一种电动汽车最优路径和驾驶方式的规划方法及系统技术方案

本发明专利技术公开了一种电动汽车最优路径和驾驶方式的规划方法及系统，该方法包括步骤：基于可到达性分析，筛选获得电动汽车在不同驾驶方式下的可行路径集以及对应的充电模式集；获取用户权重系数后，计算不同驾驶方式下的每个可行路径的评估指标；所述用户权重系数为用户预设的或者根据用户驾驶习惯自动获取的系数；基于计算的评估指标，进行最优路径和驾驶方式规划。本发明专利技术可以根据用户的需求指标，计算对应偏重的评估指标，从而筛选获得最优的可行路径以及驾驶方式即驾驶模式和空调模式的组合，可以充分利用电动汽车的车辆特性，得到最优路径规划和驾驶方式规划结果，优化结果好，可广泛应用于电动汽车的控制领域中。

A planning method and system for the optimal path and driving mode of an electric vehicle

The invention discloses a method and system planning of electric vehicle optimal path and driving mode, the method comprises the following steps: reachability analysis based on the screening of a feasible path set to get electric vehicles in different driving modes and corresponding charging mode set; get the user weight coefficient, the evaluation index is calculated for each feasible path driving mode; the user factor weight coefficient is preset by the user or according to user's driving habits automatically; calculation of evaluation index based on optimal path planning and driving style. The invention can according to the needs of user evaluation index, index of the corresponding stress, so as to obtain the optimal feasible path selection and combination driving driving mode and air conditioning mode, can make full use of the vehicle characteristics of electric vehicles, the optimal path planning and driving mode of the planning results, the optimization results is good, can be widely used in the field of control in the electric vehicle.

【技术实现步骤摘要】
一种电动汽车最优路径和驾驶方式的规划方法及系统
本专利技术涉及电动汽车的控制领域，特别是涉及一种电动汽车最优路径和驾驶方式的规划方法及系统。
技术介绍
电动汽车续驶里程有限，对于长距离行驶或低电量时继续行驶，需要在路径规划时考虑充电需求，以消除用户的里程焦虑，同时也要考虑行驶路况的影响。另外，电动汽车的驾驶方式包括驾驶模式和空调模式，驾驶方式会影响电动汽车耗电量，从而对电动汽车续驶里程有重要影响，合适的驾驶方式规划可以延长车辆续驶里程。现有技术中，已经一部分有根据汽车的行驶路径的充电站数量来进行汽车行驶路径规划的方法，但是这些方法，重点在于满足电动汽车的充电要求，并没有综合考虑行驶过程中，路径、驾驶方式对电动汽车的用电影响，较为单一，无法充分利用电动汽车的各种车辆特性，优化结果不理想。
技术实现思路
为了解决上述的技术问题，本专利技术的目的是提供一种电动汽车最优路径和驾驶方式的规划方法，本专利技术的另一目的是提供一种电动汽车最优路径和驾驶方式的规划系统。本专利技术解决其技术问题所采用的技术方案是：一种电动汽车最优路径和驾驶方式的规划方法，包括步骤：基于可到达性分析，筛选获得电动汽车在不同驾驶方式下的可行路径集以及对应的充电模式集；获取用户权重系数后，计算不同驾驶方式下的每个可行路径的评估指标；所述用户权重系数为用户预设的或者根据用户驾驶习惯自动获取的系数；基于计算的评估指标，进行最优路径和驾驶方式规划；所述驾驶方式指电动汽车的驾驶模式和空调模式的组合。进一步，所述基于可到达性分析，筛选获得电动汽车在不同驾驶方式下的可行路径集以及对应的充电模式集的步骤，具体包括：获取电动汽车的驾驶起点和驾驶终点，确定路径搜索范围；获取路径搜索范围内的道路拓扑结构，搜索获得从驾驶起点到达驾驶终点的多个连接路径；针对每个连接路径，基于不同驾驶方式，进行可到达性分析后，获得可行的连接路径作为可行路径；计算所有可行路径的质量评估参数；扩大路径搜索范围后，重新搜索可行路径，最后计算新的质量评估参数，直到满足搜索结束条件后，根据获得的可行路径，得到电动汽车在不同驾驶方式下的可行路径集以及充电模式集；所述充电模式集由与每个可行路径对应的充电位置和充电量组成。进一步，所述针对每个连接路径，基于不同驾驶方式，进行可到达性分析后，获得可行的连接路径作为可行路径的步骤，具体包括：针对每个连接路径，根据路况预测和道路等级，获得连接路径的不同路径的典型工况；估算获得电动汽车在不同驾驶方式下的每个路径的行驶能耗；基于电动汽车的电池能量模型，预测每个路径终点的SOC值；针对经过充电站的路径，按照预设的充电策略确定充电后的SOC值；根据每个连接路径终点的SOC值判断是否是可行路径，进而获取可行的连接路径作为可行路径。进一步，所述估算获得电动汽车在不同驾驶方式下的每个路径的行驶能耗的步骤，是根据下式估算获得行驶能耗的：上式中，Modedrv表示驾驶模式，ModeAC表示空调模式，E表示行驶能耗，d表示电动汽车的总行驶里程，pi表示典型工况i的概率，ECi表示典型行驶i的单位里程能耗，vair表示风速，Text表示环境温度，Tint表示电动汽车的内部温度，xrain,snow表示雨雪状况，PAC表示空调平均能耗，vi表示电动汽车在典型工况i的平均车速。进一步，所述根据每个连接路径终点的SOC值判断是否是可行路径，进而获取可行的连接路径作为可行路径的步骤，其具体为：根据每个连接路径终点的SOC值，获取在到达终点后，电动汽车的SOC值足以供电动汽车到达最近的充电站的连接路径作为可行路径。进一步，所述搜索结束条件为新的质量评估参数与原最优质量评估参数相差在一定阈值范围内，所述质量评估参数为行驶时间、行驶距离或行驶用电量。进一步，所述获取用户权重系数后，计算不同驾驶方式下的每个可行路径的评估指标的步骤，其具体为：获取用户权重系数后，根据下式，计算不同驾驶方式下的每个可行路径的评估指标：Index＝k1×总时间+k2×总费用+k3×电池寿命衰减+k4×到达终点后的行驶能力上式中，Index表示评估指标，k1、k2、k3、k4均为用户权重参数。进一步，所述总时间是指可行路径从起点到终点的行驶时间、充电等待时间和充电时间之和，所述总费用为可行路径从起点到终点的充电站预约等待费用、充电费用和道路通行费用之和再减去到达终点时剩余电量的价值后所得到的费用；所述电池寿命衰减通过下式计算获得：k31×深度放电区间总放电电量+k32×直流充电电量；其中，k31和k32为预设的权重参数；所述到达终点后的行驶能力是根据电动汽车在终点的SOC划分的多个级别，一级代表到达终点后的行驶能力最强，依次递减。进一步，所述基于计算的评估指标，进行最优路径和驾驶方式规划的步骤，具体包括：基于计算的评估指标，筛选获得每种驾驶方式下的评估指标最小的可行路径作为推荐路径；获取电动汽车当前驾驶方式下的推荐路径作为初选的最优路径；同时，比对所有驾驶模式下的推荐路径，获得评估指标最小的推荐路径作为最优的可行路径后，向用户推荐该最优的可行路径和对应的驾驶方式。本专利技术解决其技术问题所采用的另一技术方案是：一种电动汽车最优路径和驾驶方式的规划系统，包括处理器和存储设备，所述存储设备存储有多条指令，所述指令由处理器加载并执行以下步骤：基于可到达性分析，筛选获得电动汽车在不同驾驶方式下的可行路径集以及对应的充电模式集；获取用户权重系数后，计算不同驾驶方式下的每个可行路径的评估指标；所述用户权重系数为用户预设的或者根据用户驾驶习惯自动获取的系数；基于计算的评估指标，进行最优路径和驾驶方式规划；所述驾驶方式指电动汽车的驾驶模式和空调模式的组合。进一步，所述基于可到达性分析，筛选获得电动汽车在不同驾驶方式下的可行路径集以及对应的充电模式集的步骤，具体包括：获取电动汽车的驾驶起点和驾驶终点，确定路径搜索范围；获取路径搜索范围内的道路拓扑结构，搜索获得从驾驶起点到达驾驶终点的多个连接路径；针对每个连接路径，基于不同驾驶方式，进行可到达性分析后，获得可行的连接路径作为可行路径；计算所有可行路径的质量评估参数；扩大路径搜索范围后，重新搜索可行路径，最后计算新的质量评估参数，直到满足搜索结束条件后，根据获得的可行路径，得到电动汽车在不同驾驶方式下的可行路径集以及充电模式集；所述充电模式集由与每个可行路径对应的充电位置和充电量组成。进一步，所述基于计算的评估指标，进行最优路径和驾驶方式规划的步骤，具体包括：基于计算的评估指标，筛选获得每种驾驶方式下的评估指标最小的可行路径作为推荐路径；获取电动汽车当前驾驶方式下的推荐路径作为初选的最优路径；同时，比对所有驾驶模式下的推荐路径，获得评估指标最小的推荐路径作为最优的可行路径后，向用户推荐该最优的可行路径和对应的驾驶方式。本专利技术的有益效果是：本专利技术的一种电动汽车最优路径和驾驶方式的规划方法，包括步骤：基于可到达性分析，筛选获得电动汽车在不同驾驶方式下的可行路径集以及对应的充电模式集；获取用户权重系数后，计算不同驾驶方式下的每个可行路径的评估指标；所述用户权重系数为用户预设的或者根据用户驾驶习惯自动获取的系数；基于计算的评估指标，进行最优路径和驾驶方式规划。本方法可以根据用户的需求指标，计算对应偏重的本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种电动汽车最优路径和驾驶方式的规划方法，其特征在于，包括步骤：基于可到达性分析，筛选获得电动汽车在不同驾驶方式下的可行路径集以及对应的充电模式集；获取用户权重系数后，计算不同驾驶方式下的每个可行路径的评估指标；所述用户权重系数为用户预设的或者根据用户驾驶习惯自动获取的系数；基于计算的评估指标，进行最优路径和驾驶方式规划；所述驾驶方式指电动汽车的驾驶模式和空调模式的组合。

【技术特征摘要】
1.一种电动汽车最优路径和驾驶方式的规划方法，其特征在于，包括步骤：基于可到达性分析，筛选获得电动汽车在不同驾驶方式下的可行路径集以及对应的充电模式集；获取用户权重系数后，计算不同驾驶方式下的每个可行路径的评估指标；所述用户权重系数为用户预设的或者根据用户驾驶习惯自动获取的系数；基于计算的评估指标，进行最优路径和驾驶方式规划；所述驾驶方式指电动汽车的驾驶模式和空调模式的组合。2.根据权利要求1所述的电动汽车最优路径和驾驶方式的规划方法，其特征在于，所述基于可到达性分析，筛选获得电动汽车在不同驾驶方式下的可行路径集以及对应的充电模式集的步骤，具体包括：获取电动汽车的驾驶起点和驾驶终点，确定路径搜索范围；获取路径搜索范围内的道路拓扑结构，搜索获得从驾驶起点到达驾驶终点的多个连接路径；针对每个连接路径，基于不同驾驶方式，进行可到达性分析后，获得可行的连接路径作为可行路径；计算所有可行路径的质量评估参数；扩大路径搜索范围后，重新搜索可行路径，最后计算新的质量评估参数，直到满足搜索结束条件后，根据获得的可行路径，得到电动汽车在不同驾驶方式下的可行路径集以及充电模式集；所述充电模式集由与每个可行路径对应的充电位置和充电量组成。3.根据权利要求2所述的电动汽车最优路径和驾驶方式的规划方法，其特征在于，所述针对每个连接路径，基于不同驾驶方式，进行可到达性分析后，获得可行的连接路径作为可行路径的步骤，具体包括：针对每个连接路径，根据路况预测和道路等级，获得连接路径的不同路径的典型工况；估算获得电动汽车在不同驾驶方式下的每个路径的行驶能耗；基于电动汽车的电池能量模型，预测每个路径终点的SOC值；针对经过充电站的路径，按照预设的充电策略确定充电后的SOC值；根据每个连接路径终点的SOC值判断是否是可行路径，进而获取可行的连接路径作为可行路径。4.根据权利要求2所述的电动汽车最优路径和驾驶方式的规划方法，其特征在于，所述搜索结束条件为新的质量评估参数与原最优质量评估参数相差在一定阈值范围内，所述质量评估参数为行驶时间、行驶距离或行驶用电量。5.根据权利要求1所述的电动汽车最优路径和驾驶方式的规划方法，其特征在于，所述获取用户权重系数后，计算不同驾驶方式下的每个可行路径的评估指标的步骤，其具体为：获取用户权重系数后，根据下式，计算不同驾驶方式下的每个可行路径的评估指标：Index＝k1×总时间+k2×总费用+k3×电池寿命衰减+k4×到达终点后的行驶能力上式中，Index表示评估指标，k1、k2、k3、k4均为用户权重参数。6.根据权利要求5所述的电动汽车最优路径和驾驶方式的规划方法，其特征在于，所述总时间是指可行路径从起点到终点的行驶时间、充电等待时间和充电时间之和，...

【专利技术属性】
技术研发人员：罗国鹏，王敏，何涛，
申请(专利权)人：广州小鹏汽车科技有限公司，
类型：发明
国别省市：广东,44