CN105109478A - 一种车辆节能减排编组*** - Google Patents

一种车辆节能减排编组*** Download PDF

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Abstract

本发明实施例公开了一种车辆节能减排编组***。该***包括控制中心和至少两台车辆，其中：控制中心，用于接收所述至少两台车辆的编组请求及车辆属性信息，依据所述编组请求及车辆属性信息对所述至少两台车辆进行编组，并确定各车辆在编组中的编组位置；所述车辆包括车载主控器和执行器；车载主控器，与所述控制中心通讯连接，用于获取控制中心的编组信息以及自身所属车辆的编组位置，并根据获取的编组信息和编组位置确定自身所属车辆的行驶状态；执行器，与自身所属车辆的车载主控器通讯连接，用于获取该车载主控器确定的行驶状态，并根据该行驶状态进行工作，使同一编组内各车辆的行驶状态一致。以实现减少车辆消耗在克服空气阻力上的能耗及污染排放量的目的。

Description

一种车辆节能减排编组***
技术领域
本发明实施例涉及节能减排技术，尤其涉及一种车辆节能减排编组***。
背景技术
近年来，汽车成为人们不可或缺的交通工具，然而汽车在带给人们交通便利的同时，也带来了巨大的能源消耗及污染物的排放。
车辆在道路上行驶时，为克服空气阻力，所需功率Pe的计算公式如下：
Pe＝K·CD·A·V3
式中，K为常数，CD为风阻系数，A为迎风面积，V为车速。
Pe的数值大小与车速V的立方成正比,当车速超过某一限度时，如自重1.5吨以上的轿车以90公里/小时速度行驶，消耗在克服空气阻力上的功率将占克服总阻力功率的50％以上，超过克服道路坡度及滚动阻力的功率之和P0，载重货车与客车的情况与此类似。
考虑到我国高速公路汽车通行总量的巨大数字，可见消耗在克服空气阻力上的能耗及污染排放量是极为惊人的。
发明内容
本发明实施例提供一种车辆节能减排编组***，以实现减少车辆消耗在克服空气阻力上的能耗及污染排放量。
本发明实施例提供了一种车辆节能减排编组***，包括控制中心和至少两台车辆，其中：
控制中心，用于接收所述至少两台车辆的编组请求及车辆属性信息，依据所述编组请求及车辆属性信息对所述至少两台车辆进行编组，并确定各车辆在编组中的编组位置；
所述车辆包括车载主控器和执行器；车载主控器，与所述控制中心通讯连接，用于获取控制中心的编组信息以及自身所属车辆的编组位置，并根据获取的编组信息和编组位置确定自身所属车辆的行驶状态；执行器，与自身所属车辆的车载主控器通讯连接，用于获取该车载主控器确定的行驶状态，并根据该行驶状态进行工作，使同一编组内各车辆的行驶状态一致。
本发明实施例通过将车辆分组行驶，解决了车辆消耗在克服空气阻力上的能耗及污染排放量大的问题，实现了减少车辆消耗在克服空气阻力上的能耗及污染排放量的效果。
附图说明
图1是本发明实施例一中的一种车辆节能减排编组***的结构图；
图2是本发明实施例一中的车辆的结构图；
图3是本发明实施例三中的一种车辆节能减排编组***结构图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本发明，而非对本发明的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本发明相关的部分而非全部结构。
实施例一
图1是本发明实施例一中的一种车辆节能减排编组***的结构图，本实施例可适用于用户需要减少车辆克服空气阻力所需功率的情况，如图1所示，本实施例提供了一种车辆节能减排编组***，包括控制中心110和至少两台车辆120，其中：
控制中心110，用于接收所述至少两台车辆120的编组请求及车辆属性信息，依据所述编组请求及车辆属性信息对所述至少两台车辆120进行编组，并确定各车辆在编组中的编组位置；
图2是本发明实施例一中的车辆的结构图，结合图1和图2，所述车辆120包括车载主控器121和执行器122；车载主控器121，与所述控制中心110通讯连接，用于获取控制中心110的编组信息以及自身所属车辆120的编组位置，并根据获取的编组信息和编组位置确定自身所属车辆的行驶状态；执行器122，与自身所属车辆120的车载主控器121通讯连接，用于获取该车载主控器121确定的行驶状态，并根据该行驶状态进行工作，使同一编组内各车辆的行驶状态一致。
其中，所述控制中心110可以在全国范围内设置，也可以分区域设置，具体形式并不限定，只要能与所述车载主控器121通讯连接即可。所述控制中心110还应该能够对车辆120发出的编组请求和车辆属性信息进行分析，并根据分析结果对车辆120进行编组，使编组后的能耗最大程度的减小。在完成对车辆的编组及车辆的编组位置分配后，全程监控编组行驶状况，存储完整数据，并进行实时分析。
具体的，所述车辆的编组请求应该包含有行驶的目的地及行车路线信息，所述车辆属性信息应包括车辆迎风面积、车辆的类型、以及车辆自重信息，以便控制中心110进行编组。示例性的，控制中心110可以将行驶目的地相同并且迎风面积相同的车辆分为一组；可以将行驶目的地相同，车辆的类型相同，并且迎风面积相近的车辆分为一组；也可以将迎风面积相同，目的地不同，但行车路线相同，只是目的地会先后到达的车辆分为一组，具体编组方式并不限定，只要能最大限度的减少能量消耗即可。另外，在对迎风面积相同的货车等载重车分组时，还应考虑车辆的自重。由于载重车在装载重物和不装载重物时，车辆的自重相差很大，油耗也就不同，因此应将自重接近的车辆分为一组，以方便费用结算。
具体的，在确定编组后，所述控制中心110可以根据目的地确定车辆的编组位置。示例性的，可以将组内目的地最远的车辆作为组内车辆的首车，其他车辆根据目的地由远到近依次在首车后排列，分别叫做第二车辆、第三车辆……第n车辆；也可以将目的地最近的车辆作为组内车辆的首车，其他车辆根据目的地由近到远依次排列，不做具体限定。
在编组完成后，编组内车辆的车载主控器121采集车辆的行驶状态信息，通过执行器122控制各车辆的行驶状态。编组内各车辆可以通过车载主控器121进行实时通讯，以保持编组内各车辆的行驶状态保持一致。
优选的，所述控制中心110，具体用于将行车路线一致并且迎风面积相同的车辆编为一组。
具体的，将行车路线一致并且迎风面积相同的车辆编为一组可以最大限度的减小在克服空气阻力上的能耗及污染排放量。例如，几辆相同的车辆(假定为5辆)编成一列，在道路上行驶，由于风阻系数、迎风面积相同，则克服空气阻力的能耗总数值几乎与一辆车单独行驶时的能耗一样，则在相同的车速下，编组车队每台车克服空气阻力消耗的功率仅为单台车行驶时消耗功率的五分之一。由此可以看出，组内车辆越多，平均分配到每辆车的功耗就越小，但是，考虑到车辆越多，组内车辆行驶状态保持一致的难度越大，且行驶不灵活，组内车辆优选为五到六辆。
本发明实施例通过将车辆分组行驶，解决了车辆消耗在克服空气阻力上的能耗及污染排放量大的问题，实现了减少车辆消耗在克服空气阻力上的能耗及污染排放量的效果。
实施例二
本实施例以上述实施例为基础，在车辆的编组位置包括主车位和副车位，时对车辆节能减排编组***作进一步限定。
位于主车位的主车中的车载主控器，用于采集主车的行驶状态信息；
位于副车位的副车中的车载主控器，与同一编组内的主车车载主控器通讯连接，用于获取该主车的行驶状态信息，并根据获取的行驶状态信息控制副车的执行器工作，使同一编组内所有副车的行驶状态与主车行驶状态一致。
具体的，主车位即编组的首车所在位置，副车位即编组除首车之外的车位。将位于主车位的车辆称为主车，位于副车位的车辆成为副车。
进一步的，行驶状态信息包括前轮转向角、加速踏板位置、制动踏板位置和车速信息。
具体的，所述车载主控器，可接收控制中心指令实施编组，主车的车载主控器负责采集主车的前轮转向角、加速踏板位置、制动踏板位置和车速信息，并发送给副车的车载主控器，而副车的车载主控器则接收主车的控制信号再向本车执行机构下达相应指令，使其行驶状态与主车保持一致。
进一步的，所述主车的车载主控器，还用于接收所述副车的车载主控器发送的退组请求，以控制所述副车退出编组。
具体的，当编组内某一副车由于到达目的地或者临时变更行车路线等原因需要退出编组时，由所述副车的车载主控器向编组内的主车发送退组请求，主车辆的车载主控器发出同意退组指令后，所述副车即可退出。
进一步的，所述控制中心，还用于接收所述车辆的车载主控器发送的退组请求，以控制所述车辆退出编组。
具体的，如上所述，当所述副车退出编组时，还应再次向控制中心发送退组请求，此时控制中心对所述退组请求不做回应，只进行统计，以方便控制中心进行计费以及重新编组。所述退组请求可以由主车的车载主控器发送，也可以由副车的车载主控器发送，不做具体限定。
当编组内的主车需要退出编组时，则由所述主车的车载主控器向控制中心发送退组请求，待控制中心同意后，所述主车退出编组，控制中心安排其他车辆作为该编组的主车。
本发明实施例通过将车辆分组行驶，并采用了灵活的加入及退出机制。解决了车辆消耗在克服空气阻力上的能耗及污染排放量大的问题，实现了减少车辆消耗在克服空气阻力上的能耗及污染排放量的效果。
实施例三
图3是本发明实施例三中的一种车辆节能减排编组***结构图。本实施例以上述实施例提供的车辆节能减排编组***为基础进行优化，增加车辆连接器330，用于固定连接同一编组内的车辆。优化后的***包括控制中心310、至少两台车辆320和车辆连接器330。
其中，所述车辆连接器330可以保持主车和副车的相对位置不变，运动状态高度协调。
进一步的，所述车辆连接器330包括接触式连接器和非接触式连接器。
其中，所述接触式连接器即为有实体连接的硬装置，可以是刚性连接装置，也可以是非刚性的，采用刚性连接装置可以更好的控制车辆的位置关系。在使用接触式连接器进行车辆的连接时，车辆需减速或者停靠在路边，使车辆的行驶状态保持高度一致，才可进行连接。接触式连接器可以采用自动连接方式，也可以采用手动连接方式。
所述非接触式连接器通过车载主控器之间通讯控制各车执行机构，实现无实体装置但又能保持车距不变的软连接状态。
本发明实施例通过将车辆分组行驶，并采用车辆连接器将组内的车辆连接在一起，使组内车辆相对位置不变，运动状态高度协调。解决了车辆消耗在克服空气阻力上的能耗及污染排放量大的问题，实现了减少车辆消耗在克服空气阻力上的能耗及污染排放量的效果。
注意，上述仅为本发明的较佳实施例及所运用技术原理。本领域技术人员会理解，本发明不限于这里所述的特定实施例，对本领域技术人员来说能够进行各种明显的变化、重新调整和替代而不会脱离本发明的保护范围。因此，虽然通过以上实施例对本发明进行了较为详细的说明，但是本发明不仅仅限于以上实施例，在不脱离本发明构思的情况下，还可以包括更多其他等效实施例，而本发明的范围由所附的权利要求范围决定。

Claims (8)

1.一种车辆节能减排编组***，其特征在于，包括控制中心和至少两台车辆，其中：
控制中心，用于接收所述至少两台车辆的编组请求及车辆属性信息，依据所述编组请求及车辆属性信息对所述至少两台车辆进行编组，并确定各车辆在编组中的编组位置；
所述车辆包括车载主控器和执行器；车载主控器，与所述控制中心通讯连接，用于获取控制中心的编组信息以及自身所属车辆的编组位置，并根据获取的编组信息和编组位置确定自身所属车辆的行驶状态；执行器，与自身所属车辆的车载主控器通讯连接，用于获取该车载主控器确定的行驶状态，并根据该行驶状态进行工作，使同一编组内各车辆的行驶状态一致。
2.根据权利要求1所述的***，其特征在于，所述编组位置包括主车位和副车位，
位于所述主车位的主车中的车载主控器，用于采集主车的行驶状态信息；
位于所述副车位的副车中的车载主控器，与同一编组内的主车车载主控器通讯连接，用于获取该主车的行驶状态信息，并根据获取的行驶状态信息控制副车的执行器工作，使同一编组内所有副车的行驶状态与主车行驶状态一致。
3.根据权利要求2所述的***，其特征在于，行驶状态信息包括前轮转向角、加速踏板位置、制动踏板位置和车速信息。
4.根据权利要求2所述的***，其特征在于，
所述主车的车载主控器，还用于接收所述副车的车载主控器发送的退组请求，以控制所述副车退出编组。
5.根据权利要求1所述的***，其特征在于，
所述控制中心，还用于接收所述车辆的车载主控器发送的退组请求，以控制所述车辆退出编组。
6.根据权利要求1所述的***，其特征在于，还包括：
车辆连接器，用于固定连接同一编组内的车辆。
7.根据权利要求6所述的***，其特征在于，所述车辆连接器包括接触式连接器和非接触式连接器。
8.根据权利要求1所述的***，其特征在于，
所述控制中心，具体用于将行车路线一致并且迎风面积相同的车辆编为一组。
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