重庆理工大学学报(自然科学) ›› 2022, Vol. 36 ›› Issue (1): 51-59.

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考虑驾驶行为预判的改进ARIMA车速短期预测方法

郭 兴1,马 彬1,2,3,杨朝红1,李 卓4,陈 勇1,2,3   

  1. 1.北京信息科技大学 机电学院; 2.新能源汽车北京实验室; 3.北京电动车辆协同创新中心; 4.北京交通职业学院 汽车工程系
  • 发布日期:2022-02-13
  • 作者简介:郭兴,男,硕士研究生,主要从事车辆主动安全控制研究;马彬,男, 博士,副教授,主要从事车辆主动安全控制研究

  • Published:2022-02-13

摘要: 提高车速预测精度是制定车辆预测能量管理控制策略的关键。而采用传统ARI MA模型(autoregressiveintegratedmovingaveragemodel)恒定阶数预测的方法预测车速,在车辆非平稳工况下的累积预测误差较大,无法满足各个驾驶行为下的车速预测需求。针对这一问 题,提出一种基于驾驶行为预判的改进ARIMA车速短期预测方法。首先,基于扩展卡尔曼滤波EKF(extendedkalmanfilter)原理建立车辆3自由度车速估计模型,实现车速的最优估计;其次, 将驾驶行为分为直行、变道和转弯3类,离线训练BP神经网络(backpropagationneuralnet),结合定阶ARIMA方向盘转角和车速预测实现车辆驾驶行为预判;最后,依据驾驶行为预判结果在 线修正ARIMA模型阶数,实现车速变阶ARIMA预测;基于实车数据在Matlab仿真环境下进行 仿真分析,结果表明:在各驾驶行为发生期间,车速ARIMA模型变阶预测与定阶预测相比,预测精度提高了48.1%。该方法可为提高车辆的预测控制和能量预分配提供参考。

关键词: 车速预测, 扩展卡尔曼滤波, ARIMA模型, BP神经网络

中图分类号: 

  • U461