传统汽车与电动车的比较数学建模

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新能源车辆动力系统的建模、仿真及优化算法

新能源车辆动力系统的建模、仿真及优化算法

新能源车辆动力系统的建模、仿真及优化算法新能源车辆动力系统建模、仿真及优化算法是新能源汽车领域的关键问题之一。

该问题主要涉及到电池、电机、控制器等多个方面,需要对各个部件进行系统建模与分析,并提出相应的优化算法,以提高新能源车的整体性能。

建模方面,根据新能源车辆的实际情况和工作原理,可采用不同的建模方法,如基于物理原理的建模、基于统计学模型的建模、基于神经网络的建模等。

其中,基于物理原理的建模是一种较为常用的方法,能够准确地描述电池、电机、传动系统等部件的物理特性,并利用物理公式对其进行计算模拟。

仿真方面,通过对建立的模型进行仿真,可以得到部件的工作性能、功率输出、能量转换效率等参数,并得到整车的动力性能、能耗性能等指标,从而为新能源车辆的设计和优化提供有效的依据。

优化算法方面,目前广泛应用的算法包括PID控制算法、模型预测控制算法、基于遗传算法的优化算法等。

其中,基于遗传算法的优化算法是一种较为有效的方法,能够对多个参数进行优化,并考虑到不同变量之间的相互影响。

综上所述,新能源车辆动力系统建模、仿真及优化算法是新能源汽车领域中的重要问题,其研究将为新能源车的设计和优化提供有效的理论依据,同时也有助于推动新能源汽车产业的发展。

一、新能源车背景概述(一)新能源车的定义新能源车是指以新型能源为动力的汽车,它采用的能源比传统燃油车更加环保、经济、节能,包括电动汽车、混合动力汽车、燃料电池汽车等。

(二)新能源车的发展历程新能源汽车的概念和技术在上世纪就已经开始研究,但直到21世纪,随着环境污染和能源危机的凸显,新能源汽车才开始大力推广。

国内外政府涌现出一系列鼓励新能源汽车发展的政策。

中国政府发布了一系列《新能源汽车产业发展规划》,并出台多项补贴政策,促进新能源汽车市场增长。

(三)新能源车的发展现状随着新能源汽车技术的日益成熟,越来越多的新能源车型开始进入市场。

截至2021年,我国新能源汽车保有量已超过500万辆,市场规模不断扩大。

传统汽车vs电动汽车比较

传统汽车vs电动汽车比较

传统汽车vs电动汽车比较在过去的几十年中,传统汽车一直是人们出行的主要选择。

然而,随着环境问题的日益严重,电动汽车逐渐成为了一种替代传统汽车的可行选择。

本文将探讨传统汽车和电动汽车之间的比较,包括性能、环保性、经济性和未来发展前景等方面。

性能比较加速性能传统汽车通常搭载内燃机,其能提供比较强劲的动力输出。

因此,在加速性能方面,传统汽车往往胜过电动汽车。

尤其是在高速公路上超车时,传统汽车的强大动力可以快速完成超车操作。

但是电动汽车在低速驾驶时具有更好的起步加速,这对城市交通和日常驾驶而言十分重要。

续航里程续航里程是衡量一辆电动汽车实用性的重要指标之一。

目前,虽然电动汽车的续航里程在不断提高,但与传统汽车相比仍然存在差距。

传统汽车加注燃油可以继续行驶数百甚至上千公里,而电动汽车在一次充电后一般只能行驶数百公里。

这使得长途旅行时,人们更倾向于选择传统汽车。

环保性比较尾气排放与传统汽车使用燃油燃烧产生大量尾气污染不同,电动汽车没有尾气排放问题。

这对改善空气质量和减少温室气体排放具有积极意义。

特别是在大城市中心区域,限制尾气排放已经成为政府的重点环保政策之一。

能源消耗电动汽车使用电能作为动力来源,而非传统上使用石油燃料。

这可以减少对有限资源的依赖,并减少对石油市场价格波动的敏感性。

此外,随着可再生能源逐渐发展和普及,例如太阳能和风能,将来电动汽车将更加清洁并且环保。

经济性比较购买成本从购买成本来看,电动汽车通常比传统汽车更昂贵。

这主要因为电池技术和制造成本仍然较高。

虽然近年来价格有所下降,但仍然是许多消费者考虑购买电动汽车时必须权衡的一个因素。

使用成本未来发展前景比较技术进步随着技术的不断进步,电动汽车领域正在迅速发展。

例如对于电池技术的改进、充电设施的建设以及自动驾驶技术等方面都取得了巨大进展。

这将有助于提高电池容量、缩短充电时间以及增加充电设施数量等问题,在未来使得电动汽车更加普及和便捷。

政府政策由于环境保护和可持续发展等问题的关注度不断提高,许多国家纷纷制定了支持促进电动汽车发展的政策措施。

新能源汽车和传统汽车的对比分析

新能源汽车和传统汽车的对比分析

新能源汽车和传统汽车的对比分析新能源汽车和传统汽车是两种不同类型的汽车,它们在动力来源、环保性能、经济性等方面存在着显著的差异。

本文将对新能源汽车和传统汽车进行对比分析,以帮助读者更好地了解这两种汽车的特点和优劣势。

一、动力来源新能源汽车通常指的是采用电力、氢气等清洁能源作为动力的汽车,其中最为常见的是电动汽车。

电动汽车使用电池储存电能,通过电动机驱动车辆运行。

相比之下,传统汽车则主要依赖内燃机燃烧汽油、柴油等化石燃料来产生动力。

从动力来源来看,新能源汽车具有清洁、环保的优势。

电动汽车的驱动系统中没有排放废气,不会产生一氧化碳、氮氧化物等有害气体,因此对空气质量和环境没有负面影响。

而传统汽车燃烧化石燃料时会产生大量尾气排放,给大气环境带来严重污染。

二、环保性能由于动力来源的差异,新能源汽车在环保性能上具有明显优势。

电动汽车的零排放特性使其成为减少空气污染和全球变暖的重要选择。

而传统汽车的排放污染一直是环保专家关注的焦点,在一些大城市中,传统汽车的排放已经被限制。

此外,新能源汽车在能源利用效率上也具有优势。

电动汽车的动力转换效率相对较高,能将电能转化为动力的效率较高,而传统汽车则由于内燃机的工作原理,动力转换效率相对较低。

因此,从环保性能来看,新能源汽车明显优于传统汽车。

三、经济性在经济性方面,新能源汽车和传统汽车存在较大差异。

首先,新能源汽车的购置成本相对较高,主要是由于电池等核心部件的昂贵,导致新能源汽车的售价相对较高。

但是由于电动汽车使用电能作为动力,电能的价格相对较低,因此使用成本较为经济。

相比之下,传统汽车的购置成本较低,但是随着油价的不断上涨,燃料成本成为传统汽车的一个显著开支。

尤其是在一些欧洲国家和亚洲国家,燃料价格较高,使用传统汽车的成本相对较高。

然而,随着新能源汽车技术的不断进步和应用,其购置成本将逐步下降,使用成本也将进一步降低,使新能源汽车的经济性逐渐提升。

因此,从经济性来看,新能源汽车具有潜在的优势。

传统汽车vs电动汽车比较

传统汽车vs电动汽车比较

传统汽车vs电动汽车比较随着科技的迅速发展,汽车的种类也从最初的燃油动力车辆逐渐演变为现代的电动汽车。

在环保意识不断增强以及能源危机日益严重的背景下,传统汽车与电动汽车之间的比较变得越来越重要。

本文将对两者进行全面分析,包括性能、经济性、环保以及未来发展等多个方面.一、性能对比1.1 动力来源传统汽车主要依靠内燃机作为动力来源,燃油(如汽油或柴油)通过点燃产生动力。

然而,电动汽车则是以电池为驱动源,通过电力驱动电动机,两者在动力传输过程中的方式有所不同。

1.2 加速与最高速度在加速性能上,电动汽车通常在起步时具备瞬时扭矩,因此能够实现更加迅猛的加速体验。

很多电动汽车如特斯拉Model S,可以在短短几秒内从0加速到100公里/小时,而传统汽车的加速速度则受内燃机转速和变速箱换挡时机的影响相对较慢。

然而,在最高速度方面,绝大多数高性能传统跑车通常可以达到更高的极限速度,这是因为目前大部分主流电池技术尚未能够提供足够高的能量密度,以支持更高的速度。

1.3 行驶范围传统汽车加满油可以行驶约500公里到700公里,但随着燃油消耗和驾驶习惯的不同,实际行驶范围也可能会有所波动。

相比之下,电动汽车目前一般情况下行驶范围在350公里到600公里之间,但随着电池技术的发展,这一差距正在逐渐缩小。

1.4 驾驶感受驾驶传统汽车往往传递出更多的机械反馈,比如发动机声、变速箱换挡带来的颠簸等,这对于一些驾驶爱好者具有一定吸引力。

而电动汽车则因其电机产生的平稳动力,提供了非常顺畅且安静的驾驶体验,尤其是在城市交通中更显优势。

二、经济性对比2.1 燃料成本传统汽车需要定期加油,汽油价格波动较大,用户难以预测长期成本。

那么,这种不稳定性,很大程度上影响了燃油车每年的运行费用。

而电动汽车使用电力作为能源,相对来说运营成本较低,并且随着可再生能源的发展,电价有可能会进一步降低。

2.2 维护费用传统汽车需定期更换机油及其他零部件,相对来说维护成本较高。

电动汽车与传统汽车的比较研究

电动汽车与传统汽车的比较研究

电动汽车与传统汽车的比较研究在当今的汽车市场中,电动汽车和传统汽车是两大主要的车型类别。

它们各自有着独特的特点和优势,也面临着不同的挑战和问题。

接下来,让我们对这两种类型的汽车进行一个全面的比较研究。

首先,从动力来源和能源消耗方面来看,传统汽车主要依赖于内燃机,通过燃烧汽油或柴油来产生动力。

而电动汽车则是由电池组提供电能,驱动电动机运转。

在能源消耗上,电动汽车的电能转化效率通常高于传统汽车内燃机的燃料转化效率。

这意味着电动汽车在行驶相同距离的情况下,往往能够消耗更少的能量。

就环保性能而言,电动汽车具有明显的优势。

传统汽车的尾气排放是造成空气污染的主要来源之一,其中包含的有害物质如一氧化碳、氮氧化物和颗粒物等,对环境和人体健康都有较大的危害。

相比之下,电动汽车在行驶过程中几乎零排放,对于改善空气质量和减少温室气体排放有着重要的意义。

在成本方面,电动汽车和传统汽车各有特点。

传统汽车在购买时的价格相对较低,但是在使用过程中,燃油费用是一项持续的支出。

而电动汽车虽然购车价格较高,但其充电成本通常低于燃油成本。

随着电池技术的不断进步和产量的增加,电动汽车的成本有望进一步降低。

在续航里程和充电/加油便利性上,目前传统汽车具有一定的优势。

传统汽车加满油后的续航里程通常较长,而且加油站点分布广泛,加油过程相对快捷。

而电动汽车的续航里程受到电池容量的限制,虽然近年来有所提高,但仍无法与传统汽车相比。

此外,充电桩的建设还不够完善,充电时间也相对较长,给电动汽车的使用带来了一定的不便。

从车辆性能方面来说,电动汽车由于电动机的特性,能够在瞬间输出较大的扭矩,因此加速性能往往优于传统汽车。

同时,电动汽车的噪音和振动也相对较小,提供了更为安静和舒适的驾驶环境。

传统汽车在高速行驶时的动力表现和续航能力可能更出色一些。

在保养和维护方面,电动汽车的结构相对简单,没有内燃机的复杂机械部件,因此保养项目相对较少,维护成本也较低。

传统汽车则需要定期更换机油、滤清器等部件,保养成本较高。

传统汽车与电动汽车的对比

传统汽车与电动汽车的对比

传统汽车与电动汽车的对比随着环境保护意识的增强和技术的发展,电动汽车逐渐成为了人们关注的焦点。

与传统汽车相比,电动汽车在诸多方面展现出了独特的优势。

本文将对传统汽车与电动汽车进行对比,从续航里程、环保性能以及经济性等方面,深入分析两者的异同。

1.续航里程传统汽车采用内燃机驱动,燃料贮存完全决定了传统汽车的续航里程。

传统汽车在市区行驶的续航里程通常为数百公里,而高速行驶的续航里程则稍低一些。

然而,由于燃油资源的有限性,传统汽车的续航里程受到限制。

相比之下,电动汽车依赖电池储存能量,其续航里程一直是人们比较关注的焦点之一。

目前,随着电池技术的逐步成熟,电动汽车的续航里程不断提升。

一些高端电动汽车的续航里程已经可以达到数百公里,甚至超过五百公里。

此外,随着充电设施的完善,用户充电的便利性也得到了极大提高。

2.环保性能环保性能是电动汽车最大的优势之一。

传统汽车燃烧燃料会产生废气,其中包括二氧化碳、氮氧化物以及悬浮颗粒物等对环境有害的物质。

长期以来,传统汽车的排放已经成为了空气污染的重要原因之一。

然而,电动汽车不产生尾气排放,因为其使用的是电能而非燃料。

电动汽车无疑是更环保的选择,有助于减少大气污染,改善城市空气质量。

3.经济性在经济性方面,传统汽车的购买价格较低,维修保养相对容易和便宜。

传统汽车使用常见的燃料,燃料比较易于获得,而且加注燃料也十分方便。

此外,传统汽车的加油站网络非常发达,用户能够轻松找到离自己较近的加油站。

相较之下,电动汽车的购买价格较高,一些高端电动汽车甚至与传统豪华汽车相媲美。

此外,电动汽车充电设施的覆盖仍然有限,用户需要更多的时间和精力去规划充电路线。

尽管如此,电动汽车的运营成本相对较低,电能的价格远远低于燃油。

此外,随着电动汽车技术的进步和市场竞争的加剧,电动汽车的价格将逐渐下降,推动更多消费者选择电动汽车。

4.发展趋势传统汽车行业正逐渐转向电动化。

许多汽车制造商已经提出了电动化战略,并计划逐步减少传统汽车的生产。

新能源汽车与传统汽车的比较研究

新能源汽车与传统汽车的比较研究

新能源汽车与传统汽车的比较研究在当今的汽车市场中,新能源汽车和传统汽车是两大主要阵营。

随着环保意识的增强和技术的不断进步,新能源汽车逐渐崭露头角,而传统汽车则在长期的发展中积累了深厚的底蕴。

接下来,让我们深入地比较一下这两种类型的汽车。

首先,从能源来源和消耗方面来看,传统汽车主要依赖于石油等化石燃料。

这些燃料的燃烧不仅会产生大量的二氧化碳等温室气体,对环境造成污染,而且其资源是有限的,不可持续。

相比之下,新能源汽车通常以电能、氢能等为动力来源。

电能可以通过可再生能源如太阳能、风能等转化而来,氢能也可以通过可持续的方法制取。

这意味着新能源汽车在能源的可持续性和环保性方面具有显著优势。

在性能方面,传统汽车经过了多年的发展,其发动机技术相对成熟,动力输出较为稳定。

然而,新能源汽车在动力性能上也有不俗的表现。

电动汽车的电动机能够在瞬间输出较大扭矩,提供强劲的加速性能,给驾驶者带来全新的体验。

此外,新能源汽车在行驶过程中噪音较小,提供了更为安静舒适的驾乘环境。

成本也是消费者在购车时考虑的重要因素之一。

传统汽车在购买成本上,相对新能源汽车可能会低一些。

但是,从长期使用成本来看,情况则有所不同。

传统汽车的燃油消耗是持续的费用支出,而且随着油价的波动,使用成本可能会不断增加。

新能源汽车的充电成本相对较低,尤其是在夜间低谷电价时段充电,能节省不少费用。

此外,新能源汽车的保养成本通常也低于传统汽车,因为其没有复杂的发动机和传动系统,减少了零部件的更换和维修费用。

续航里程是新能源汽车面临的一个挑战。

目前,大多数电动汽车的续航里程在几百公里左右,虽然随着技术的进步在不断提高,但与传统汽车加满一箱油能行驶的里程相比,仍有一定差距。

这对于长途旅行来说,可能会给消费者带来里程焦虑。

然而,对于城市通勤和日常短途出行,新能源汽车的续航里程通常能够满足需求。

在基础设施方面,传统汽车加油设施已经非常普及,加油方便快捷。

而新能源汽车的充电设施还在不断建设和完善中。

电动汽车与传统汽车的比较

电动汽车与传统汽车的比较

电动汽车与传统汽车的比较在当前全球环境问题日益严峻的背景下,电动汽车作为一种环保、可持续发展的交通方式,引起了人们的广泛关注。

然而,与传统汽车相比,电动汽车在技术、经济以及用户体验等方面还存在一些挑战和限制。

一、技术方面的比较从技术上看,电动汽车与传统汽车有一些明显的不同之处。

首先,电动汽车采用电池作为能量储存装置,而传统汽车则依赖于燃料燃烧来产生动力。

电动汽车的电池技术目前仍然有待改进,充电时间长、续航里程短是其面临的主要难题。

此外,电池的重量和成本也给电动汽车的普及带来了一定的限制。

在动力系统方面,传统汽车采用内燃机驱动,而电动汽车则采用电动机。

电动汽车的电动机具有高效能、低噪音和零排放等优点,但其功率输出受限和电池寿命问题仍然是影响其市场推广的重要因素。

二、经济方面的比较在经济方面,电动汽车与传统汽车之间也存在一些显著差异。

首先,电动汽车的购买成本相对较高,主要是由于电池成本较高。

虽然政府对电动汽车的补贴政策有一定的倾斜,但仍然无法完全解决这个问题。

此外,电动汽车的维护费用也比传统汽车高,主要是由于电池维护和更换成本较高。

然而,电动汽车在长期运营成本上具有优势。

电动汽车在续航里程方面的提升以及充电基础设施的普及可以有效降低使用成本。

同时,由于电动汽车不需要燃油,使用电能的成本相对较低,这也是其较长期的经济效益。

三、用户体验的比较用户体验是决定汽车市场竞争力的重要因素之一。

在这方面,传统汽车在可用性和便利性方面具有一定的优势。

传统汽车使用燃油作为动力来源,充油速度快,驾驶过程中无需担心电量不足。

而电动汽车则需要在充电桩附近进行充电,充电时间长,不如传统汽车方便。

然而,随着充电基础设施的逐步建设和电池技术的不断改进,这一问题正在逐步得到解决。

另外,电动汽车还具有低噪音、零排放、优良的驾驶性能等优点,可为用户提供更加舒适的用车体验。

结语综上所述,电动汽车与传统汽车在技术、经济以及用户体验等方面存在一些差异和限制。

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第五届华中地区大学生数学建模邀请赛承诺书我们仔细阅读了第五届华中地区大学生数学建模邀请赛的竞赛细则。

我们完全明白,在竞赛开始后参赛队员不能以任何方式(包括、电子、网上咨询等)与队外的任何人(包括指导教师)研究、讨论与赛题有关的问题。

我们知道,抄袭别人的成果是违反竞赛规则的, 如果引用别人的成果或其他公开的资料(包括网上查到的资料),必须按照规定的参考文献的表述方式在正文引用处和参考文献中明确列出。

我们重承诺,严格遵守竞赛规则,以保证竞赛的公正、公平性。

如有违反竞赛规则的行为,我们将受到严肃处理。

我们的参赛报名号为:9000007参赛队员 (签名) :队员1:徐队员2:龚碧队员3:于智勇工业与应用数学学会第五届华中地区大学生数学建模邀请赛组委会第五届华中地区大学生数学建模邀请赛编号专用页选择的题号: A参赛的编号: 9000007(以下容参赛队伍不需要填写)竞赛评阅编号:第五届华中地区大学生数学建模邀请赛题目:不同动力汽车的模型评价【摘要】在现在的高科技条件下越来越多的新技术应用到汽车上,特别是汽车的动力系统的技术日新月异,为了节约能源,保护环境,建设节约型社会,用电力作为动力系统的汽车越来越多。

不仅现在有单独以电力作为动力的汽车,而且出现了电力燃油混合动力的汽车。

为了研究传统汽车、电动汽车和混合动力汽车的能量利用效率,使用费用以及经济效益,我们需要建立相关的模型,定量地衡量它们,从而科学详细地分析现在新动力汽车在能量利用率以及经济上的优势。

问题一:根据现有的三类车辆的油耗电耗数据,建立相应的能耗模型,联系实际做出相应的问题解答。

问题二,从使用成本的角度建立三类车的使用成本模型,首先应该明确汽车使用成本所包含的围,我们根据实际情况确定了汽车的使用成本主要包括汽车的维修和保养费用、保险费以及燃料花费。

汽车的维修费用因车而异难以确定,因此我们考虑是否可由这三类汽车的购买价格以及故障率进行实际数据的拟合得出,得出模型后经过和实际数据的对比发现和实际情况拟合得很好,然后问题的解答顺理成章。

问题三,实际是问题二的特殊情况,需要具体选取三类汽车,对其使用成本进行比较和分析,为了使比较结果更具有代表性,我们选取相同品牌的市场占有率较高的三款车型进行研究,然后结合实际情况就可以对三种动力方案进行评价,也可以反过来对我们所建立的模型进行评价。

问题四,这个问题与实际结合得最为紧密,要研究汽油价格对三种汽车市场份额的影响,首先影响消费者选择的因素主要有汽车的使用成本、汽车的购买费用和人们对这三类汽车的偏好程度,其中汽车的购买费用和人们对这三类汽车的偏好程度是一定的,汽油价格影响的是汽车的使用成本中的燃油费用,然后通过建立消费者的效用曲线模型最终得出这三类汽车购买量与汽油价格的关系曲线,通过分析这个购买量-价格曲线即可分析得出汽油价格对三种汽车市场份额的影响。

关键词:汽车动力方式能量利用率使用成本效用曲线模型目录一.摘要 (3)二.问题的提出 (4)三.问题的分析 (4)四.建模过程 (5)1)问题一 (5)1.模型假设 (5)2.定义符号说明 (5)3.模型建立 (6)4.模型求解 (6)2)问题二 (9)1.基本假设 (9)2.定义符号说明 (9)3.模型建立 (9)4.模型求解 (11)3)问题三 (11)1.基本假设 (11)2.定义符号说明 (12)3.模型建立 (12)4.模型求解 (13)5.模型检验与分析 (14)4).问题四 (16)1.基本假设 (16)2.定义符号说明 (17)3.模型建立 (17)5.评价方案 (19)五.模型的评价与改进 (19)六.参考文献 (20)一.摘要:在现在的高科技条件下越来越多的新技术应用到汽车上,特别是汽车的动力系统的技术日新月异,为了节约能源,保护环境,建设节约型社会,用电力作为动力系统的汽车越来越多。

不仅现在有单独以电力作为动力的汽车,而且出现了电力燃油混合动力的汽车。

为了研究传统汽车、电动汽车和混合动力汽车的能量利用效率,使用费用以及经济效益,我们需要建立相关的模型,定量地衡量它们,从而科学详细地分析现在新动力汽车在能量利用率以及经济上的优势。

问题一:根据现有的三类车辆的油耗电耗数据,建立相应的能耗模型,联系实际做出相应的问题解答。

问题二,从使用成本的角度建立三类车的使用成本模型,首先应该明确汽车使用成本所包含的围,我们根据实际情况确定了汽车的使用成本主要包括汽车的维修和保养费用、保险费以及燃料花费。

汽车的维修费用因车而异难以确定,因此我们考虑是否可由这三类汽车的购买价格以及故障率进行实际数据的拟合得出,得出模型后经过和实际数据的对比发现和实际情况拟合得很好,然后问题的解答顺理成章。

问题三,实际是问题二的特殊情况,需要具体选取三类汽车,对其使用成本进行比较和分析,为了使比较结果更具有代表性,我们选取相同品牌的市场占有率较高的三款车型进行研究,然后结合实际情况就可以对三种动力方案进行评价,也可以反过来对我们所建立的模型进行评价。

问题四,这个问题与实际结合得最为紧密,要研究汽油价格对三种汽车市场份额的影响,首先影响消费者选择的因素主要有汽车的使用成本、汽车的购买费用和人们对这三类汽车的偏好程度,其中汽车的购买费用和人们对这三类汽车的偏好程度是一定的,汽油价格影响的是汽车的使用成本中的燃油费用,然后通过建立消费者的效用曲线模型最终得出这三类汽车购买量与汽油价格的关系曲线,通过分析这个购买量-价格曲线即可分析得出汽油价格对三种汽车市场份额的影响。

关键词:汽车动力方式能量利用率使用成本效用曲线模型二.问题的提出随着时代的向前发展,汽车也逐渐趋于大众化,进入寻常百姓家。

人们普遍关注的就是汽车的性能和各种费用,汽车的类型在这一方面起着决定的作用。

而汽车又可以根据不同的划分标准分为不同的类型,比如说按动力来源来分可以分为以汽油为动力原料利用燃油发动机驱动汽车行驶的传统汽车,以车载电源 (蓄电池)为动力,用电机驱动车轮行驶的电动汽车(Electric Vehicle),还有以混合动力(汽油驱动和电力驱动两种驱动方式)为驱动的混合动力汽车(Hybrid Electric Vehicle,HEV)。

三种汽车有各自不同的优点,混合动力汽车以节省燃油及降低排放为其主要优点,电动汽车以其零污染为主要特点。

当然,影响消费者选择车辆类型的因素主要是汽油价格和电能(车用蓄电池)价格,结合目前的汽油价格和电能(车用蓄电池)价格,对这三类汽车的能耗和成本(生产成本和使用成本)进行分析比较,试建立相应的数学模型,根据相关资料,解决以下问题:1、从能耗的角度,分析比较这三类汽车哪一类节能效果最好;2、从使用成本角度,分别为三类汽车建立相应的成本模型;3.请具体选取三类汽车,对其使用成本进行比较和分析;4.请探讨汽油价格的变化对三类汽车所占市场份额的影响。

三.问题的分析由题意可知,目的就是为了建立一种模型,解决对结合目前的汽油价格和电能(车用蓄电池)价格,对这三类汽车的能耗和成本(生产成本和使用成本)进行分析比较。

我们需要建立三类汽车的能耗的数学模型和三类汽车使用成本的模型。

问问题一:根据现有的三类车辆的油耗电耗数据,建立简单的能耗模型,首先联系实际把汽车的百公里能耗作为评价这三类汽车能效的指标,然后确定影响和决定这一指标的变量,然后通过假设简化问题条件,总结得出指标与各个变量之间的函数关系式,带入统计数据,得出最终的比较结果。

问题二,从使用成本的角度建立三类车的使用成本模型,首先应该明确汽车使用成本所包含的围,我们根据实际情况确定了汽车的使用成本主要包括汽车的维修和保养费用、保险费以及燃料花费。

汽车的维修费用因车而异难以确定,因此我们考虑是否可由这三类汽车的购买价格以及故障率进行实际数据的拟合得出,得出模型后经过和实际数据的对比发现和实际情况拟合得很好,然后问题的解答顺理成章。

问题三,实际是问题二的特殊情况,需要具体选取三类汽车,对其使用成本进行比较和分析,为了使比较结果更具有代表性,我们选取相同品牌的市场占有率较高的三款车型进行研究,然后结合实际情况就可以对三种动力方案进行评价,也可以反过来对我们所建立的模型进行评价。

问题四,这个问题与实际结合得最为紧密,要研究汽油价格对三种汽车市场份额的影响,首先影响消费者选择的因素主要有汽车的使用成本、汽车的购买费用和人们对这三类汽车的偏好程度,其中汽车的购买费用和人们对这三类汽车的偏好程度是一定的,汽油价格影响的是汽车的使用成本中的燃油费用,然后通过建立消费者的效用曲线模型最终得出这三类汽车购买量与汽油价格的关系曲线,通过分析这个购买量-价格曲线即可分析得出汽油价格对三种汽车市场份额的影响。

四.建模过程1)问题一模型假设:1. 模型假设:1.假设三类汽车自重相同。

车速及各种运动阻力如空气阻力、滚动阻力和爬坡阻力的大小相同、传动系的效率及减速比都相同,在相同平坦的路面行驶,变量只有消耗能源方式不同,计算一百公里的能耗做为比较量。

2.假设三类车在使用中磨损成本、维修成本、环境成本相同,只有能源成本不同,其他成本不计,计算一百公里的使用成本做为比较量。

3.假设具体的三种型号的车在汽车自重,车速及各种阻力方面都相同,使用成本只有能源成本不同,其他成本都相同,计算一百公里的能耗做为比较量。

4.假设三种汽车相互之间的份额影响不计,其他因素对汽车份额影响不计,只讨论油价对三类汽车所占市场份额的影响2.定义符号说明:S1——传统汽车百公里油耗E1——电动汽车百公里电耗S2——混合动力汽车百公里油耗E2——混合动力汽车百公里电耗WS1——传统汽车百公里燃油部分的能耗WS2——混合动力汽车百公里燃油部分的能耗W1——传统汽车百公里能量消耗W2——电动汽车百公里能量消耗W3——混合动力汽车百公里能量消耗C——汽油容重R——汽油热值K——混合动力车的动力混合比3.模型建立:要对三类汽车的节能效果进行分析,必须建立这三类汽车的能耗模型。

建立这个模型,我们首先需要一个的统一的衡量这三类汽车节能效果的量,我们使用的是汽车在理想条件下行驶一百公里所消耗的能量——汽车百公里能耗。

下面定义动力混合比:K1=动力混合比即是汽车在行驶时燃油提供的能量与百公里能耗的比值,K2=电力提供的能量与百公里能耗的比值,K1=WS2/W2,K2=E2/W2,显然K1+K2=1。

汽车百公里能耗=燃油部分能耗+电力部分能耗。

燃油部分能耗=汽车百公里油耗*汽油热值。

4.模型求解:通过统计数据我们首先得出了:传统汽车的平均百公里油耗S1=6L。

电动汽车平均一次充电耗电15kw·h,充电一次可以行驶350公里,由此可得其百公里电耗E 1=4.29kw·h=1.5444*10^4KJ。

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