基于导航系统的混合动力汽车运行状态预测（开题报告）.doc

基于导航系统的混合动力汽车运行状态预测（开题报告）
1、课题的目的及意义（含国内外的研究现状分析或设计方案比较、选型分析等）
为了准确预测混合动力汽车未来运行状态，如汽车速度,加速度和路面坡度等状态信息的采集，为进一步降低混合动力汽车油耗提供实时信息，针对汽车动态运行工况建立一种基于导航系统的混合动力汽车运行状态预测模型，将它应用于汽车预测控制中可以显著减低混合动力汽车的油耗和排放。
汽车自主导航系统是利用先进的信息技术，形成人（驾驶员），车，路三位一体的全新的辅助的驾驶系统。利用该系统可以使得在车载计算机上自动显示汽车的位置，并可利用无线通信技术和交通管理中心进行实时通信，获得并显示最新的 道路交通信息，利用GIS空间分析功能帮助驾驶员选择最佳行车路线。汽车自主导航系统的关键技术是GPS和GIS。GPS的作用主要是提供汽车的空间位置信息，在汽车上装载GPS接收机接收卫星信号，由测距交汇测定点位法可以确定接收机的三维空间位置。GIS在系统中主要用于制作电子地图，管理道路网的空间数据和属性数据，对空间数据建立拓扑关系，并作为人机交互的工作平台，通过DDE实现GIS和GPS信号处理软件之间的通讯，车载GPS接收机实时接收卫星信号，以获得汽车的经纬度坐标，通过高斯和坐标转换将经纬度坐标转换成高斯坐标和电子地图坐标，最后将转换后的坐标信息和电子地图数据进行地图匹配，修正GPS对汽车的定位误差并实时显示汽车的位置。
目前对汽车状态的预测研究方面王玉海等【1，2，3】中多采用模糊控制理论以熟练驾驶员为模型来进行预测，即是通过驾驶员的输入信号和当前的汽车运行状况进行预测。它通过车速、加速踏板行程及其变化比例，来反映驾驶员加速或减速时的转矩要求，因此其输入是车速、加速踏板行程和它的变化比率，输出为未来汽车车速，加速度等。确定其输入、输出隶属函数及推理规则，此方案可以较好的预测出当前汽车运行状态，不过对未来一段时间的预测就较为复杂，另外细化规则也较为复杂，工作量大；另外管欣等【4】针对汽车动态运行工况特点研究了一种基于 INS/RTKDGPS组合导航原理的汽车测试系统 , 采用 Kalman滤波技术把 INS和 GPS系统的信息融合在一起 ,估计出车辆的运动状态参数，高振海等【5】在预瞄跟随理论的基础上 , 最终仿照原有的驾驶员方向控制“预瞄最优曲率模型” 建立了一个模拟驾驶员根据预先给定的目标车速来控制汽车实际行驶速度的驾驶员跟随控制模型 , 有效地描述了驾驶员根据预瞄到的目标车速对汽车实际行驶速度进行控制的速度跟随控制行为特性；孔繁森等【6】根据道路情况来预测