纯電(diàn)动公交車(chē)驾驶行為(wèi)与能(néng)耗关系的统计分(fēn)析
时间:2021-03-02 15:56来源:北京理(lǐ)工新(xīn)源 作者:BITNEI
引言：能(néng)耗是衡量纯電(diàn)动公交車(chē)的重要性能(néng)指标，它影响着車(chē)辆的续航里程，进而更会影响到公交公司的运营成本。本文(wén)将通过对車(chē)辆运行过程中驾驶员操控动作、車(chē)辆运行特征与能(néng)耗数据的统计和相关性进行分(fēn)析，提出影响車(chē)辆能(néng)耗的驾驶行為(wèi)因素及相关建议。
1.数据收集
1.1试算車(chē)辆的选取
试算車(chē)辆的属性要尽可(kě)能(néng)一致，只有(yǒu)驾驶人员不同，这样的试算结果才能(néng)准确反映驾驶行為(wèi)因素对能(néng)耗的影响。该试算所用(yòng)的車(chē)辆隶属于同一車(chē)队，统一線(xiàn)路，统一車(chē)型。
1.2数据的获取
通过某市公交集团协调其生产系统软件供应商(shāng)，获取了多(duō)辆車(chē)的历史运营状态的多(duō)趟次信息，其中包括：动力電(diàn)池的電(diàn)压、電(diàn)流和SOC、電(diàn)机控制器输入的電(diàn)压和電(diàn)流、驱动電(diàn)机的電(diàn)压、電(diàn)流、转速和扭矩、刹車(chē)和油门的开度、开关量、速度、累计行驶里程以及制动能(néng)量回收等数据。
2.统计结果及分(fēn)析
通过对多(duō)组公交循环数据的处理(lǐ)分(fēn)析，驾驶行為(wèi)、零部件、車(chē)辆各特征数据等与能(néng)耗数据之间的相关性影响因素逐渐清晰。试算结果表明,車(chē)辆加速过程中的急加速次数、急制动次数、猛加速起步次数、加速后瞬时制动次数、加速-制动-加速次数、車(chē)辆行車(chē)过程中处于制动状态的时间百分(fēn)比、車(chē)速的大小(xiǎo)等因素都对能(néng)耗特性有(yǒu)明显影响，具體(tǐ)分(fēn)析如下：
2.1加速度对能(néng)耗的影响
正向加速度即車(chē)辆加速过程中沿車(chē)辆行进方向的驱动加速度，负向加速度即車(chē)辆制动减速过程中沿車(chē)辆行进方向的制动加速度。从试算结果得出，平均正向加速度与電(diàn)机能(néng)耗关系是正相关，正向加速度越大，说明驾驶员快踩、深踩油门的次数越多(duō)，車(chē)辆处于急加速的状态越多(duō)。
相反可(kě)知，車(chē)辆的平均负向加速度绝对值越大，電(diàn)机的平均能(néng)耗越高；平均负向加速度绝对值越小(xiǎo)，電(diàn)机的平均能(néng)耗越低。二者的相关性是负相关。平均负向加速度的绝对值越大，意味着車(chē)辆处于深度刹車(chē)的次数比较多(duō)，时间较長(cháng)。处于深度刹車(chē)时虽然車(chē)辆的一部分(fēn)动能(néng)被電(diàn)机回馈发電(diàn)，但由于此时電(diàn)机工作在效率较低的高负荷區(qū)，深度刹車(chē)时電(diàn)机回收能(néng)量较少，浪费的能(néng)量较多(duō)。因此，車(chē)辆的平均负加速度绝对值越大，電(diàn)机能(néng)量损失越大，車(chē)辆的能(néng)耗特性越差。
实际車(chē)辆运行数据试算统计发现，平均正向加速度较大的車(chē)辆其负向加速度绝对值通常也较大，这种通过频繁的加速、减速动作控制車(chē)辆行进速度的驾驶习惯会导致電(diàn)机系统的能(néng)量损耗较高，而且深度刹車(chē)时气动制动系统会介入工作，整車(chē)动能(néng)最终会被制动盘吸收转化為(wèi)热能(néng)浪费掉，导致整車(chē)能(néng)耗升高。
2.2制动时间百分(fēn)比对能(néng)耗特性的影响
由测算结果可(kě)知，制动时间百分(fēn)比与電(diàn)机能(néng)耗相关性是正相关，制动时间百分(fēn)比越大，電(diàn)机能(néng)耗就越高；制动时间百分(fēn)比越低，電(diàn)机能(néng)耗越低。
制动时间百分(fēn)比越大，说明車(chē)辆制动状态的机会越多(duō)。制动过程虽说伴随着電(diàn)机能(néng)量回馈，但由于電(diàn)机的效率不可(kě)避免地存在着能(néng)量损耗，電(diàn)机系统会浪费掉较多(duō)的能(néng)量。另外，深度刹車(chē)时一部分(fēn)車(chē)辆动能(néng)被气动制动系统吸收转化為(wèi)热能(néng)消失；車(chē)辆制动次数多(duō)，会消耗掉较多(duō)的压缩空气，電(diàn)动空压机的负载率会升高，同样会引起車(chē)辆能(néng)耗的增加。因此制动时间百分(fēn)比大的車(chē)辆能(néng)量损耗、损失机会多(duō)，車(chē)辆能(néng)耗高。
2.3平均車(chē)速对能(néng)耗特性的影响
由试算结果得出，平均車(chē)速与阻力功耗相关性关系是正相关，平均車(chē)速越高，运动阻力功耗数值越大，平均車(chē)速越低，运动阻力功耗数值越小(xiǎo)。
3.结束语
不同的驾驶习惯对于纯電(diàn)动公交車(chē)的能(néng)耗有(yǒu)显著影响，不良驾驶习惯的能(néng)耗要比良好驾驶习惯的能(néng)耗高于30%左右。因此，通过必要的驾驶技能(néng)提升课程培训和适当的激励机制，可(kě)以引导不良驾驶习惯的司机逐步改善驾驶习惯，使其所驾驶車(chē)辆能(néng)耗逐渐趋向于较為(wèi)合理(lǐ)和经济的水平，从而达到降低公交公司整體(tǐ)車(chē)辆运营成本的目的。
