本发明涉及一种车辆能量管理策略的分布协作优化系统与方法，包括：车辆数据处理模块、实验室数据处理模块和云端信息共享平台；车辆数据处理模块，用于采集当天实际的等效油电因子；实验室数据处理模块，用于对实际的等效油电因子进行优化或根据工况参数计算优化的等效油电因子；云端信息共享平台，用于接收实际的等效油电因子和优化的等效油电因子，并对实际的等效油电因子和/或经过优化的等效油电因子进行分类储存；待测车辆的车辆数据处理模块在云端信息共享平台检索并下载对应类别的等效油电因子。其使得较大时空范围内相同或相似优化计算结果实现共享，为解决大规模运营混合动力车辆的实时能量优化管理提供新思路。
1.一种车辆能量管理策略的分布协作优化系统，其特征在于，包括：多个车辆数据处理模块、实验室数据处理模块和云端信息共享平台；
所述车辆数据处理模块，用于采集当天实际的等效油电因子；
所述实验室数据处理模块，用于对所述实际的等效油电因子进行优化或根据工况参数计算优化的等效油电因子；
所述云端信息共享平台，用于接收所述实际的等效油电因子和优化的等效油电因子，并对所述实际的等效油电因子和/或经过优化的等效油电因子进行分类储存；
待测车辆的所述车辆数据处理模块在所述云端信息共享平台检索并下载对应类别的等效油电因子；
所述车辆数据处理模块和实验室数据处理模块均包括共享与更新控制器、能量管理控制器和混合动力总成，所述共享与更新控制器用于将信息上传至云端信息共享平台，或从所述云端信息共享平台下载信息，所述能源管理控制器根据从所述云端信息共享平台下载的信息进行各能源的能量比例分配，所述混合动力总成执行所述能源管理控制器的命令。
2.如权利要求1所述的车辆能量管理策略的分布协作优化系统，其特征在于，所述等效油电因子根据工况参数进行分类，所述工况参数包括：车辆参数、混合动力参数、车辆行驶数据、环境信息、路段累积信息和交通情况中至少一种。
3.如权利要求1所述的车辆能量管理策略的分布协作优化系统，其特征在于，所述实验室数据处理模块中所述优化的等效油电因子对应的工况参数之间的相似度应小于第一阈值。
4.一种车辆能量管理策略的分布协作优化方法，其特征在于，采用权利要求1‑3任一项所述的车辆能量管理策略的分布协作优化系统，包括以下步骤：S1采集车辆的工况参数和当天实际的等效油电因子；
S2对所述实际的等效油电因子进行优化或根据工况参数计算优化的等效油电因子；
S3接收所述实际的等效油电因子和优化的等效油电因子，并根据所述工况参数对所述实际的等效油电因子和/或经过优化的等效油电因子进行分类储存；
S4待测车辆的所述车辆数据处理模块在所述云端信息共享平台检索并下载对应类别的等效油电因子。
5.如权利要求4所述的车辆能量管理策略的分布协作优化方法，其特征在于，所述S1中获取车辆的工况参数和当天实际的等效油电因子的具体方法为：车辆在一天运行结束后，所述车辆数据处理模块获取车辆参数及混合动力参数，并将当天实际的等效油电因子进行汇总，汇总系统中的当天所有车辆的行驶数据、环境信息、路段累计信息和交通信息，并根据工况参数对当天等效油电因子分类，将分类结果共享和上传到所述云端信息共享平台。
6.如权利要求5所述的车辆能量管理策略的分布协作优化方法，其特征在于，所述步骤S2中获取优化的等效油电因子的方法为：首先，所述云端信息共享平台接收实验室数据处理模块的运行许可信息，其次，所述云端信息共享平台判断实验室数据处理模块的类别和试验能力，并在数据库中筛选需要实验室数据处理模块进行优化计算的工况信息；最后，实验室数据处理模块下载需要处理的所述工况信息并计算优化的等效油电因子。
7.如权利要求6所述的车辆能量管理策略的分布协作优化方法，其特征在于，所述S2中实验室数据处理模块在车辆运行一天后，获取车辆参数及混合动力参数，计算优化的等效油电因子并汇总，判断系统中各工况参数确定的工况之间的相似度是否小于第一阈值，若是则根据工况参数对当天等效油电因子分类，将分类结果共享和上传到所述云端信息共享平台。
8.如权利要求4‑7任一项所述的车辆能量管理策略的分布协作优化方法，其特征在于，所述S3中根据所述工况参数对所述实际的等效油电因子和/或经过优化的等效油电因子进行分类储存的方法为：S3.1判断所述工况参数对应的工况与所述云端信息共享平台的数据库中的工况的相似度是否大于第二阈值，若否则将对应的实际的等效油电因子和/或经过优化的等效油电因子储存到数据库中，若是则进入下一步；
S3.2判断所述工况对应的等效油耗是否大于数据库中相应工况的等效油耗，若是舍弃此组数据，若否将对应的实际的等效油电因子和/或经过优化的等效油电因子储存到数据库中。
9.如权利要求4‑7任一项所述的车辆能量管理策略的分布协作优化方法，其特征在于，所述步骤S4中车辆数据处理模块下载对应类别的等效油电因子的方法为：S4.1车辆数据处理模块获得计划出行的工况参数；
S4.2将所述计划出行的工况参数发送至云端信息共享平台，并获取与所述工况参数对应的等效油电因；
S4.3从云端信息共享平台下载理想等效油电因子及工况相似系数；
S4.4判断所述工况相似系数是否大于第三阈值，是则决定车端采用理想等效油电因子为当日所用油电等效因子；否则进入下一步；
S4.5判断所述工况相似系数是否大于第四阈值，是则判断理想等效油电因子相比于现有等效油电因子的变化趋势，并根据所述变化趋势修正现有等效油电因子，否则保留现有等效油电因子。
一种车辆能量管理策略的分布协作优化系统与方法
技术领域
[0001] 本发明涉及一种车辆能量管理策略的分布协作优化系统与方法，属于混合动力车辆能量管理技术领域。
背景技术
[0002] 具有混合动力系统的车辆通过对内燃机和电机的混合模式进行优化，可以大幅改善车辆的能量经济性。相应的优化方法可分为基于规则的、基于优化理论的和基于工况自适应的能量管理策略，是相关车辆领域研究的重点。随着通讯技术的发展，学术界和产业界开始探索如何利用车联网信息实现实车道路环境下能量管理的最优。目前这些研究主要聚焦于如何获取未来工况信息或前车信息，服务于自车现有的能量管理优化算法，仅仅把车联网作为获取更多信息的手段，未能充分发挥车联网的共享优势。事实上，对于路上运行的所有混合动力车辆，每天所面临的运行工况与自车其它日期或他车运行工况存在大量相同或相似的情况，如果仅仅是利用车联网技术实现自车的实时优化，对于多车而言将产生大量相同或相似的计算，极大浪费车辆和车联网的计算资源。
发明内容
[0003] 针对上述问题，本发明的目的是提供一种车辆能量管理策略的分布协作优化系统与方法，其使得较大时空范围内相同或相似优化计算结果实现共享，甚至是实验室优化结果也可以参与共享，将为解决多车乃至大规模运营混合动力车辆的实时能量优化管理提供新的思路。
[0004] 为实现上述目的，本发明采取以下技术方案：一种车辆能量管理策略的分布协作优化系统，包括：车辆数据处理模块、实验室数据处理模块和云端信息共享平台；车辆数据处理模块，用于采集当天实际的等效油电因子；实验室数据处理模块，用于对实际的等效油电因子进行优化或根据工况参数计算优化的等效油电因子；云端信息共享平台，用于接收实际的等效油电因子和优化的等效油电因子，并对实际的等效油电因子和/或经过优化的等效油电因子进行分类储存；待测车辆的车辆数据处理模块在云端信息共享平台检索并下载对应类别的等效油电因子。
[0005] 进一步，等效油电因子根据工况参数进行分类，工况参数包括：车辆参数、混合动力参数、车辆行驶数据、环境信息、路段累积信息和交通情况中至少一种。
[0006] 进一步，车辆数据处理模块和实验室数据处理模块均包括共享与更新控制器、能量管理控制器和混合动力总成，共享与更新控制器用于将信息上传至云端信息共享平台，或从云端信息共享平台下载信息，能源管理控制器根据从云端信息共享平台下载的信息进行各能源的能量比例分配，混合动力总成执行能源管理控制器的命令。
[0007] 进一步，实验室数据处理模块中优化的等效油电因子对应的工况参数之间的相似度应小于第一阈值。
[0008] 本发明还公开了一种车辆能量管理策略的分布协作优化方法，采用上述任一种的车辆能量管理策略的分布协作优化系统，包括以下步骤：S1采集车辆的工况参数和当天实际的等效油电因子；S2对实际的等效油电因子进行优化或根据工况参数计算优化的等效油电因子；S3接收实际的等效油电因子和优化的等效油电因子，并根据工况参数对实际的等效油电因子和/或经过优化的等效油电因子进行分类储存；S4待测车辆的车辆数据处理模块在云端信息共享平台检索并下载对应类别的等效油电因子。
[0009] 进一步，S1中获取车辆的工况参数和当天实际的等效油电因子的具体方法为：车辆在一天运行结束后，车辆数据处理模块获取车辆参数及混合动力参数，并将当天实际的等效油电因子进行汇总，汇总系统中的当天所有车辆的行驶数据、环境信息、路段累计信息和交通信息，并根据工况参数对当天等效油电因子分类，将分类结果共享和上传到云端信息共享平台。
[0010] 进一步，步骤S2中获取优化的等效油电因子的方法为：首先，云端信息共享平台接收实验室数据处理模块的运行许可信息，其次，云端信息共享平台判断实验室数据处理模块的类别和试验能力，并在数据库中筛选需要实验室数据处理模块进行优化计算的工况信息；最后，实验室数据处理模块下载需要处理的工况信息并计算优化的等效油电因子。
[0011] 进一步，S2中实验室数据处理模块在车辆运行一天后，获取车辆参数及混合动力参数，计算优化的等效油电因子并汇总，判断系统中各工况参数确定的工况之间的相似度是否小于第一阈值，若是则根据工况参数对当天等效油电因子分类，将分类结果共享和上传到云端信息共享平台。
[0012] 进一步，S3中根据工况参数对实际的等效油电因子和/或经过优化的等效油电因子进行分类储存的方法为：S3.1判断工况参数对应的工况与云端信息共享平台的数据库中的工况的相似度是否大于第二阈值，若否则将对应的实际的等效油电因子和/或经过优化的等效油电因子储存到数据库中，若是则进入下一步；S3.2判断工况对应的等效油耗是否大于数据库中相应工况的等效油耗，若是舍弃此组数据，若否将对应的实际的等效油电因子和/或经过优化的等效油电因子储存到数据库中。
[0013] 进一步，步骤S4中车辆数据处理模块下载对应类别的等效油电因子的方法为：S4.1车辆数据处理模块获得计划出行的工况参数；S4.2将计划出行的工况参数发送至云端信息共享平台，并获取与工况参数对应的等效油电因；S4.3从云端信息共享平台下载理想等效油电因子及工况相似系数；S4.4判断工况相似系数是否大于第三阈值，是则决定车端采用理想等效油电因子为当日所用油电等效因子；否则进入下一步；S4.5判断工况相似系数是否大于第四阈值，是则判断理想等效油电因子相比于现有等效油电因子的变化趋势，并根据变化趋势修正现有等效油电因子，否则保留现有等效油电因子。
[0014] 本发明由于采取以上技术方案，其具有以下优点：本发明使得较大时空范围内相同或相似优化计算结果实现共享，甚至是实验室优化结果也可以参与共享，将为解决多车乃至大规模运营混合动力车辆的实时能量优化管理提供新的思路，避免了车辆在能量优化时需进行的大量重复性计算，降低了计算量，提高了处理速度。而且采用本发明的技术方案对计算设备的要求不是特别高，可以降低一部分成本。
附图说明
[0015] 图1是本发明一实施例中车辆能量管理策略的分布协作优化系统的结构示意图；
[0016] 图2是本发明一实施例中获取车辆的工况参数和当天实际的等效油电因子方法的流程图；
[0017] 图3是本发明一实施例中获取优化的等效油电因子的方法的流程图；
[0018] 图4是本发明一实施例中实验室数据处理模块上传优化的等效油电因子的方法的流程图；
[0019] 图5是本发明一实施例中根据工况参数对实际的等效油电因子和/或经过优化的等效油电因子进行分类储存的方法的流程图；
[0020] 图6是本发明一实施例中车辆数据处理模块下载对应类别的等效油电因子的方法的流程图。
具体实施方式
[0021] 为了使本领域技术人员更好的理解本发明的技术方向，通过具体实施例对本发明进行详细的描绘。然而应当理解，具体实施方式的提供仅为了更好地理解本发明，它们不应该理解成对本发明的限制。在本发明的描述中，需要理解的是，所用到的术语仅仅是用于描述的目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
[0022] 无监督学习是指在缺乏先验知识或难以进行人工标注的情况下进行的学习，在这种情况下，机器学习到的数据是未经标注的没有标记且类别未知的。聚类就是无监督学习的典型案例，在聚类过程中，需要将相似的样本聚集在一起，对于每一个样本，是没有固定的标签的。
[0023] 实施例一
[0024] 本实施例公开了一种车辆能量管理策略的分布协作优化系统，如图1所示，包括：车辆数据处理模块、实验室数据处理模块和云端信息共享平台；车辆数据处理模块，用于采集当天实际的等效油电因子；实验室数据处理模块，用于对实际的等效油电因子进行优化或根据工况参数计算优化的等效油电因子；云端信息共享平台，用于接收实际的等效油电因子和优化的等效油电因子，并对实际的等效油电因子和/或经过优化的等效油电因子进行分类储存；待测车辆的车辆数据处理模块在云端信息共享平台检索并下载对应类别的等效油电因子。
[0025] 等效油电因子根据工况参数进行分类，工况参数包括：车辆参数、混合动力参数、车辆行驶数据、环境信息、路段累积信息和交通情况中至少一种。
[0026] 车辆数据处理模块和实验室数据处理模块均包括共享与更新控制器、能量管理控制器和混合动力总成，共享与更新控制器用于将信息上传至云端信息共享平台，或从云端信息共享平台下载信息，能源管理控制器根据从云端信息共享平台下载的信息进行各能源的能量比例分配，混合动力总成执行能源管理控制器的命令。实验室数据处理模块中优化的等效油电因子对应的工况参数之间的相似度应小于第一阈值。
[0027] 实施例二
[0028] 基于相同的发明构思，本实施例公开了一种车辆能量管理策略的分布协作优化方法，采用上述任一种的车辆能量管理策略的分布协作优化系统，包括以下步骤：
[0029] S1采集车辆的工况参数和当天实际的等效油电因子；
[0030] S2对实际的等效油电因子进行优化或根据工况参数计算优化的等效油电因子；
[0031] S3接收实际的等效油电因子和优化的等效油电因子，并根据工况参数对实际的等效油电因子和/或经过优化的等效油电因子进行分类储存；
[0032] S4待测车辆的车辆数据处理模块在云端信息共享平台检索并下载对应类别的等效油电因子。
[0033] 步骤S1中获取车辆的工况参数和当天实际的等效油电因子的具体方法，如图2所示，为：车辆在一天运行结束后，车辆数据处理模块获取车辆参数及混合动力参数，并将当天实际的等效油电因子进行汇总，汇总系统中的当天所有车辆的行驶数据、环境信息、路段累计信息和交通信息，并根据工况参数对当天等效油电因子分类，将分类结果共享和上传到云端信息共享平台。
[0034] 步骤S2中获取优化的等效油电因子的方法，如图3所示，为：首先，云端信息共享平台接收实验室数据处理模块的运行许可信息，其次，云端信息共享平台判断实验室数据处理模块的类别和试验能力，并在数据库中筛选需要实验室数据处理模块进行优化计算的工况信息；最后，实验室数据处理模块下载需要处理的工况信息并计算优化的等效油电因子。如图4所示，实验室数据处理模块在车辆运行一天后，获取车辆参数及混合动力参数，计算优化的等效油电因子并汇总，判断系统中各工况参数确定的工况之间的相似度是否小于第一阈值，若是则根据工况参数对当天等效油电因子分类，将分类结果共享和上传到云端信息共享平台。
[0035] 步骤S3中根据工况参数对实际的等效油电因子和/或经过优化的等效油电因子进行分类储存的方法，如图5所示，为：
[0036] S3.1判断工况参数对应的工况与云端信息共享平台的数据库中的工况的相似度是否大于第二阈值，若否则将对应的实际的等效油电因子和/或经过优化的等效油电因子储存到数据库中，若是则进入下一步；
[0037] S3.2判断工况对应的等效油耗是否大于数据库中相应工况的等效油耗，若是舍弃此组数据，若否将对应的实际的等效油电因子和/或经过优化的等效油电因子储存到数据库中。
[0038] 步骤S4中车辆数据处理模块下载对应类别的等效油电因子的方法，如图6所示，为：
[0039] S4.1车辆数据处理模块获得计划出行的工况参数；
[0040] S4.2将计划出行的工况参数发送至云端信息共享平台，并获取与工况参数对应的等效油电因；
[0041] S4.3从云端信息共享平台下载理想等效油电因子及工况相似系数；
[0042] S4.4判断工况相似系数是否大于第三阈值，是则决定车端采用理想等效油电因子为当日所用油电等效因子；否则进入下一步；
[0043] S4.5判断工况相似系数是否大于第四阈值，是则判断理想等效油电因子相比于现有等效油电因子的变化趋势，并根据变化趋势修正现有等效油电因子，否则保留现有等效油电因子。
[0044] 最后应当说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非对其限制，尽管参照上述实施例对本发明进行了详细的说明，所属领域的普通技术人员应当理解：依然可以对本发明的具体实施方式进行修改或者等同替换，而未脱离本发明精神和范围的任何修改或者等同替换，其均应涵盖在本发明的权利要求保护范围之内。上述内容仅为本申请的具体实施方式，但本申请的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本申请揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本申请的保护范围之内。因此，本申请的保护范围应以权利要求的保护范围为准。
