本技術(shù)涉及車輛設(shè)計(jì)領(lǐng)域，特別是涉及一種基于多模態(tài)地下車輛的動(dòng)力傳動(dòng)系統(tǒng)構(gòu)型確定方法、設(shè)備、介質(zhì)及產(chǎn)品。

背景技術(shù)：

1、隨著全球城市化的快速發(fā)展，以軌道交通為主的地下空間規(guī)模不斷擴(kuò)大，是未來全域城市戰(zhàn)爭(zhēng)必須考慮的關(guān)鍵區(qū)域。地下空間將成為繼陸、海、空、天、網(wǎng)之后的第六個(gè)活動(dòng)區(qū)域。地下空間以軌道交通為主，包含地下商場(chǎng)、地下停車場(chǎng)、地下管廊等多種地下場(chǎng)景，是未來城市的重要區(qū)域，因此，亟需研發(fā)針對(duì)地下空間的多模態(tài)特種車輛。而多模態(tài)地下車輛的動(dòng)力傳動(dòng)系統(tǒng)構(gòu)型的設(shè)計(jì)、優(yōu)化及智能控制直接影響多模態(tài)地下車輛的機(jī)動(dòng)性能。

2、而傳統(tǒng)的車輛設(shè)計(jì)中的測(cè)試場(chǎng)景和標(biāo)準(zhǔn)工況無(wú)法適用于運(yùn)行場(chǎng)景復(fù)雜多變的多模態(tài)地下車輛，進(jìn)而無(wú)法保證確定的多模態(tài)地下車輛的動(dòng)力傳動(dòng)系統(tǒng)構(gòu)型的性能以及效果。

3、因此，針對(duì)多模態(tài)地下車輛動(dòng)力傳動(dòng)系統(tǒng)構(gòu)型設(shè)計(jì)優(yōu)化問題，亟需提供一種能夠快速、準(zhǔn)確的確定多模態(tài)地下車輛的動(dòng)力傳動(dòng)系統(tǒng)構(gòu)型的方法或設(shè)備。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本技術(shù)的目的是提供一種基于多模態(tài)地下車輛的動(dòng)力傳動(dòng)系統(tǒng)構(gòu)型確定方法、設(shè)備、介質(zhì)及產(chǎn)品，能夠得到動(dòng)力性高且能較好的適應(yīng)地下車輛標(biāo)準(zhǔn)工況的動(dòng)力傳動(dòng)系統(tǒng)構(gòu)型。

2、為實(shí)現(xiàn)上述目的，本技術(shù)提供了如下方案：

3、第一方面，本技術(shù)提供了一種基于多模態(tài)地下車輛的動(dòng)力傳動(dòng)系統(tǒng)構(gòu)型確定方法，所述基于多模態(tài)地下車輛的動(dòng)力傳動(dòng)系統(tǒng)構(gòu)型確定方法包括：

4、根據(jù)車輛駕駛場(chǎng)景，確定初始的動(dòng)力傳動(dòng)系統(tǒng)構(gòu)型；

5、確定含結(jié)構(gòu)化與非結(jié)構(gòu)化路面綜合評(píng)價(jià)工況；綜合評(píng)價(jià)工況包括：不同的駕駛場(chǎng)景；駕駛場(chǎng)景包括：水平道路、山區(qū)坡道、臺(tái)階以及垂直越障障礙；

6、根據(jù)初始的動(dòng)力傳動(dòng)系統(tǒng)構(gòu)型的系統(tǒng)參數(shù)確定在不同驅(qū)動(dòng)模式下最大動(dòng)力性能指標(biāo)；驅(qū)動(dòng)模式包括：輪驅(qū)動(dòng)、履帶驅(qū)動(dòng)以及擺臂驅(qū)動(dòng)；最大動(dòng)力性能指標(biāo)包括：最大牽引力、最大爬坡能力、最大速度以及擺臂越障最大高度；系統(tǒng)參數(shù)包括：電機(jī)最大輸出功率、電機(jī)峰值扭矩、減速比、電池能量以及電池功率密度；

7、以最大動(dòng)力性能指標(biāo)為約束，確定綜合評(píng)價(jià)工況中不同的駕駛場(chǎng)景下的機(jī)動(dòng)性指標(biāo)；機(jī)動(dòng)性指標(biāo)包括：平均通過速度、最大加速度、最小轉(zhuǎn)彎半徑、平均爬坡速度、臺(tái)階行駛平均速度以及平均擺臂越障速度；

8、以機(jī)動(dòng)性指標(biāo)作為評(píng)價(jià)參數(shù)，采用模式切換懲罰函數(shù)，構(gòu)建全局評(píng)價(jià)函數(shù)；并根據(jù)全局評(píng)價(jià)函數(shù)得到綜合評(píng)價(jià)結(jié)果；

9、對(duì)綜合評(píng)價(jià)結(jié)果進(jìn)行歸因分析，確定多模態(tài)車輛機(jī)動(dòng)性的關(guān)鍵因素；

10、采用多目標(biāo)優(yōu)化算法快速非支配排序遺傳算法對(duì)多模態(tài)車輛機(jī)動(dòng)性的關(guān)鍵因素進(jìn)行迭代優(yōu)化；將迭代優(yōu)化結(jié)果替換初始的動(dòng)力傳動(dòng)系統(tǒng)構(gòu)型的系統(tǒng)參數(shù)，并返回所述根據(jù)初始的動(dòng)力傳動(dòng)系統(tǒng)構(gòu)型的系統(tǒng)參數(shù)確定在不同驅(qū)動(dòng)模式下最大動(dòng)力性能指標(biāo)的步驟，直至得到目標(biāo)動(dòng)力傳動(dòng)系統(tǒng)構(gòu)型。

11、可選地，所述全局評(píng)價(jià)函數(shù)具體包括：

12、

13、其中，kp是各項(xiàng)評(píng)價(jià)參數(shù)的權(quán)重，f(xp)為評(píng)價(jià)參數(shù)，fi為全局評(píng)價(jià)參數(shù)，p為第p個(gè)評(píng)價(jià)參數(shù)，n為評(píng)價(jià)參數(shù)的總數(shù)。

14、可選地，所述對(duì)綜合評(píng)價(jià)結(jié)果進(jìn)行歸因分析，確定多模態(tài)車輛機(jī)動(dòng)性的關(guān)鍵因素，具體包括：

15、對(duì)評(píng)價(jià)參數(shù)進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化處理；

16、對(duì)標(biāo)準(zhǔn)化處理后的評(píng)價(jià)參數(shù)進(jìn)行主成分分析法，得到潛在因子；

17、采用因子分析法對(duì)潛在因子進(jìn)行歸因分析，確定多模態(tài)車輛機(jī)動(dòng)性的關(guān)鍵因素。

18、可選地，所述采用因子分析法對(duì)潛在因子進(jìn)行歸因分析，確定多模態(tài)車輛機(jī)動(dòng)性的關(guān)鍵因素，具體包括：

19、利用公式確定因子得分fj；

20、其中，為標(biāo)準(zhǔn)化處理后的評(píng)價(jià)參數(shù)，p為第p個(gè)評(píng)價(jià)參數(shù)，bji為權(quán)重因子。

21、可選地，所述采用多目標(biāo)優(yōu)化算法快速非支配排序遺傳算法對(duì)多模態(tài)車輛機(jī)動(dòng)性的關(guān)鍵因素進(jìn)行迭代優(yōu)化，具體包括：

22、利用公式maxj＝x1+x2+…確定目標(biāo)函數(shù)j；其中，xi為關(guān)鍵因素，max為取最大值。

23、可選地，迭代優(yōu)化后的動(dòng)力傳動(dòng)系統(tǒng)構(gòu)型，具體包括：

24、u＝λj+(1-λ)i；

25、其中，i為成本等約束函數(shù)，λ為權(quán)重。

26、第二方面，本技術(shù)提供了一種基于多模態(tài)地下車輛的動(dòng)力傳動(dòng)系統(tǒng)構(gòu)型確定設(shè)備，所述基于多模態(tài)地下車輛的動(dòng)力傳動(dòng)系統(tǒng)構(gòu)型確定設(shè)備包括：

27、初始構(gòu)型確定模塊，用于根據(jù)車輛駕駛場(chǎng)景，確定初始的動(dòng)力傳動(dòng)系統(tǒng)構(gòu)型；

28、綜合評(píng)價(jià)工況確定模塊，用于確定含結(jié)構(gòu)化與非結(jié)構(gòu)化路面綜合評(píng)價(jià)工況；綜合評(píng)價(jià)工況包括：不同的駕駛場(chǎng)景；駕駛場(chǎng)景包括：水平道路、山區(qū)坡道、臺(tái)階以及垂直越障障礙；

29、最大動(dòng)力性能指標(biāo)確定模塊，用于根據(jù)初始的動(dòng)力傳動(dòng)系統(tǒng)構(gòu)型的系統(tǒng)參數(shù)確定在不同驅(qū)動(dòng)模式下最大動(dòng)力性能指標(biāo)；驅(qū)動(dòng)模式包括：輪驅(qū)動(dòng)、履帶驅(qū)動(dòng)以及擺臂驅(qū)動(dòng)；最大動(dòng)力性能指標(biāo)包括：最大牽引力、最大爬坡能力、最大速度以及擺臂越障最大高度；系統(tǒng)參數(shù)包括：電機(jī)最大輸出功率、電機(jī)峰值扭矩、減速比、電池能量以及電池功率密度；

30、機(jī)動(dòng)性指標(biāo)確定模塊，用于以最大動(dòng)力性能指標(biāo)為約束，確定綜合評(píng)價(jià)工況中不同的駕駛場(chǎng)景下的機(jī)動(dòng)性指標(biāo)；機(jī)動(dòng)性指標(biāo)包括：平均通過速度、最大加速度、最小轉(zhuǎn)彎半徑、平均爬坡速度、臺(tái)階行駛平均速度以及平均擺臂越障速度；

31、綜合評(píng)價(jià)結(jié)果確定模塊，用于以機(jī)動(dòng)性指標(biāo)作為評(píng)價(jià)參數(shù)，采用模式切換懲罰函數(shù)，構(gòu)建全局評(píng)價(jià)函數(shù)；并根據(jù)全局評(píng)價(jià)函數(shù)得到綜合評(píng)價(jià)結(jié)果；

32、關(guān)鍵因素確定模塊，用于對(duì)綜合評(píng)價(jià)結(jié)果進(jìn)行歸因分析，確定多模態(tài)車輛機(jī)動(dòng)性的關(guān)鍵因素；

33、迭代優(yōu)化模塊，用于采用多目標(biāo)優(yōu)化算法快速非支配排序遺傳算法對(duì)多模態(tài)車輛機(jī)動(dòng)性的關(guān)鍵因素進(jìn)行迭代優(yōu)化；將迭代優(yōu)化結(jié)果替換初始的動(dòng)力傳動(dòng)系統(tǒng)構(gòu)型的系統(tǒng)參數(shù)，并返回最大動(dòng)力性能指標(biāo)確定模塊，直至得到目標(biāo)動(dòng)力傳動(dòng)系統(tǒng)構(gòu)型。

34、第三方面，本技術(shù)提供了一種計(jì)算機(jī)設(shè)備，包括：存儲(chǔ)器、處理器以及存儲(chǔ)在存儲(chǔ)器上并可在處理器上運(yùn)行的計(jì)算機(jī)程序，所述處理器執(zhí)行所述計(jì)算機(jī)程序以實(shí)現(xiàn)所述的基于多模態(tài)地下車輛的動(dòng)力傳動(dòng)系統(tǒng)構(gòu)型確定方法。

35、第四方面，本技術(shù)提供了一種計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì)，其上存儲(chǔ)有計(jì)算機(jī)程序，該計(jì)算機(jī)程序被處理器執(zhí)行時(shí)實(shí)現(xiàn)所述的基于多模態(tài)地下車輛的動(dòng)力傳動(dòng)系統(tǒng)構(gòu)型確定方法。

36、第五方面，本技術(shù)提供了一種計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品，包括計(jì)算機(jī)程序，該計(jì)算機(jī)程序被處理器執(zhí)行時(shí)實(shí)現(xiàn)所述的基于多模態(tài)地下車輛的動(dòng)力傳動(dòng)系統(tǒng)構(gòu)型確定方法。

37、根據(jù)本技術(shù)提供的具體實(shí)施例，本技術(shù)公開了以下技術(shù)效果：

38、本技術(shù)提供了一種基于多模態(tài)地下車輛的動(dòng)力傳動(dòng)系統(tǒng)構(gòu)型確定方法、設(shè)備、介質(zhì)及產(chǎn)品，通過根據(jù)車輛駕駛場(chǎng)景，確定初始的動(dòng)力傳動(dòng)系統(tǒng)構(gòu)型，通過確定符合多模態(tài)地下車輛應(yīng)用場(chǎng)景的測(cè)試場(chǎng)景，能夠?yàn)槎嗄B(tài)地下車輛動(dòng)力傳動(dòng)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)優(yōu)化的效果提供了更好的保證；通過確定含結(jié)構(gòu)化與非結(jié)構(gòu)化路面綜合評(píng)價(jià)工況，能夠考察多模態(tài)車輛在各種場(chǎng)景下的性能表現(xiàn)及綜合性能；其中，全局評(píng)價(jià)函數(shù)構(gòu)建的過程具體為動(dòng)力性能快速評(píng)估(fast?dynamic?evaluation，fde)算法，并結(jié)合歸因分析，得到關(guān)鍵因素；能夠降低對(duì)多模態(tài)地下車輛所有決策變量進(jìn)行同時(shí)優(yōu)化帶來的復(fù)雜性，使多模態(tài)地下車輛的動(dòng)力傳動(dòng)系統(tǒng)的優(yōu)化設(shè)計(jì)更具有針對(duì)性，提高了迭代優(yōu)化設(shè)計(jì)的效率。采用多目標(biāo)優(yōu)化算法快速非支配排序遺傳算法(non-dominated?sorting?geneticalgorithms，nsga-ii)對(duì)關(guān)鍵因素進(jìn)行迭代優(yōu)化，能夠有效地保留初始模型的優(yōu)勢(shì)參數(shù)，結(jié)合因子分析方法有效改善其他參數(shù)，防止優(yōu)化設(shè)計(jì)中產(chǎn)生部分參數(shù)過度優(yōu)化，部分參數(shù)優(yōu)化不足的情形，進(jìn)而能夠得到動(dòng)力性高且能夠較好的適應(yīng)地下車輛標(biāo)準(zhǔn)工況的動(dòng)力傳動(dòng)系統(tǒng)構(gòu)型。