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基于Python 的重型自卸车工况分析

更新时间：2019-12-21 19:04:25 大小：1M 上传用户：songhuahua查看TA发布的资源 标签：python 下载积分：1分 评价赚积分 （如何评价?） 打赏 收藏 评论(0) 举报

资料介绍

基于车联网的重型自卸车运行大数据信息,计算某区域典型自卸车用户车辆运行轨迹、车速、档位及综合油耗等情况,利用python软件编程实现数据分类整理及分布可视化处理,对比分析不同区域、不同工况下的车辆综合使用情况及用户驾驶行为分析。


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10.16638/j.cnki.1671-7988.2019.20.022  
基于 Python 的重型自卸车工况分析  
程颐，崔继强，王睿莹  
（陕西重型汽车有限公司，陕西 西安 710200）  
摘 要：基于车联网的重型自卸车运行大数据信息，计算某区域典型自卸车用户车辆运行轨迹、车速、档位及综合  
油耗等情况，利用 python 软件编程实现数据分类整理及分布可视化处理，对比分析不同区域、不同工况下的车辆  
综合使用情况及用户驾驶行为分析。  
关键词：驾驶行为；工况分析；python  
中图分类号：U467.1 文献标识码：A 文章编号：1671-7988(2019)20-58-03  
Analysis of Heavy Dump Truck Working Conditions based on Python  
Cheng Yi, Cui Jiqiang, Wang Ruiying  
( Shaanxi heavy vehicle co LTD, Shaanxi Xi’an 710200 )  
Abstract: Based on vehicle networkingintelligent terminal system, tracking data information of heavy dump truck. Analysis  
of gear using and comprehensive fuel consumption. The data distribution visualization is realized by Python. We compare  
comprehensive fuel consumption of different regions and different working conditions.  
Keywords: Driving Behavior; Working Aonditions; Python  
CLC NO.: U467.1 Document Code: A Article ID: 1671-7988(2019)20-58-03  
12JSD180T。具体参数如下：  
前言  
表 1 发动机参数表  
重卡司机的驾驶行为习惯，比如常用车速，常用档位，  
加速，换挡习惯，直接影响卡车的使用损耗，燃油消耗等，  
同时有助于进行车辆动力系统匹配设计、优化换挡规律。因  
此，研究重卡司机的驾驶行为习惯对于用户和设计方具有重  
要意义。本文基于车联网技术，在用户许可的条件下，通过  
车载智能终端进行行车数据收集，利用 python 软件处理车辆  
速度，转速，油耗等信息，对比分析不同区域、不同工况下  
的车辆综合使用情况及用户驾驶行为分析。  
法士特 12JSD180T 最大输入扭矩为 1800N.m，额定转速  
为 2600rpm。  
表 2 法士特 12JSD180T 各档位速比  
1 数据分析  
1.2 数据处理  
1.1 数据类型  
（1）在 python 软件[2]中，用 函 数 df.read_csv()和 df.to_ csv  
（mode=’a’）读取每天的数据进行合并，得到每辆车 2 个月  
的总数据，包括车速，转速，油耗等。  
筛选出 50 辆安装天行健智能服务系统的陕重汽自卸试  
制车，发动机型号为潍柴 WP10H，变速箱型号为法士特  
作者简介：程颐，工程师，就职于陕西重型汽车有限公司销售公司。  
58  
程颐 等：基于 Python 的重型自卸车工况分析  
（2）用 folium.Map()函数画出车辆的 GPS 热力信息图。  
其中某辆车的热力分布如图 1。  
其中：最高车速单位为 km/h，总里程单位为 km，平均  
油耗单位为 L/100km。  
由表 3 可得拉萨地区平均车速高，平均油耗低，青岛地  
区平均车速低，平均油耗高。这与各个区域交通特点相符合。  
拉萨地区地广人稀，车辆行驶区域多为省道国道，以较高车  
速行驶，平均油耗低。青岛地区车辆行驶区域多为市区和郊  
区，且交通较为拥堵，平均车速很低，导致油耗高。  
2.2 各区域速度及工况分布  
图 1 车辆行驶热力图  
（3）按照车辆行驶热力图进行地域分类，研究拉萨和青  
岛两地车辆行驶情况。  
1.3 数据分析  
（1）分别计算拉萨和青岛地区所有车辆的平均最大速  
度，总里程及综合油耗。各指标定义如下：  
1）最高车速：车速最大值。  
2）总里程：结束时刻里程-开始时刻里程。  
3）综合油耗（百公里油耗）：（结束时刻油耗量-开始时  
刻油耗量）/总里程×100。  
图 2 拉萨日喀则车速分布图  
由图可得，拉萨日喀则区域的车辆在 2 个月的运营过程  
种中，0km/h-20km/h 车速的运行时间占比为 25.2%，对应工  
况主要为自卸车两端装货及进出工地、场地的使用工况；  
20km/h-40km/h 车速的运行时间占比为 27.7%，对应工况主  
要为进出工地、场地后驶入市区、市郊铺装路面但有限速要  
求或路况较复杂的工况，无法提起车速；40km/h 以上车速的  
运行时间占比为 47.1%，对应工况主要为远离城市的省道、  
国道，路况及交通良好，可高速行驶。从占比情况可以看出，  
拉萨日喀则区域自卸车高速运行时间占比接近一半，充分说  
明该地区车辆运距一般较长，省道、国道占比较大，这也是  
和该地区地广人稀、交通条件良好相吻合的，由于该地区高  
速行驶时间占比较大，需关注该地区车辆的燃油经济性。  
（2）常用档位，常用车速分析  
根据发动机转速与车速关系公式[1]：  
（1）  
其中：ua 为车速，n 为发动机转速，r 为车轮滚动半径，  
ig 为变速器传动比，io 为主减速器传动比（后桥速比）。  
由 公 式 (1)可推导出 ig。且对于某一辆车在行驶过程中的  
某一时刻，ua，n，r，io 都已知，因此，可以算出此时刻的变  
速器传动比。表 2 可得各档位速比，假设第 i 档速比为 mi，  
定义  
为 i 档速比区间。基于此理论，通  
过 python 软件编程得到每辆车在某一时刻的档位。  
（3）行驶工况分析  
根据车辆行驶速度将运行工况分为 3 种，车速小于  
20km/h 的为起点和终点自卸车装卸货，记为工况 1，车速在  
20km/h 和 40km/h 之间的为市区及郊区交通拥挤路段，记为  
工况 2，车速在 40km/h 以上为省道，国道等，记为工况 3。  
根据速度进行时间区间划分，计算各个工况时间段的平均油  
耗。  
图 3 青岛淄博车速分布图  
由图可得，青岛淄博区域的车辆在 2 个月的运营过程种  
中，0km/h-20km/h 车速的运行时间占比为 42.6%，20km/h-  
40km/h 车速的运行时间占比为 35.5%，40km/h 以上车速的运  
行时间占比为 21.9%。对比拉萨日喀则地区车速占比，明显  
青岛淄博区域自卸车高速行驶占比大幅下降，充分说明该地  
区车辆平均运距较短，车辆主要集中在工地、城市道路运行，  
郊区及城际间道路占比较小，这和该地区经济发达、交通情  
2 结果分析  
2.1 综合使用情况分析  
表 3 各区域数据汇总  
59  

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