基于導(dǎo)航系統(tǒng)的混合動(dòng)力汽車運(yùn)行狀態(tài)預(yù)測(cè)（開題報(bào)告）
1、課題的目的及意義（含國(guó)內(nèi)外的研究現(xiàn)狀分析或設(shè)計(jì)方案比較、選型分析等）
為了準(zhǔn)確預(yù)測(cè)混合動(dòng)力汽車未來運(yùn)行狀態(tài)，如汽車速度,加速度和路面坡度等狀態(tài)信息的采集，為進(jìn)一步降低混合動(dòng)力汽車油耗提供實(shí)時(shí)信息，針對(duì)汽車動(dòng)態(tài)運(yùn)行工況建立一種基于導(dǎo)航系統(tǒng)的混合動(dòng)力汽車運(yùn)行狀態(tài)預(yù)測(cè)模型，將它應(yīng)用于汽車預(yù)測(cè)控制中可以顯著減低混合動(dòng)力汽車的油耗和排放。
汽車自主導(dǎo)航系統(tǒng)是利用先進(jìn)的信息技術(shù)，形成人（駕駛員），車，路三位一體的全新的輔助的駕駛系統(tǒng)。利用該系統(tǒng)可以使得在車載計(jì)算機(jī)上自動(dòng)顯示汽車的位置，并可利用無線通信技術(shù)和交通管理中心進(jìn)行實(shí)時(shí)通信，獲得并顯示最新的 道路交通信息，利用GIS空間分析功能幫助駕駛員選擇最佳行車路線。汽車自主導(dǎo)航系統(tǒng)的關(guān)鍵技術(shù)是GPS和GIS。GPS的作用主要是提供汽車的空間位置信息，在汽車上裝載GPS接收機(jī)接收衛(wèi)星信號(hào)，由測(cè)距交匯測(cè)定點(diǎn)位法可以確定接收機(jī)的三維空間位置。GIS在系統(tǒng)中主要用于制作電子地圖，管理道路網(wǎng)的空間數(shù)據(jù)和屬性數(shù)據(jù)，對(duì)空間數(shù)據(jù)建立拓?fù)潢P(guān)系，并作為人機(jī)交互的工作平臺(tái)，通過DDE實(shí)現(xiàn)GIS和GPS信號(hào)處理軟件之間的通訊，車載GPS接收機(jī)實(shí)時(shí)接收衛(wèi)星信號(hào)，以獲得汽車的經(jīng)緯度坐標(biāo)，通過高斯和坐標(biāo)轉(zhuǎn)換將經(jīng)緯度坐標(biāo)轉(zhuǎn)換成高斯坐標(biāo)和電子地圖坐標(biāo)，最后將轉(zhuǎn)換后的坐標(biāo)信息和電子地圖數(shù)據(jù)進(jìn)行地圖匹配，修正GPS對(duì)汽車的定位誤差并實(shí)時(shí)顯示汽車的位置。
目前對(duì)汽車狀態(tài)的預(yù)測(cè)研究方面王玉海等【1，2，3】中多采用模糊控制理論以熟練駕駛員為模型來進(jìn)行預(yù)測(cè)，即是通過駕駛員的輸入信號(hào)和當(dāng)前的汽車運(yùn)行狀況進(jìn)行預(yù)測(cè)。它通過車速、加速踏板行程及其變化比例，來反映駕駛員加速或減速時(shí)的轉(zhuǎn)矩要求，因此其輸入是車速、加速踏板行程和它的變化比率，輸出為未來汽車車速，加速度等。確定其輸入、輸出隸屬函數(shù)及推理規(guī)則，此方案可以較好的預(yù)測(cè)出當(dāng)前汽車運(yùn)行狀態(tài)，不過對(duì)未來一段時(shí)間的預(yù)測(cè)就較為復(fù)雜，另外細(xì)化規(guī)則也較為復(fù)雜，工作量大；另外管欣等【4】針對(duì)汽車動(dòng)態(tài)運(yùn)行工況特點(diǎn)研究了一種基于 INS/RTKDGPS組合導(dǎo)航原理的汽車測(cè)試系統(tǒng) , 采用 Kalman濾波技術(shù)把 INS和 GPS系統(tǒng)的信息融合在一起 ,估計(jì)出車輛的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)參數(shù)，高振海等【5】在預(yù)瞄跟隨理論的基礎(chǔ)上 , 最終仿照原有的駕駛員方向控制“預(yù)瞄最優(yōu)曲率模型” 建立了一個(gè)模擬駕駛員根據(jù)預(yù)先給定的目標(biāo)車速來控制汽車實(shí)際行駛速度的駕駛員跟隨控制模型 , 有效地描述了駕駛員根據(jù)預(yù)瞄到的目標(biāo)車速對(duì)汽車實(shí)際行駛速度進(jìn)行控制的速度跟隨控制行為特性；孔繁森等【6】根據(jù)道路情況來預(yù)測(cè)