10 论文2 李增光 吴世鹏 陈昕

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1、2013高教社杯全国大学生数学建模竞赛承诺书我们仔细阅读了中国大学生数学建模竞赛的竞赛规则.我们完全明白，在竞赛开始后参赛队员不能以任何方式（包括电话、电子邮件、网上咨询等）与队外的任何人（包括指导教师）研究、讨论与赛题有关的问题。我们知道，抄袭别人的成果是违反竞赛规则的,如果引用别人的成果或其他公开的资料（包括网上查到的资料），必须按照规定的参考文献的表述方式在正文引用处和参考文献中明确列出。我们郑重承诺，严格遵守竞赛规则，以保证竞赛的公正、公平性。如有违反竞赛规则的行为，我们将受到严肃处理。我们授权全国大学生数学建模竞赛组委会，可将我们

2、的论文以任何形式进行公开展示（包括进行网上公示，在书籍、期刊和其他媒体进行正式或非正式发表等）。我们参赛选择的题号是（从A/B/C/D中选择一项填写）：我们的参赛报名号为（如果赛区设置报名号的话）：所属学校（请填写完整的全名）：参赛队员(打印并签名)：1.2.3.指导教师或指导教师组负责人(打印并签名)：日期：年月日赛区评阅编号（由赛区组委会评阅前进行编号）：2013高教社杯全国大学生数学建模竞赛编号专用页赛区评阅编号（由赛区组委会评阅前进行编号）：赛区评阅记录（可供赛区评阅时使用）：评阅人评分备注全国统一编号（由赛区组委会送交全国前编号）

3、：全国评阅编号（由全国组委会评阅前进行编号）：摘要本文通过对题目所给数据进行截取步长、定义特征值、对特征值进行主成分分析以及聚类分析等过程，精确地建立了符合高速公路的行驶工况，并通过速度——时间曲线表达出来；首先利用定步长截取法获取运动学片段，我们从运行距离、怠速时间、行程持续时间、平均速度、运行速度(不包括怠速时间的平均速度)、最大速度以及描述瞬时速度和加速度的标准偏差等方面进行考虑，定义出14个特征值，并利用一系列公式求出每个运动片段的特征值，应用主成分分析求出主要影响行驶工况的成分。再通过聚类分析对运动学片段进行分类，分析出特征参数值

4、对车辆行驶工况的影响以及各片段之间的相关系数，解析出合理的行驶工况，最终建立了车辆行驶工况的数学模型。关键词定步长截取法；主成分分析；聚类分析1、问题重述道路行驶工况的确定行驶工况用于确定车辆污染物排放量、燃油消耗量、新车型的技术开发和评估，以及测定交通控制方面的风险等，是汽车工业一项共性核心技术。目前，我国汽车排放测试规程采用欧洲的排放标准，难以真实地反映我国城市汽车的实际排放因子和排放量。因此，开展我国大中城市汽车行驶工况的研究十分必要。题目已经给定了某重型汽车生产厂对自己生产车在国内高速公路上行驶数据的追踪数据，得到道路行驶工况是我们

5、的任务，由于所给数据过多，对数据的分析不能一步完成，于是我们先对数据进行分段，并进行一系列的分析，在之后的文章里可以看到。最后行驶工况通过时间速度图像表示出来。2、问题分析车辆行驶工况又称汽车运转循环，是针对某一类型车辆(如机动车、公交车、长途客车、重型车辆等)指定用来代表特定交通环境下(如城区、郊区、高速公路等)车辆行驶特征的速度——时间历程。行驶工况是对车辆的实际行驶状况进行调查，并对试验数据进行分析，运用多元统计理论方法建立起来的典型工况。汽车行驶工况的研究就是通过路面工况的测定或模拟，来对车速、转速、转矩、油耗和档位等行驶参数进行分

6、析，以便为汽车动力传动系统优化设计与疲劳寿命设计提供可靠地依据。通过对题目的分析，本文需要做以下几个方面求出行驶工况：1）对大量数据进行分析处理并得到可以利用的数据片段；2）定义出特征值，对数据片段进行分析，得到影响行驶工况的主要因素（即主成分）；3）通过主要影响因素对运动学片段进行聚类分析，将运动学片段分类并得到代表该类的运动片段，分别画出时间—速度图像；4）对代表的运动片段进行整合，得到行驶工况，并画出时间—速度图像。212、模型假设1、假设数据中传感器速度近似看做车辆的行驶速度2、假设每秒时间内受测车辆为匀速3、符号说明序号特征值意义

7、单位1运行时间s2加速时间s3减速时间s4匀速时间s5怠速时间s6运行距离m7最大速度km/h8平均速度km/h9运行速度km/h10速度标准偏差km/h11最大加速度12加速段平均加速度13最大减速度14减速段平均减速度15加速度标准偏差1640km/h以下速度段的比例%211740-50km/h速度段的比例%1850-60km/h速度段的比例%1960-70km/h速度段的比例%2070-80km/h速度段的比例%2180-90km/h速度段的比例%2290-100km/h速度段的比例%23加速时间比例%-24减速时间比例%25匀速时间

8、比例%26怠速时间比例%2、模型建立5.1建模方法及过程：21原始数据进行运动片段分割各片段特征值获得运动片段形成特征值数据库1主成分分析获得主成分、累计贡献率以及片段主成分得分