驾驶模拟器应用于驾驶培训的节能减排研究

作     者：马月月 

作者单位：昆明理工大学 

学位级别：硕士

导师姓名：熊坚

授予年度：2014年

学科分类：082304[工学-载运工具运用工程] 08[工学] 0823[工学-交通运输工程] 

主      题：教练车 驾驶员培训 行驶工况 燃油消耗 污染物排放 

摘      要：随着我国机动车保有量的迅速增长,机动车驾驶员的培训需求越来越大。通过推广应用模拟器教学,使得驾驶培训成为低消耗、低排放和高效率的新型培训方法,课题在机动教练车全程行驶数据的基础上,研究了驾驶模拟器应用于驾驶培训过程中的节能及减排效果。 行驶工况是汽车动力匹配的基础,也是研究汽车节能减排的重要依据。因此,首先以某驾驶培训机构为研究对象,经过一段时间的实验调查研究,运用短行程法以及MATLAB软件,分别建立了驾驶培训机构教练车在场外道路驾驶培训初级阶段行驶工况、高级阶段行驶工况以及场外道路驾驶培训阶段的综合道路行驶工况(初级+高级)。从采集的数据到行驶工况的建立,本实验将原始的整体数据分割成70个短行程,分别求出这些短行程的速度标准差、最大加速度、平均行驶速度、平均速度等13个特征值,求出每个短行程特征值形成的矩阵与整体数据特征值矩阵的相关系数,取出相关系数较大的短行程组成的行驶工况即为驾驶教练车的行驶工况。然后将教练车的场外道路驾驶培训初级阶段工况和高级阶段工况、综合工况与我国的四工况循环以及国外的ECE+EUDC循环工况进行对比分析。结果表明,驾驶教练车的各个阶段行驶工况具有明显的阶段性特征,教练车综合行驶工况与国内外的循环工况具有较大的差异性,例如最大加速度、平均速度、匀速比例等等。 在合成工况的基础上建立了教练车培训过程中各个阶段的油耗模型。场内道路培训建立了时间-油耗模型,场外道路驾驶培训建立了速度-油耗模型,以及教练车培训过程中的综合油耗模型。利用建立的模型进行教练车油耗量的计算,然后与实测值进行比较,误差在1%-8%之间,因此所合成的油耗模型是可行的。 同时,应用油耗与排放的关系,分析了驾驶培训过程中各阶段的CO2排放量,结果表明,培训过程中各阶段CO2排放量的差异性很大。