Multifractal analysis vehicle’s in-use speed profile for application in driving cycles

Time signals recorded by the on-board diagnostic system (OBD), describing the manner of vehicle’s movement in actual road conditions show non-stationarity and non-linearity, as well as statistical multiscalarity. In practice, it means that the analysis of registered time series requires modelling of non-linear phenomena. The aim of this study was to examine the nature of the vehicle speed profile in actual road conditions with the method of multifractal analysis. A number of studies indicates that the driving tests applied for many years have not been representative for the actual operating conditions of vehicles. For both the new Worldwide Harmonised Light duty Test Cycle (WLTC), a worldwide harmonised procedure of light vehicle testing, as well as in actual urban driving conditions along the measuring route, being subject to empirical research, confirmation of strong multifractal properties of the recorded vehicle speed time series have been obtained.

Sygnały czasowe rejestrowane przez system diagnostyki pokładowej OBD i opisujące sposób ruchu pojazdu w rzeczywistych warunkach drogowych, wykazują niestacjonarność i nieliniowość oraz statystyczną wieloskalowość. W praktyce oznacza to, że analiza zarejestrowanych szeregów czasowych wymaga modelowania zjawisk nieliniowych. Celem niniejszej pracy było zbadanie charakteru profilu prędkości pojazdów w rzeczywistych warunkach drogowych metodą analizy multifraktalnej. Szereg badań wskazuje, że stosowane przez wiele lat testy jezdne nie były reprezentatywne dla rzeczywistych warunków eksploatacyjnych pojazdów. Zarówno dla nowego cyklu jezdnego WLTC, światowej zharmonizowanej procedury badań pojazdów lekkich jak i w rzeczywistych warunkach drogowych jazdy miejskiej na trasie pomiarowej, będącej przedmiotem badań doświadczalnych uzyskano potwierdzenie silnych własności multifraktalnych rejestrowanych szeregów czasowych prędkości pojazdu.