基于车辆排序的异质性货车队列低能耗配置方法

考虑了燃油车和电动车动力系统差异以及货车车型对队列运营节能效果的影响,基于货车物理能耗模型和车形节能关系矩阵,建立了不同类型货车队列的能耗表征模型;为了不损失队列运营效率,构建了货车队列运营节能模型;以队列运营节能效益最大为目标,以不同类型货车数量、队列长度、队列排序位置要求为约束,建立了异质性货车队列低能耗配置优化模型,优化了队列规模和各个队列内部的车辆排序;基于数值试验,量化分析了异质性队列节能情况,解析了队列行驶工况、节能系数、不同车型比例对能耗的影响规律。研究结果表明:相较于独立行驶,12、18辆车试验的异质性货车队列运营节能率分别为6.5%、6.6%;相较于同质性队列,12、18辆车试验的异质性队列节能率分别增大了4.6%和4.8%;异质性货车队列配置情况不随行驶工况的变化而变化,但相较于匀速行驶状态,加速状态下节能率相对较低,约为3.6%;就车型排列规律而言,首先应依据“钟形”规律排布燃油车,其次应按照“钟形”规律插入电动车,使电动车帮助燃油车减少能耗,最后应优先配置队列前方位置;队列运营节能率随着速度的提升而增大,弹性系数为0.05,表明了队列技术在高速公路场景下可带来较为可观的效益;随着电动车比例的不断增大,队列节能率略有增加;节能系数对队列节能率影响最大,弹性系数为1.2。