一種基于大數據的車輛換擋提醒裝置

朱磊磊 王殿輝 朱雪巖

摘 要：傳統的換擋提醒裝置一般基于單車的算力、參數固化、參考的信息量比較少。隨著大數據和車聯網技術的發展，可以將網絡端的計算能力應用于換擋提醒過程中，根據車輛的運行路段及車輛配置情況，將從車輛運行大數據中提取的對應換擋時機參數通過網絡實時傳送給車載換擋提醒設備。

關鍵詞：換擋提醒;大數據;商用車;油耗;CAN;車聯網

隨著汽車電子技術的發展以及車載網絡終端等設備在商用車上的廣泛應用，車輛可以將自身的各種信息傳輸匯聚到網絡中央處理器，通過計算機和通信技術，這些大量的車輛信息可以被分析和處理，從而得出不同功能場景的應用。駕駛一款重卡，需要十分注意的就是將發動機的轉速控制在發動機經濟轉速區內，實現降低油耗的目的，車輛的油耗跟司機的駕駛習慣有很大關系，優化商用車司機駕駛習慣可以達到降低油耗、減少污染物排放、延長車輛運行里程的目的。

本文介紹了一種換擋提醒裝置，主要應用于手動擋商用車上，可以根據車輛的運行路段及車輛配置情況，將從車輛運行大數據中提取的對應換擋時機參數通過網絡實時傳送給車載換擋提醒設備，從而提升換擋提醒設備的提醒準確性、實時性和預判性，進一步降低車輛的油耗。

1 系統基本介紹

系統包括換擋提醒裝置、車載CAN網絡、車載網絡終端、網絡數據庫和網絡中央處理器。換擋提醒裝置負責接收并配置車載網絡終端下發的換擋參數、回傳換擋數據及提醒司機換擋，車載CAN網絡用來傳輸換擋提醒裝置和車載網絡終端的CAN報文，車載網絡終端將網絡中央處理器下發的換擋參數發送到CAN線上，并將換擋提醒裝置回傳的數據傳回網絡中央處理器，網絡數據庫用來存儲車輛運行的數據，網絡中央處理器用于從車輛運行大數據中提取和優化換擋參數，設定換擋參數下發閾值并下發數據。

2 技術實現方案

技術方案如圖所示，圖中虛線指網絡中央處理器，負責存儲和分析車輛的運行數據、換擋提醒參數數據的提取和下發以及車輛換擋時機反饋的跟蹤，數據存儲在車輛運行數據中心的數據庫中，運用計算機在數據庫中根據車輛的油耗、路況、發動機扭矩、發動機轉速、車況、換擋時機等對車輛運行數據進行分析處理。車輛運行數據中心存儲車輛運行的大數據，從中提取到低油耗車輛的換擋習慣、車輛特性及運行路況等特征，形成換擋提醒參數數據庫。換擋提醒參數下發中心負責將換擋參數下發到具體運行的車輛，下發閾值根據車輛的運行路段、車輛自身特性來判斷，車輛的運行路段和車輛特性通過車載網絡終端上傳到換擋提醒參數下發中心，達到閾值時將換擋提醒參數下發到車輛。通過回傳的換擋CAN報文監控和優化閾值，同時將換擋數據回傳至換擋提醒參數數據庫，形成閉環反饋，平臺根據這些數據進一步優化換擋提醒參數。

網絡中央數據處理平臺將換擋提醒參數下發到車載網絡終端設備，車載網絡終端通過CAN線將換擋提醒參數發送到換擋提醒裝置中，換擋提醒裝置根據新的參數提醒司機升檔降擋。車載網絡終端將換擋提醒參數發送給換擋提醒裝置時，為保證設備安全，需要進行車載網絡終端和換擋提醒裝置雙向的安全校驗，即驗證換擋提醒裝置的合法性也驗證車載網絡終端的合法性，如果一方驗證不通過則終止數據下發。換擋提醒設備每次提醒司機換擋時，同時將換擋數據通過CAN線發送到車載網絡終端，車載網絡終端設備再將該數據回傳至網絡中央處理平臺。數據回傳過程中，為保證回傳數據安全，也需要進行車載網絡終端和換擋提醒裝置雙向的安全校驗，如果一方驗證不通過則終止數據回傳，視為無效數據。

3 結語

目前的換擋提醒裝置換擋時機的判斷主要依靠車載換擋裝置的計算，換擋邏輯一經設定就不可更改，除非重新刷寫程序，不能根據路況、車況進行優化調整。本方法可以結合車輛運行的大數據，根據不同的路況、車況配置不同的換擋邏輯，提醒司機在更趨近低油耗的狀態下駕駛車輛。

參考文獻：

[1]王帥，運用CRUISE對換擋提醒的研究. 汽車實用技術，2017，20：7-11.

[2]莫舒玥，林土淦，手動擋換擋提醒系統的開發和應用研究.西部交通科技，2018，12：30-31.