實現能源消耗最少的插電式混合動力汽車路徑規劃方法

實現能源消耗最少的插電式混合動力汽車路徑規劃方法

插電式混合動力汽車（PHEV）具有能源利用率高、噪聲低和環境污染小等優點，因而逐漸成為傳統化石燃料汽車的替代產品。目前，PHEV仍然存在電池充電時間過長、續駛里程較短等問題，這制約了其進一步推廣。若能通過路徑規劃進一步改善PHEV的能源利用率，則能加快其推廣。目前，路徑規劃的研究多針對傳統化石燃料汽車，所選擇行駛路徑為行駛時間最短的路徑。因而，需要針對PHEV開發出能源消耗最小行駛路徑的路徑規劃方法。

由于不同的行駛路徑具有不同的坡度，因而相同長度的路徑可能產生不同的能源消耗。同時，由于道路路口信號燈的限制，造成汽車頻繁的起動和制動。因而，在選擇能源消耗最小行駛路徑時，需要對傳統的路徑規劃算法進行改進。實現能源消耗最小行駛路徑的選擇時，首先在地理信息系統中給出目的地和當前位置，之后生成所有可行的行駛路徑。同時，標出可行路徑各路口處的高度、信號燈控制時間、各路段的長度和車速限制。根據能量轉換和守恒定律計算汽車的能源消耗，依次選擇出能源消耗最小的路徑。由于能源消耗最小的行駛路徑往往需要以增加汽車行駛時間為代價，因而規定：如果能源消耗最小的行駛路徑所對應的行駛時間與Open Route Service路徑規劃軟件生成的優化路徑行駛時間差異達到8%，則舍棄該路徑而尋求新路徑。通過在英國倫敦進行的原型系統試驗表明，采用能源消耗最小行駛路徑規劃方法生成的行駛路徑能夠節省能源消耗5%以上，而行駛時間只增加了3.6%。

Pramit Baul et al. SAE 2016-01-2219.

編譯：張振偉