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原文传递基于PEMS的公交车行驶工况与测试数据处理系统研究

论文题名：	基于PEMS的公交车行驶工况与测试数据处理系统研究
关键词：	公交车;行驶工况;性能测试;数据处理系统
摘要：	工况数据是机动车性能测试的重要基础数据，国内外一直着力开发适用于当地特点的机动车排放、燃油经济性等测试工况。本文基于PEMS(Portable EmissionMeasurement System)研究公交车典型行驶工况及测试数据处理系统的开发，主要包括车载测试、行驶工况构建、排放数据处理，以及处理系统的开发。　　选取10辆代表广州市目前公交车技术现状的LPG公交车进行测试，排量为7.8L，车长11.2m左右;采用美国SENSOR公司的SEMTECH-DS车载测试仪器;测试线路包括具有代表性的1条郊区行驶公交线路与4条市区行驶线路。通过总里程577.8km的测试，共获取逐秒数据123,471组。　　为了方便快捷地进行数据处理、构建典型行驶工况、研究排放特性，应用VisualBasic6.0软件与VBA语言，开发了机动车排放与行驶数据处理系统VEDCS(Vehicle Emission and Driving Cycle Process System)。　　典型工况构建选用35个特征值，包括平均速度、平均加速度、匀速比例、怠速比例、加速比例、减速比例等32个行驶工况特征值， NOx、HC、CO三个瞬时排放特征值。首先对原始数据进行清洗和特征值计算，得到总体数据的特征以及分布概貌。然后对测试样本进行运动学片段划分、片段特征值计算、数据标准化、主成分分析、聚类分析等分析处理，得出主要特征值与工况片分类。最后通过片段抽取和拼接，构建出代表总体样本的典型行驶工况，得到以下结果。　　1.广州市公交车典型行驶工况分为城市中心区行驶工况与郊区行驶工况两部分。其中城市中心区900秒，平均车速17.26 km/h，郊区187秒，平均车速38.26 km/h。整个典型工况共1087秒，行驶里程10.16km，最高车速57.1km/h，平均车速20.92km/h，其中怠速比例19.6％，匀速比例7.6％，加速比例40.6％，减速比例32.2％。　　2.典型工况构建中起主导作用的特征值与相应总体样本特征值符合度达80％以上，其中平均车速符合度达98％，除怠速平均车速符合度达97％，最大车速符合度达94％，平均加速度符合度达92％、平均减速度97％。　　3.排放特征值中，CO、NOx、HC符合度分别为96％，84％，93％。　　采用工况分区以及常规统计的方法研究工况与排放的关系，通过计算得出以下结果。　　1.NOx排放随加速度与速度的升高逐渐升高，排放值集中于0.2g/s区域以下，加速度为0m/s2时，NOx排放随车速大小影响不大;HC排放较大值出现于急加速与急减速工况区域，排放值集中于0.005～0.01 g/s之间，CO排放在加速度±0.5m/s2区间排放值低于0.006g/s，在急加与急减速工况下排放值达0.01 g/s。　　2.NOx、CO、HC大功率高转速时出现高排放区域。发动机功率达80kW以上，转速1000rpm以上时，NOx排放在0.2-0.3g/s区间;发动机功率达80kW，转速1500rmp以上时;CO排放达0.01～0.02g/s之间;发动机功率80kW以上，转速高于1000rpm时，HC瞬时排放在0.01～0.02g/s之间，60kW以下排放变化较为平缓。
作者：	李剑锋
专业：	车辆工程
导师：	林怡青
授予学位：	硕士
授予学位单位：	广东工业大学
学位年度：	2011
正文语种：	中文