(19)中华 人民共和国 国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202111449815.4 (22)申请日 2021.12.01 (71)申请人 东南大学 地址 210000 江苏省南京市江宁区东 南大 学路2号 (72)发明人 庄伟超　李兵兵　殷国栋　李锦辉　 唐梦成　 (74)专利代理 机构 北京德崇智捷知识产权代理 有限公司 1 1467 代理人 王斌 (51)Int.Cl. G06Q 10/04(2012.01) G06Q 50/06(2012.01) G06F 16/29(2019.01) G06F 16/901(2019.01) (54)发明名称 插电式混合动力汽车路由方法、 装置、 车辆 及存储介质 (57)摘要 本发明提出了一种插电式混合动力汽车路 由方法、 装置、 车辆及存储介质， 路由方法包括以 下步骤： 地图模型的建立； 路径状态的划分； 目标 函数的构建； 有效状态集的构建； 最优路径的选 择。 本发明针对混合动力汽车提出了一种高实时 性插电式混合动力汽车经济性路由方法。 基于构 建的地图模型， 并考虑充电站约束， 以实现地图 的路口和路段划分， 计算各路段边权， 构建路径 策略状态集， 提取节点有效状态， 求解成本最小 路径， 该方法解决了混合动力汽 车不确定边权问 题， 方法实时性高。 权利要求书3页 说明书7页 附图1页 CN 114254811 A 2022.03.29 CN 114254811 A 1.一种插电混合动力汽车路由方法， 其特 征在于： 包括以下步骤： 步骤1： 构建地图模型， 并考虑充电站约束， 以实现地图的路口和路段划分； 步骤2： 针对混合动力 工作模式划分路径状态， 综合考虑插电混合动力汽车电耗和油耗 特点， 实现代价统一 化， 确定路段边权； 步骤3： 根据驾驶员需求， 求 解目标点的所有状态， 构建路径策略状态集； 步骤4： 构建车辆全路径目标函数， 提取有效状态， 求 解最优路径。 2.根据权利要求1所述的插电式混合动力汽车路由方法， 其特征在于： 步骤1中， 构建地 图模型， 包括： 获取城市地图， 将其建立 为有向图 其中， 节点 表示城市每条路的路口， n为路口数； 弧长 表示 两路口之间的路段， m为路段 数； 在某些节点上设置有 充电站， 表示充电站 节点， 3.根据权利要求2所述的插电式混合动力汽车路由方法， 其特征在于： 步骤2中， 针对混 合动力工作模式划分路径状态， 综合考虑插电混合动力汽车电耗和油耗特点， 实现代价统 一化， 确定路段边权， 包括： 计算车辆在某路段(a， b)上等效能耗 ψ(G， E)： 式中， μ是汽油的低热值， ρ 是汽油密度， G是汽油消耗 量， E是电量消耗 量； 计算能耗成本φ(G， E)： φ(G， E)＝α G+β E 式中， α 是汽油单价， β 是电单价； 根据电池当前SOC能否满足车辆在电量耗尽模式下行驶完该路段， 将路径状态分为四 种情况： (1)当Ea≥ECD(a， b)时， 车辆将在(a， b)路段 上以电量 耗尽模式运行 Ψ(a， b)＝ ψ(GCD(a， b)， ECD(a， b)) Φ(a， b)＝φ(GCD(a， b)， ECD(a， b)) Eb＝min(Ea‑ECD(a， b)， E*) 式中， Ea是在节点a的电池电量； Eb是在节点b的电池电量； ψ(a， b)是车辆在路段(a， b)上 的等效能耗量； φ(a， b)是车辆在路段(a， b)上的能耗成本； ECD(a， b)是车辆电量耗尽模式下 在路段(a， b)上的耗电量； Ei是在节点i的SOC； E*是电池容量； GCD(a， b)是车辆电量耗尽模式 下在路段(a， b)上的耗油量； (2)当Ea＝10％时， 车辆将在(a， b)路段 上以电量平衡模式运行 Ψ(a， b)＝ ψ(GCS(a， b)， 0) Φ(a， b)＝φ(GCS(a， b)， 0) Eb＝Ea 式中， GCS(a， b)是车辆电量平衡模式下在路段(a， b)上的耗油量； (3)当10％＜Ea＜ECD(a， b)时， 车辆将先在电量耗尽模式下消耗电池电量和少量油耗， 电池SOC＝10％后， 车辆调为电量平衡模式：权　利　要　求　书 1/3 页 2 CN 114254811 A 2Eb＝10％ (4)当b是充电站且车辆在此充电时， 将前三种情况(1)、 (2)和(3)中的Eb重置为E*。 4.根据权利要求3所述的插电式混合动力汽车路由方法， 其特征在于： 步骤3 中， 根据驾 驶员需求， 求 解目标点的所有状态， 构建路径策略状态集， 包括： 根据驾驶员的位置节点s和给定其目的地d， 生成s到d的所有路径序列F： F＝<v1， v2， ...， vl> 其中， v1＝s， vl＝d； 计算车辆路径序列所有节点状态 δ(i， Ei， Φi， Ψi， β )， 构建路径策略状态集； 其中， i表示车辆当前位置节点， Ei表示在节点i处的S OC； Φi表示在节点i处的能 耗成本； Ψi表示在节点 i处的能量消耗 量； β 是前一状态 节点； 对于车辆选择某一确定路线ρ ＝[v1， v2， ...， vl]后， 车辆从路径节点vm→vm+1的状态从节 点状态α(i， Ei， Φi， Ψi， β )→节点状态 γ(j， Ej， Φi+Φ(i， j)， Ψi+Ψ(i， j)， α )， 计算 路径ρ 的 能量消耗Ψρ和能耗成本Φρ： 式中， Ψ(vi， vi+1)表示在路段(vi， vi+1)的能量消耗量； Φ(vi， vi+1)表示在路段(vi， vi+1) 处的能耗成本 。 5.根据权利要求4所述的一种混合动力汽车路由方法， 其特征在于： 步骤4中， 制定的目 标函数为： 式中， ρ*为路径序列F中的最经济路线； 基于步骤3建立的路径状态策略集， 进行最经济路线ρ*的寻找。 6.根据权利要 求5所述的一种混合动力汽车路由方法， 其特征在于： 在路径序列F＝<v1， v2， ...， vl>中， 不同的前一节点vi‑1到达节点vi时， 节点vi的状态vi(i， Ei， Φi， Ψi， β )不同， 将 不同状态vi(i， Ei， Φi， Ψi， β )中Φi最小的状态定义为有效状态； 将节点vi的有效状态作为 节点vi的最优线路。 7.根据权利要求6所述的一种混合动力汽车路由方法， 其特征在于： 根据步骤1建立的 地图模型以及驾驶员选择 的目的地， 搜索所有可能的节点状态， 求出每一个节点的有效状 态， 具体如下： 为 每 个 节点 制定 一 个 表 格 Lj用于 储 存 其 有效 状 态 ， 对 于 某一 节 点 状 态 先储存于Lj， 接着更新该节点状态γ(j， Ej， Φi+Φ(i， j)， Ψi+Ψ权　利　要　求　书 2/3 页 3 CN 114254811 A 3