车辆由当前位置行驶至目标位置的多条行驶线路,由于多条行驶线路均为在线地图输出的导航线路,可以基于相邻行驶路段之间的车速差值和设定阈值将每条行驶线路划分为多个行驶路段,再根据车辆在每个行驶路段的路段行驶能耗,获得车辆在每条行驶线路的线路行驶能耗,将多个线路行驶能耗中最低能耗对应的行驶线路,确定为车辆行驶至目标位置的第一目标线路。该方法结合了在线地图输出导航线路的实时性,以及将每条行驶线路拆分计算线路行驶能耗的合理性,将两种的优势结合在一起,使第一目标线路的确定过程更加合理科学,进而提高了车辆行驶线路规划的准确性。
附图说明
为了更清楚地说明本说明书实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本说明书的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明实施例提供的一种车辆行驶线路的规划方法的流程图;
图2为本发明实施例提供的行驶线路规划方法的实施步骤图;
图3为本发明实施例提供的一种车辆行驶线路的规划装置的结构示意图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整的描述,显然,所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例,基于本发明实施例,本领域普通技术人员所获得的所有其他实施例,都属于本发明实施例保护的范围。
现有的车辆路线规划方法主要集中在充电路线规划,以距离最近、能耗最低的方式确定充电桩,但在能耗评估时均不涉及实车当前路况下的能耗,技术特点均存在一定局限性。在以距离最近的方式确定充电桩时,由于电动汽车实时电量低于总电量20%时可以认定为电量不足,通过GPS(Global Positioning System,全球定位系统)定位装置获得车辆地理位置和充电桩位置,导航至最近距离的充电桩进行充电,该种方法仅通过电量百分比预估电量是否满足路线需求,与实车实际工况能耗没有关联。在以能耗最低的方式确定充电桩时,根据实时交通数据构建城市电子地图,以及每一路段的权重函数,根据电池电量、权重函数比值确定能耗最低路线。该种方法脱离了实车能耗,同样路线、不同车辆能耗趋势可能存在不同,脱离实车能耗的能耗判断存在不确定性。
因此需要提出一种新的行驶线路规划方法,使其适用于纯电动汽车路线规划工作,在补能基础设施尚不健全的现今发展阶段,通过能量预估合理规划路线,为用户提供节能路线,缓解用户在车辆行驶过程中的里程焦虑,提升产品竞争力,下面本发明实施例将具体阐述如何实施该行驶线路的规划方法。
请参阅图1,图1为本发明实施例提供的一种车辆行驶线路的规划方法的流程图,可以应用于车辆的整车控制器中,以实施车辆的行驶线路规划,其中,车辆类型可以为纯电车辆,也可以为增程式电动车辆。方法具体包括:
S11、获取车辆由当前位置行驶至目标位置的多条行驶线路,其中,多条行驶线路均为在线地图输出的导航线路。
具体的,在线地图可以是集成在车机系统内部的导航工具,也可以是连接车机系统的移动终端上的APP(Application,应用程序),能够实时根据当前位置至目标位置的路况信息输出多条行驶线路即可,其中,路况信息可以包括每条行驶线路的拥堵状态、道路类型等信息,获取车辆的多条行驶线路后进入步骤S12。
S12、将每条行驶线路划分为多个行驶路段,其中,相邻行驶路段之间的车速差值大于设定阈值。
具体的,设定阈值可以基于实际需求设定,例如5-15km/h中的任意值,行驶线路中的出现车速波动可能是该线路存在拥堵,也可能是存在信号灯(或称红绿灯)需要停车等待,为使该行驶线路的线路行驶能耗确定更准确,在车速差值大于设定阈值时,将该车速差值对应的线路位置进行分割,以获得多个行驶路段。需要说明的是,在将每条行驶线路划分为多个行驶路段时,可以获取每条行驶线路的车速曲线,车速曲线为行驶车速随线路位置变化的曲线,基于预设步长读取行驶车速的变化,若两个相邻的行驶车速之间的车速差值大于设定阈值,则将该线路位置进行打断,完成所有相邻行驶车速的判断后,即可获得该条行驶线路的多个行驶路段,将每条行驶线路划分为多个行驶路段后进入步骤S13。
S13、根据车辆在每个行驶路段的路段行驶能耗,获得车辆在每条行驶线路的线路行驶能耗。
具体的,路段行驶能耗表征了车辆在该行驶路段行驶时的需求能耗,可以基于在该行驶路段的行驶车速确定,例如将车辆的行驶车速和行驶能耗进行标定实验,获得车速能耗对照表,基于每个行驶路段的行驶车速在车速能耗对照表中确定出对应的行驶能耗,并将其作为该行驶路段的路段行驶能耗,将每条行驶线路上所有行驶路段的路段行驶能耗进行累计求和,即可获得该行驶线路的线路行驶能耗。
以多条行驶线路包括线路A、B、C为例,行驶路线A、B、C可表征为:
LA=LA1+LA2+LA3+…+LAn
LB=LB1+LB2+LB3+…+LBn
LC=LC1+LC2+LC3+…+LCn
通过每个行驶路段的路段行驶能耗EC,计算每条行驶线路的线路行驶能耗,路段行驶能耗EC表征了预设单位里程下的能耗,例如对应车速下的每公里能耗,具体可表征为:
在实际应用时,由于车辆在行驶过程中涉及多种路况因素影响,因而难以保持匀速行驶,若仅通过行驶车速确定出线路行驶能耗,存在准确性不足的问题。基于此,在一种具体的实施方式中,根据车辆在每个行驶路段的路段行驶能耗,获得车辆在每条行驶线路的线路行驶能耗,包括:
第一步,根据每个行驶路段的行驶信息在预设的行驶能耗表中确定对应的路段行驶能耗,其中,行驶信息至少包括车辆的行驶车速和行驶加速度。行驶能耗表为行驶信息与行驶能耗之间的对应关系表,由于行驶信息表征了行驶路段的行驶车速和行驶加速度,因而可以通过行驶车速和行驶加速度在行驶能耗表中查找出对应的行驶能耗,将该行驶能耗确定为该行驶路段的路段行驶能耗。需要说明的是,行驶能耗表可以基于车辆在行驶过程中收集的数据进行处理后获得,也可以通过标定实验获得,在此不作具体限制。
在实际应用时,车辆在行驶过程中采集的能耗数据涉及多种因素影响,基于车辆行驶过程中采集的数据生成行驶能耗表,同样存在准确性不足的问题。基于此,在一种具体的实施方式中,在根据每个行驶路段的行驶信息在预设的行驶能耗表中确定对应的路段行驶能耗之前,规划方法还包括:
获取车辆的车速区间和加速度区间。车速区间和加速度区间可以根据车辆的类型和行驶线路设定,以乘用车为例,可以将车速区间设定为0-130km/h,将加速度区间设定为0-2.1m/s2,通过在用车大数据统计验证,上述范围可满足用户绝大部分出行场景。
将车速区间和加速度区间分别以对应的预设步长进行取值至设定阈值,以获得行驶车速的第一数据集、行驶加速度的第二数据集。预设步长和设定阈值可以根据实际需求设定,例如设定阈值可以是各区间对应的区间上限值,即第一数据集的最高行驶车速为130km/h,第二数据集的最大加速度为2.1m/s2。车速区间和加速度区间对应的预设步长可以相同,也可以根据实际需求设定不同值,例如设定车速区间的预设步长为5km/h,设定加速度区间的预设步长为0.3m/s2
根据第一数据集和第二数据集,获得多组能耗仿真参数,每组能耗仿真参数包括每个数据集的一个数据。可以将第一数据集的每个行驶车速与第二数据集的每个行驶加速度进行依次组合,以获得多组能耗仿真参数,例如第一数据集中包含M个行驶车速,第二数据集中包含N个行驶加速度,则组合为M×N组能耗仿真参数。
根据多组能耗仿真参数对车辆进行车辆能耗仿真,以获得每组能耗仿真参数的车辆能耗。根据每组能耗仿真参数与每个车辆能耗之间的对应关系,获得行驶能耗表。车辆能耗仿真可以基于能耗仿真的软件工具实施,例如Matlab,通过软件工具可以固定车辆在边界下的车速、加速度和车辆能耗之间的对应关系,即可完成行驶能耗表的建立。获得行驶能耗表后基于上述方法确定每个行驶路段的路段行驶能耗,再进入下一步。
第二步,对每条行驶线路的所有路段行驶能耗进行累计求和,以获得每条行驶线路的线路行驶能耗。可以基于每条行驶线路构建对应的能耗集合,能耗集合中的每个数据对应该条行驶线路的每个路段行驶能耗,对能耗集合中的数据求和后即可得出该条行驶线路的线路行驶能耗。
由于车辆在行驶过程中受环境温度影响,可能存在散热需求和车内温度调控需求,仅以车速和加速度确定车辆能耗可能导致线路行驶能耗确定的准确性不足。在一种具体的实施方式中,行驶信息还包括车辆内部的第一环境温度和车辆外部的第二环境温度;对每条行驶线路的所有路段行驶能耗进行累计求和,以获得每条行驶线路的线路行驶能耗之后,方法还包括:
第三步,根据第一环境温度、第二环境温度和预设的空调能耗表,获得车辆空调在每个行驶路段的空调能耗。空调能耗表为第一环境温度、第二环境温度与空调能耗之间的对应关系表,同理,空调能耗表同样可以通过用户大数据或车辆试验数据建立,也可以通过仿真获得的数据建立,在查表确定空调能耗时,可以先确定车辆空调是否开启,若车辆空调开启,则基于第一环境温度和第二环境温度在空调能耗表中确定出空调能耗。
第四步,根据第二环境温度和预设的附件能耗表,获得车辆附件在每个行驶路段的附件能耗,车辆附件至少包括车辆的散热风扇和散热水泵。由于动力电池存在内阻,在放电过程中会出现发热现象,为防止热失控需要通过散热风扇和散热水泵对动力电池进行热管理。可以根据车辆在高温、低温、常温下的道路试验数据生成附件能耗表,附件能耗表为第二环境温度与附件能耗之间的对应关系表,通过车辆在每个行驶路段的第二环境温度进行查表,即可确定出对应的附件能耗。
第五步,根据空调能耗和附件能耗,更新每条行驶线路的线路行驶能耗。由于空调能耗和附件能耗均为车辆在行驶路段行驶时产生的能耗,因此可以将其累加至每条行驶线路的线路行驶能耗中,以对每条行驶线路的线路行驶能耗进行更新,获得车辆在每条行驶线路的线路行驶能耗后进入步骤S14。
S14、将多个线路行驶能耗中最低能耗对应的行驶线路,确定为车辆行驶至目标位置的第一目标线路。
具体的,为降低车辆由当前位置行驶至目标位置的行驶能耗,可以将多个线路行驶能耗进行降序排列,以筛选出最低的线路行驶能耗,并将其确定为车辆行驶至目标位置的第一目标线路,第一目标线路为车辆行驶至目标位置时无需进行充电的行驶线路。
在实际应用中,受限于动力电池的容量,车辆由当前位置行驶至目标位置可能需要进行充电,因而需要对车辆是否需要充电进行判断。示例性的,根据车辆在每个行驶路段的路段行驶能耗,获得车辆在每条行驶线路的线路行驶能耗之后,方法还包括:
获取车辆的动力电池的当前剩余电能。当前剩余电能可以经当前剩余电量转换得出,当前剩余电量可以经车辆的CAN(Controller Area Network,控制器局域网)总线以预设周期获取,当前剩余电量表征的是动力电池在当前时间点其内部的剩余电量大小,可以用百分比表征。考虑用户使用习惯和心理预期,可以采用公式E1=E2×(Csoc-10%),计算的出当前剩余电能E1,E2为动力电池的总电能,Csoc为动力电池的当前剩余电量。
根据当前剩余电能和线路行驶能耗,确定车辆行驶至目标位置是否需要充电。若当前剩余电能小于线路行驶能耗,说明车辆需要充电;反之,若当前剩余电能不小于线路行驶能耗,说明车辆在不充电的状态下可以行驶至目标位置。
在车辆行驶至目标位置不需要充电时,基于多个线路行驶能耗中最低能耗对应的行驶线路,确定为车辆行驶至目标位置的第一目标线路。
在车辆行驶至目标位置需要充电时,则根据每条行驶线路的充电行驶路径,确定车辆行驶至目标位置的第二目标线路。充电行驶路径为车辆经充电桩实施充电时达到目标位置的行驶路径,第二目标线路为车辆经最低能耗的充电行驶路径行驶至目标位置的线路。
示例性的,根据每条行驶线路的充电行驶路径,确定车辆行驶至目标位置的第二目标线路,包括:
第一步,根据公式获得每条行驶线路的最低充电次数/>其中,E0为每条行驶线路的线路行驶能耗,E1为当前剩余电能,E2为动力电池的总电能,a%为动力电池的预设充电上限,b%为动力电池的预设充电下限。由于动力电池在充电至接近饱和时随电池电量的增大,充电电流逐渐减小,因此将动力电池充电到较大电量时继续充电至饱和,将耗费较多充电时间,因此可以根据实际需求设定预设充电上限,例如设定a%为90%。此外,受限于用户使用习惯和心理预期,可以根据实际需求设定预设充电下限,例如设定b%为10%。通过上述公式计算出α,对其进行向上取整即可获得每条行驶线路的最低充电次数。
第二步,根据每条行驶线路在预设里程内的多个预设充电桩和对应的最低充电次数,确定每条行驶线路的充电行驶路径。由于每条行驶线路可能未设置充电桩,对车辆进行充电时需要绕行至存在充电桩的位置,因而可以设定预设里程,以使车辆可以基于充电桩进行补能,预设里程可以设定为5km。可以基于迭代寻优的方式确定充电行驶路径,每条行驶线路的充电行驶路径所包含的充电桩数量应与最低充电次数相等。
示例性的,根据每条行驶线路在预设里程内的多个预设充电桩和对应的最低充电次数,确定每条行驶线路的充电行驶路径,包括:
根据每条行驶线路的多个预设充电桩的充电桩位置,确定车辆由当前位置行驶至每条行驶线路的每个预设充电桩的充电行驶能耗。确定充电行驶能耗同样可以基于车辆的行驶信息,将相邻充电桩之间的线路划分为多个行驶路段,再基于查表的方式确定每个行驶路段的行驶能耗,对行驶能耗累计求和后获得充电行驶能耗,该实施方式与前述方式相同,在此不再赘述。
将充电行驶能耗小于当前剩余电能的充电桩确定为当前补能充电桩。充电行驶能耗小于当前剩余电能,说明车辆可以基于当前剩余电能行驶至对应的充电桩,则选取该种充电桩为当前补能充电桩。同理,将车辆经当前补能充电桩充电后行驶到达的充电桩确定为下一补能充电桩,继续确定每条行驶线路的补能充电桩直至车辆充电后能够行驶至目标位置。补能充电桩为车辆由当前剩余电能或完成充电后的电能行驶时所能够到达的充电桩。
在每条行驶线路中将车辆经多个补能充电桩的行驶线路确定为车辆的补能线路,需要说明的是,在确定补能线路时,可以对所有补能充电桩进行编号,一个补能线路不能存在编号相同的补能充电桩,即每个补能线路中每个补能充电桩仅进行一次充电补能;将所有补能线路中补能充电桩的数量为最低充电次数的补能线路,确定为对应行驶线路的充电行驶路径。补能充电桩的数量为最低充电次数,说明该补能线路已满足车辆行驶至目标位置的补能要求,多次充电将耗费较多的充电时间,应该将冗余补能的补能线路进行剔除,将最低充电次数的补能线路确定为对应行驶线路的充电行驶路径,确定出每条行驶线路的充电行驶路径后进入下一步。
第三步,将多个充电行驶路径中的最小能耗路径确定为第二目标线路。确定充电行驶路径的能耗时同样基于上述方式将其划分为多个行驶路段,再查表累计求和得出每个充电行驶路径的能耗,将最小能耗的充电行驶路径确定为第二目标线路。基于该种方式可以在多个行驶线路中确定出能耗最优的线路,且确定能耗的过程可以查表计算,可以应用于车辆的整车控制器中实施线路寻优。
为保持节能路线更新的实时性,可以每间隔预设时间对路线进行重新规划,即间隔预设时间可得出新的节能路线,若新节能路线与前一次路线一致则不提醒,若新路线与前一次路线不同,则提醒用户以新的节能路线进行驾驶。预设时间可以根据实际需求设定,例如5min。
可以理解,上述方式可以在多条行驶线路中选取能耗最低的行驶线路,在实际应用时也可以将每条行驶线路的行驶时间作为线路选择的参考量。例如将行驶时间和线路能耗进行加权计算,综合评价后输出车辆的目标线路。
为进一步清楚说明本发明实施例的技术方案,下面将整体阐述整体的实施过程,请参阅图2,图2为行驶线路规划方法的实施步骤图,包括步骤1至步骤8,具体实施如下:
步骤1,在线地图路线识别。通过当前位置和目标位置的输入,获取在线地图不同路线数据,并将每条行驶线路划分为多个行驶路段。
步骤2,能量需求快速评估。对每条行驶路线的车辆能耗进行评估,包括驱动能耗、采暖/制冷能耗、附件能耗。将车辆能耗以能耗表的形式内置,与将仿真模型内置相比,可缩短计算时间;且能量需求预估是基于在线地图数据获得,与通过车辆历史能耗数据预估相比,更能体现当前路线能量需求。
步骤3,可用剩余电能识别。可以基于动力电池的总电量、当前剩余电量和用户心理预期设定的电量下限计算得出。
步骤4,电量持续可行性判断。将步骤2计算的规划路线能量需求,步骤3得到的剩余电能进行对比,判断动力电池剩余可用能量是否满足路线能量需求;若电池电量不满足时,考虑用户使用习惯和电池充电特性,以较短的充电时间和尽可能少的充电次数完成充电。
步骤5,充电桩选择。基于车辆的当前剩余电能和完成充电后的单次存储电能,选择能够行驶到达的充电桩,并规划出充电行驶路径。
步骤6,各路线能量对比分析。对每条行驶线路进行能量消耗对比。
步骤7,根据步骤6的路线能量对比结果为用户推荐最节能的目标线路。
步骤8,路线实时规划。基于预设时间对路线进行重新规划,保障线路规划的实时性。
基于与规划方法同样的发明构思,本发明实施例还提供了一种车辆行驶线路的规划装置,请参阅图3,图3为规划装置的结构示意图,装置具体包括:
第一获取模块301,用于获取车辆由当前位置行驶至目标位置的多条行驶线路,其中,多条行驶线路均为在线地图输出的导航线路;
划分模块302,用于将每条行驶线路划分为多个行驶路段,其中,相邻行驶路段之间的车速差值大于设定阈值;
获得模块303,用于根据车辆在每个行驶路段的路段行驶能耗,获得车辆在每条行驶线路的线路行驶能耗;
第一确定模块304,用于将多个线路行驶能耗中最低能耗对应的行驶线路,确定为车辆行驶至目标位置的第一目标线路。
在一种可选的实施例中,获得模块,包括:
第一确定子模块,用于根据每个行驶路段的行驶信息在预设的行驶能耗表中确定对应的路段行驶能耗,其中,行驶信息至少包括车辆的行驶车速和行驶加速度;
第一获得子模块,用于对每条行驶线路的所有路段行驶能耗进行累计求和,以获得每条行驶线路的线路行驶能耗。
在一种可选的实施例中,获得模块还包括:
获取子模块,用于获取车辆的车速区间和加速度区间;
第二获得子模块,用于将车速区间和加速度区间分别以对应的预设步长进行取值至设定阈值,以获得行驶车速的第一数据集、行驶加速度的第二数据集;
第三获得子模块,用于根据第一数据集和第二数据集,获得多组能耗仿真参数,其中,每组能耗仿真参数包括每个数据集的一个数据;
第四获得子模块,用于根据多组能耗仿真参数对车辆进行车辆能耗仿真,以获得每组能耗仿真参数的车辆能耗;
第五获得子模块,用于根据每组能耗仿真参数与每个车辆能耗之间的对应关系,获得行驶能耗表。
在一种可选的实施例中,行驶信息还包括车辆内部的第一环境温度和车辆外部的第二环境温度;获得模块还包括:
第六获得子模块,用于根据第一环境温度、第二环境温度和预设的空调能耗表,获得车辆空调在每个行驶路段的空调能耗;
第七获得子模块,用于根据第二环境温度和预设的附件能耗表,获得车辆附件在每个行驶路段的附件能耗,其中,车辆附件至少包括车辆的散热风扇和散热水泵;
更新子模块,用于根据空调能耗和附件能耗,更新每条行驶线路的线路行驶能耗。
在一种可选的实施例中,装置还包括:
第二获取模块,用于获取车辆的动力电池的当前剩余电能;
第二确定模块,用于根据当前剩余电能和线路行驶能耗,确定车辆行驶至目标位置是否需要充电;
第三确定模块,用于确定车辆需要充电时,则根据每条行驶线路的充电行驶路径,确定车辆行驶至目标位置的第二目标线路。
在一种可选的实施例中,第三确定模块包括:
第八获得子模块,用于根据公式获得每条行驶线路的最低充电次数/>其中,E0为每条行驶线路的线路行驶能耗,E1为当前剩余电能,E2为动力电池的总电能,a%为动力电池的预设充电上限,b%为动力电池的预设充电下限;
第二确定子模块,用于根据每条行驶线路在预设里程内的多个预设充电桩和对应的最低充电次数,确定每条行驶线路的充电行驶路径;
第三确定子模块,用于将多个充电行驶路径中的最小能耗路径确定为第二目标线路。
在一种可选的实施例中,第二确定子模块包括:
第一确定单元,用于根据每条行驶线路的多个预设充电桩的充电桩位置,确定车辆由当前位置行驶至每条行驶线路的每个预设充电桩的充电行驶能耗;
第二确定单元,用于将充电行驶能耗小于当前剩余电能的充电桩确定为当前补能充电桩;
第三确定单元,用于将车辆经当前补能充电桩充电后行驶到达的充电桩确定为下一补能充电桩,继续确定每条行驶线路的补能充电桩直至车辆充电后能够行驶至目标位置;
第四确定单元,用于在每条行驶线路中将车辆经多个补能充电桩的行驶线路确定为车辆的补能线路;
第五确定单元,用于将所有补能线路中补能充电桩的数量为最低充电次数的补能线路,确定为对应行驶线路的充电行驶路径。
基于与规划方法同样的发明构思,本发明实施例还提供了一种电子设备,包括处理器和存储器,存储器耦接到处理器,存储器存储指令,当指令由处理器执行时使电子设备执行规划方法中任一项方法的步骤。
基于与规划方法同样的发明构思,本发明实施例还提供了一种计算机可读存储介质,其上存储有计算机程序,该程序被处理器执行时实现规划方法中任一项方法的步骤。
本发明实施例中提供的技术方案,至少具有如下技术效果或优点:
1.本发明实施例的规划方法通过获取车辆由当前位置行驶至目标位置的多条行驶线路,由于多条行驶线路均为在线地图输出的导航线路,可以基于相邻行驶路段之间的车速差值和设定阈值将每条行驶线路划分为多个行驶路段,再根据车辆在每个行驶路段的路段行驶能耗,获得车辆在每条行驶线路的线路行驶能耗,将多个线路行驶能耗中最低能耗对应的行驶线路,确定为车辆行驶至目标位置的第一目标线路。该方法结合了在线地图输出导航线路的实时性,以及将每条行驶线路拆分计算线路行驶能耗的合理性,将两种的优势结合在一起,使第一目标线路的确定过程更加合理科学,进而提高了车辆行驶线路规划的准确性。
2.本方法由于应用大量的数值预置表,减少了数据确定过程中的计算量,提升计算工作的时效性,以及车机系统的流畅程度,使该方法可以集成于车型车机系统开发中,最终集成于地图软件或单独编制应用程序实施,为用户提供实时的节能路线,对节能领域的工作有较好的工程应用价值和应用前景;且技术原理简单,技术成本较低。
本领域内的技术人员应明白,本发明的实施例可提供为方法、系统、或计算机程序产品。因此,本发明可采用完全硬件实施例、完全软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且,本发明可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质(包括但不限于磁盘存储器、CD-ROM、光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。
本发明是参照根据本发明实施例的方法、装置(模块、系统)、和计算机程序产品的流程图和/或方框图来描述。应理解可由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的每一流程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式计算机或者其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器,使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。
这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理设备以特定方式工作的计算机可读存储器中,使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品,该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。
这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理设备上,使得在计算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理,从而在计算机或其他可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。
尽管已描述了本发明的优选实施例,但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造概念,则可对这些实施例作出另外的变更和修改。所以,所附权利要求意欲解释为包括优选实施例以及落入本发明范围的所有变更和修改。
显然,本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样,倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内,则本发明也意图包括这些改动和变型在内。

Claims (10)

1.一种车辆行驶线路的规划方法,其特征在于,所述方法包括:
获取车辆由当前位置行驶至目标位置的多条行驶线路,其中,所述多条行驶线路均为在线地图输出的导航线路;
将每条行驶线路划分为多个行驶路段,其中,相邻行驶路段之间的车速差值大于设定阈值;
根据所述车辆在每个行驶路段的路段行驶能耗,获得所述车辆在所述每条行驶线路的线路行驶能耗;
将多个所述线路行驶能耗中最低能耗对应的行驶线路,确定为所述车辆行驶至所述目标位置的第一目标线路。
2.根据权利要求1所述的车辆行驶线路的规划方法,其特征在于,所述根据所述车辆在每个行驶路段的路段行驶能耗,获得所述车辆在所述每条行驶线路的线路行驶能耗,包括:
根据所述每个行驶路段的行驶信息在预设的行驶能耗表中确定对应的所述路段行驶能耗,其中,所述行驶信息至少包括所述车辆的行驶车速和行驶加速度;
对所述每条行驶线路的所有路段行驶能耗进行累计求和,以获得所述每条行驶线路的线路行驶能耗。
3.根据权利要求2所述的车辆行驶线路的规划方法,其特征在于,所述根据所述每个行驶路段的行驶信息在预设的行驶能耗表中确定对应的所述路段行驶能耗之前,所述方法还包括:
获取所述车辆的车速区间和加速度区间;
将所述车速区间和所述加速度区间分别以对应的预设步长进行取值至设定阈值,以获得所述行驶车速的第一数据集、所述行驶加速度的第二数据集;
根据所述第一数据集和所述第二数据集,获得多组能耗仿真参数,其中,每组能耗仿真参数包括每个数据集的一个数据;
根据所述多组能耗仿真参数对所述车辆进行车辆能耗仿真,以获得所述每组能耗仿真参数的车辆能耗;
根据所述每组能耗仿真参数与每个车辆能耗之间的对应关系,获得所述行驶能耗表。
4.根据权利要求2所述的车辆行驶线路的规划方法,其特征在于,所述行驶信息还包括车辆内部的第一环境温度和车辆外部的第二环境温度;所述对所述每条行驶线路的所有路段行驶能耗进行累计求和,以获得所述每条行驶线路的线路行驶能耗之后,所述方法还包括:
根据所述第一环境温度、所述第二环境温度和预设的空调能耗表,获得车辆空调在每个行驶路段的空调能耗;
根据所述第二环境温度和预设的附件能耗表,获得车辆附件在每个行驶路段的附件能耗,其中,所述车辆附件至少包括所述车辆的散热风扇和散热水泵;
根据所述空调能耗和所述附件能耗,更新所述每条行驶线路的线路行驶能耗。
5.根据权利要求1所述的车辆行驶线路的规划方法,其特征在于,所述根据所述车辆在每个行驶路段的路段行驶能耗,获得所述车辆在所述每条行驶线路的线路行驶能耗之后,所述方法还包括:
获取所述车辆的动力电池的当前剩余电能;
根据所述当前剩余电能和所述线路行驶能耗,确定所述车辆行驶至所述目标位置是否需要充电;
若是,则根据所述每条行驶线路的充电行驶路径,确定所述车辆行驶至所述目标位置的第二目标线路。
6.根据权利要求5所述的车辆行驶线路的规划方法,其特征在于,所述根据所述每条行驶线路的充电行驶路径,确定所述车辆行驶至所述目标位置的第二目标线路,包括:
根据公式获得所述每条行驶线路的最低充电次数/>其中,E0为所述每条行驶线路的线路行驶能耗,E1为所述当前剩余电能,E2为所述动力电池的总电能,a%为所述动力电池的预设充电上限,b%为所述动力电池的预设充电下限;
根据所述每条行驶线路在预设里程内的多个预设充电桩和对应的所述最低充电次数,确定所述每条行驶线路的充电行驶路径;
将多个所述充电行驶路径中的最小能耗路径确定为所述第二目标线路。
7.根据权利要求6所述的车辆行驶线路的规划方法,其特征在于,所述根据所述每条行驶线路在预设里程内的多个预设充电桩和对应的所述最低充电次数,确定所述每条行驶线路的充电行驶路径,包括:
根据所述每条行驶线路的多个预设充电桩的充电桩位置,确定所述车辆由所述当前位置行驶至所述每条行驶线路的每个预设充电桩的充电行驶能耗;
将所述充电行驶能耗小于当前剩余电能的充电桩确定为当前补能充电桩;
将所述车辆经所述当前补能充电桩充电后行驶到达的充电桩确定为下一补能充电桩,继续确定所述每条行驶线路的补能充电桩直至所述车辆充电后能够行驶至所述目标位置;
在所述每条行驶线路中将所述车辆经多个补能充电桩的行驶线路确定为所述车辆的补能线路;
将所有补能线路中所述补能充电桩的数量为所述最低充电次数的补能线路,确定为对应行驶线路的充电行驶路径。
8.一种车辆行驶线路的规划装置,其特征在于,所述装置包括:
第一获取模块,用于获取车辆由当前位置行驶至目标位置的多条行驶线路,其中,所述多条行驶线路均为在线地图输出的导航线路;
划分模块,用于将每条行驶线路划分为多个行驶路段,其中,相邻行驶路段之间的车速差值大于设定阈值;
获得模块,用于根据所述车辆在每个行驶路段的路段行驶能耗,获得所述车辆在所述每条行驶线路的线路行驶能耗;
第一确定模块,用于将多个所述线路行驶能耗中最低能耗对应的行驶线路,确定为所述车辆行驶至所述目标位置的第一目标线路。
9.一种电子设备,其特征在于,包括处理器和存储器,所述存储器耦接到所述处理器,所述存储器存储指令,当所述指令由所述处理器执行时使所述电子设备执行权利要求1-7中任一项所述方法的步骤。
10.一种计算机可读存储介质,其上存储有计算机程序,其特征在于,该程序被处理器执行时实现权利要求1-7中任一项所述方法的步骤。
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