本技術涉及車輛設計領域，特別是涉及一種基于多模態(tài)地下車輛的動力傳動系統(tǒng)構型確定方法、設備、介質及產品。

背景技術：

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)模不斷擴大，是未來全域城市戰(zhàn)爭必須考慮的關鍵區(qū)域。地下空間將成為繼陸、海、空、天、網(wǎng)之后的第六個活動區(qū)域。地下空間以軌道交通為主，包含地下商場、地下停車場、地下管廊等多種地下場景，是未來城市的重要區(qū)域，因此，亟需研發(fā)針對地下空間的多模態(tài)特種車輛。而多模態(tài)地下車輛的動力傳動系統(tǒng)構型的設計、優(yōu)化及智能控制直接影響多模態(tài)地下車輛的機動性能。

2、而傳統(tǒng)的車輛設計中的測試場景和標準工況無法適用于運行場景復雜多變的多模態(tài)地下車輛，進而無法保證確定的多模態(tài)地下車輛的動力傳動系統(tǒng)構型的性能以及效果。

3、因此，針對多模態(tài)地下車輛動力傳動系統(tǒng)構型設計優(yōu)化問題，亟需提供一種能夠快速、準確的確定多模態(tài)地下車輛的動力傳動系統(tǒng)構型的方法或設備。

技術實現(xiàn)思路

1、本技術的目的是提供一種基于多模態(tài)地下車輛的動力傳動系統(tǒng)構型確定方法、設備、介質及產品，能夠得到動力性高且能較好的適應地下車輛標準工況的動力傳動系統(tǒng)構型。

2、為實現(xiàn)上述目的，本技術提供了如下方案：

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

4、根據(jù)車輛駕駛場景，確定初始的動力傳動系統(tǒng)構型；

5、確定含結構化與非結構化路面綜合評價工況；綜合評價工況包括：不同的駕駛場景；駕駛場景包括：水平道路、山區(qū)坡道、臺階以及垂直越障障礙；

6、根據(jù)初始的動力傳動系統(tǒng)構型的系統(tǒng)參數(shù)確定在不同驅動模式下最大動力性能指標；驅動模式包括：輪驅動、履帶驅動以及擺臂驅動；最大動力性能指標包括：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：電機最大輸出功率、電機峰值扭矩、減速比、電池能量以及電池功率密度；

7、以最大動力性能指標為約束，確定綜合評價工況中不同的駕駛場景下的機動性指標；機動性指標包括：平均通過速度、最大加速度、最小轉彎半徑、平均爬坡速度、臺階行駛平均速度以及平均擺臂越障速度；

8、以機動性指標作為評價參數(shù)，采用模式切換懲罰函數(shù)，構建全局評價函數(shù)；并根據(jù)全局評價函數(shù)得到綜合評價結果；

9、對綜合評價結果進行歸因分析，確定多模態(tài)車輛機動性的關鍵因素；

10、采用多目標優(yōu)化算法快速非支配排序遺傳算法對多模態(tài)車輛機動性的關鍵因素進行迭代優(yōu)化；將迭代優(yōu)化結果替換初始的動力傳動系統(tǒng)構型的系統(tǒng)參數(shù)，并返回所述根據(jù)初始的動力傳動系統(tǒng)構型的系統(tǒng)參數(shù)確定在不同驅動模式下最大動力性能指標的步驟，直至得到目標動力傳動系統(tǒng)構型。

11、可選地，所述全局評價函數(shù)具體包括：

12、

13、其中，kp是各項評價參數(shù)的權重，f(xp)為評價參數(shù)，fi為全局評價參數(shù)，p為第p個評價參數(shù)，n為評價參數(shù)的總數(shù)。

14、可選地，所述對綜合評價結果進行歸因分析，確定多模態(tài)車輛機動性的關鍵因素，具體包括：

15、對評價參數(shù)進行標準化處理；

16、對標準化處理后的評價參數(shù)進行主成分分析法，得到潛在因子；

17、采用因子分析法對潛在因子進行歸因分析，確定多模態(tài)車輛機動性的關鍵因素。

18、可選地，所述采用因子分析法對潛在因子進行歸因分析，確定多模態(tài)車輛機動性的關鍵因素，具體包括：

19、利用公式確定因子得分fj；

20、其中，為標準化處理后的評價參數(shù)，p為第p個評價參數(shù)，bji為權重因子。

21、可選地，所述采用多目標優(yōu)化算法快速非支配排序遺傳算法對多模態(tài)車輛機動性的關鍵因素進行迭代優(yōu)化，具體包括：

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

23、可選地，迭代優(yōu)化后的動力傳動系統(tǒng)構型，具體包括：

24、u＝λj+(1-λ)i；

25、其中，i為成本等約束函數(shù)，λ為權重。

26、第二方面，本技術提供了一種基于多模態(tài)地下車輛的動力傳動系統(tǒng)構型確定設備，所述基于多模態(tài)地下車輛的動力傳動系統(tǒng)構型確定設備包括：

27、初始構型確定模塊，用于根據(jù)車輛駕駛場景，確定初始的動力傳動系統(tǒng)構型；

28、綜合評價工況確定模塊，用于確定含結構化與非結構化路面綜合評價工況；綜合評價工況包括：不同的駕駛場景；駕駛場景包括：水平道路、山區(qū)坡道、臺階以及垂直越障障礙；

29、最大動力性能指標確定模塊，用于根據(jù)初始的動力傳動系統(tǒng)構型的系統(tǒng)參數(shù)確定在不同驅動模式下最大動力性能指標；驅動模式包括：輪驅動、履帶驅動以及擺臂驅動；最大動力性能指標包括：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：電機最大輸出功率、電機峰值扭矩、減速比、電池能量以及電池功率密度；

30、機動性指標確定模塊，用于以最大動力性能指標為約束，確定綜合評價工況中不同的駕駛場景下的機動性指標；機動性指標包括：平均通過速度、最大加速度、最小轉彎半徑、平均爬坡速度、臺階行駛平均速度以及平均擺臂越障速度；

31、綜合評價結果確定模塊，用于以機動性指標作為評價參數(shù)，采用模式切換懲罰函數(shù)，構建全局評價函數(shù)；并根據(jù)全局評價函數(shù)得到綜合評價結果；

32、關鍵因素確定模塊，用于對綜合評價結果進行歸因分析，確定多模態(tài)車輛機動性的關鍵因素；

33、迭代優(yōu)化模塊，用于采用多目標優(yōu)化算法快速非支配排序遺傳算法對多模態(tài)車輛機動性的關鍵因素進行迭代優(yōu)化；將迭代優(yōu)化結果替換初始的動力傳動系統(tǒng)構型的系統(tǒng)參數(shù)，并返回最大動力性能指標確定模塊，直至得到目標動力傳動系統(tǒng)構型。

34、第三方面，本技術提供了一種計算機設備，包括：存儲器、處理器以及存儲在存儲器上并可在處理器上運行的計算機程序，所述處理器執(zhí)行所述計算機程序以實現(xiàn)所述的基于多模態(tài)地下車輛的動力傳動系統(tǒng)構型確定方法。

35、第四方面，本技術提供了一種計算機可讀存儲介質，其上存儲有計算機程序，該計算機程序被處理器執(zhí)行時實現(xiàn)所述的基于多模態(tài)地下車輛的動力傳動系統(tǒng)構型確定方法。

36、第五方面，本技術提供了一種計算機程序產品，包括計算機程序，該計算機程序被處理器執(zhí)行時實現(xiàn)所述的基于多模態(tài)地下車輛的動力傳動系統(tǒng)構型確定方法。

37、根據(jù)本技術提供的具體實施例，本技術公開了以下技術效果：

38、本技術提供了一種基于多模態(tài)地下車輛的動力傳動系統(tǒng)構型確定方法、設備、介質及產品，通過根據(jù)車輛駕駛場景，確定初始的動力傳動系統(tǒng)構型，通過確定符合多模態(tài)地下車輛應用場景的測試場景，能夠為多模態(tài)地下車輛動力傳動系統(tǒng)的設計優(yōu)化的效果提供了更好的保證；通過確定含結構化與非結構化路面綜合評價工況，能夠考察多模態(tài)車輛在各種場景下的性能表現(xiàn)及綜合性能；其中，全局評價函數(shù)構建的過程具體為動力性能快速評估(fast?dynamic?evaluation，fde)算法，并結合歸因分析，得到關鍵因素；能夠降低對多模態(tài)地下車輛所有決策變量進行同時優(yōu)化帶來的復雜性，使多模態(tài)地下車輛的動力傳動系統(tǒng)的優(yōu)化設計更具有針對性，提高了迭代優(yōu)化設計的效率。采用多目標優(yōu)化算法快速非支配排序遺傳算法(non-dominated?sorting?geneticalgorithms，nsga-ii)對關鍵因素進行迭代優(yōu)化，能夠有效地保留初始模型的優(yōu)勢參數(shù)，結合因子分析方法有效改善其他參數(shù)，防止優(yōu)化設計中產生部分參數(shù)過度優(yōu)化，部分參數(shù)優(yōu)化不足的情形，進而能夠得到動力性高且能夠較好的適應地下車輛標準工況的動力傳動系統(tǒng)構型。