创作

完善资料让更多小伙伴认识你,还能领取20积分哦, 立即完善>

3天内不再提示

雷诺汽车使用深度学习网络估计 NOx 排放量

MATLAB ? 来源:MATLAB ? 作者:Nicoleta-Alexandra St ? 2021-10-19 10:12 ? 次阅读

雷诺汽车构建并训练了一个长短期记忆 (LSTM) 网络,该网络预测 NOx 水平的准确率达到了 85%-90%,而使用查找表的准确率只有 60%-70%。

作者:Nicoleta-Alexandra Stroe 和 Vincent Talon,雷诺汽车

◆ ◆ ◆ ◆

雷诺汽车正在积极开发用于零排放汽车 (ZEV) 的下一代技术。与此同时,我们正在努力使内燃机 (ICE) 车辆变得更清洁、更高效。

关注点之一是减少有害排放。ICE 会产生氮氧化物 (NOx),从而导致烟雾、酸雨和温室气体的产生。

为了减少 NOx 排放,我们需要准确估计不同发动机工况点下的排放量,例如在不同的扭矩和转速组合下的排放量。

在真实发动机上运行测试成本高昂且通常很耗时,因此传统做法是使用查找表或燃烧模型计算 NOx 估计值。

这两种方法各有缺点。

查找表准确性不佳;至于燃烧模型,由于捕捉排放动力学所需的方程相当复杂,创建模型异常困难。

NOx 的物理模型非常复杂,很难在发动机的整个工况范围内使用;此外,它们不能在 ECU 上实时运行。

前不久,我们开始使用长短期记忆 (LSTM) 网络对发动机排出的 NOx(直接从发动机排出而不是从后处理系统排放)建模。

LSTM 是一种神经网络,擅长对顺序数据进行学习、处理和分类。LSTM 远比燃烧模型容易创建。

尽管我们不是深度学习方面的专家,但使用 MATLAB 和 Deep Learning Toolbox,我们得以创建和训练了一个网络,该网络能够以近 90% 的准确率预测 NOx 排放量。

设计和训练 LSTM 网络

我们的训练数据来自真实发动机测试。

在这些测试中,发动机经历了各种常见行驶工况,包括全球统一轻型车辆测试循环 (WLTC) 和新欧洲行驶工况 (NEDC),以及实际行驶排放 (RDE) 测试。

捕获的数据为网络提供了输入。数据包括发动机扭矩、发动机转速、冷却液温度和档位排放量。

然后,我们使用 MATLAB 脚本创建了一个简单的 LSTM 网络。尽管这个初始网络只包含一个 LSTM 层、一个修正线性单元 (ReLU) 层、一个全连接 (FC) 层和一个回归输出层,但它的表现却出奇地好。

不过,我们觉得或许还可以添加更多层来提高其准确性。我们谨慎地控制网络大小,以免网络过大导致过拟合或在 ECU 上占用太多内存。

我们更新了 MATLAB 脚本以增加层,并探索了几种网络配置。因为网络很小,最佳网络配置和架构的选择是手动执行的。

通过试错,我们充分利用了系统的物理特性。例如,对于非线性度高的系统,我们会选择多个 ReLU 层;对于热系统,多个 LSTM 层会更合适。

我们最终确定的网络包含一个 LSTM 层、三个 ReLU 层、三个 FC 层和一个回归输出层。该 LSTM 网络预测 NOX 水平的准确率达到了 85%-90%,而使用查找表的准确率仅为 60%-70%(图 1)。

图 1.真实发动机的实测 NOX 排放量(蓝色)和 LSTM 网络的模拟 NOx 排放量(橙色)。

将网络纳入系统级仿真

得到训练好的 LSTM 网络后,我们将其分享给雷诺其他团队,以便他们进行 Simulink 仿真。有团队将该网络整合到一个模型中,该模型使用网络提供的发动机排出 NOx 水平作为后处理系统的输入。

随后,该团队运行仿真来测量后处理系统在不同发动机工况点下的 NOx 转化效率。

通过将 LSTM 引入系统仿真,该团队得到了通过物理或经验模型难以获得的信息。

雷诺各团队还在仿真中使用 LSTM 神经网络来评估车载诊断 (OBD) 系统的性能,以及估算新的行驶工况下发动机的排放量。

深度学习后续项目

由于成功实现了用于预测 NOx 排放水平的 LSTM 网络,雷诺又开展了一系列后续项目。

在一个项目中,我们使用由 MathWorks 顾问专为我们设计的工具,从 LSTM 网络生成 C 代码以用于概念验证演示。

借助由此生成的代码,我们能够在 ECU 上部署 NOX 排放估计器。在 OBD 系统专用仿真平台中集成 LSTM,即可按照排放标准要求,全天实时检测不健康或故障状态。

深度神经网络往往难以实现 ECU 嵌入,深度 LSTM 网络尤其如此。我们的 ECU 并不是非常强大的计算机,这意味着我们需要在 LSTM 的复杂度(以及预测质量)与 ECU 运行各项计算的能力之间进行权衡。我们应用中的网络相对较小,如果需要,可以轻松集成到卡尔曼滤波器

最近,我们利用 MATLAB 进一步拓展了深度学习的应用。

现在,我们正使用强化学习开发雷诺发动机的气路控制策略。

编辑:jq

原文标题:助力节能减排——雷诺汽车使用深度学习网络估计 NOx 排放量

文章出处:【微信号:MATLAB,微信公众号:MATLAB】欢迎添加关注!文章转载请注明出处。

收藏 人收藏

    评论

    相关推荐

    曙光打造Object System实现用户建设高价值存储愿景

    随着数字经济加速发展,海量数据与丰富应用场景成为新焦点,海量存储更是被高频提及。在数十甚至数百PB的....
    的头像 科技绿洲 发表于 05-19 17:13 ? 173次 阅读

    物联网未来发展最大的瓶颈是什么

    经过长期的发展,物联网在各个领域催生了类目众多、数量庞大的物联设备,例如水务行业的智能水表、医疗行业....
    发表于 05-19 10:56 ? 25次 阅读

    有方科技高精度异动监测仪T915可实现智能精确预警

    有方科技自主研发的高精度异动监测仪T915,是一款专为监测预防房屋或桥梁等建筑物坍塌、边坡地质灾害、....
    的头像 科技绿洲 发表于 05-18 17:17 ? 312次 阅读

    Scraper Chrome的简单网页抓取

    ./oschina_soft/scraper.zip
    发表于 05-18 15:05 ? 7次 阅读
    Scraper Chrome的简单网页抓取

    NVIDIA TensorRT和DLA分析

      位于 GitHub 存储库中的sampleMNIST演示了如何导入经过训练的模型、构建 Tens....
    的头像 星星科技指导员 发表于 05-18 10:06 ? 81次 阅读

    用于数据中心配电的新型4750系列多功能IEC连接器模块

    为了满足数据中心配电的高特定性需求,SCHURTER推出了其新型4750系列IEC?Type F连接....
    的头像 21克888 发表于 05-17 11:50 ? 516次 阅读
    用于数据中心配电的新型4750系列多功能IEC连接器模块

    思博伦推出业界首创800G测试平台 可加快部署时间线

    作为一项顶级光通信和网络行业全球展会,2022年OFC大会将众多业界参与者齐聚一堂,与会的观众达80....
    的头像 科技绿洲 发表于 05-17 11:17 ? 162次 阅读

    甲骨文公司助力来也科技打造全球化营销战略 加速海外业务布局

     全球领先的智能自动化供应商来也科技(北京)有限公司(以下简称 “来也科技” )携手甲骨文公司,采用....
    的头像 科技绿洲 发表于 05-16 15:28 ? 320次 阅读

    Jina-AI基于深度学习的云原生搜索框架

    ./oschina_soft/jina.zip
    发表于 05-16 10:04 ? 3次 阅读
    Jina-AI基于深度学习的云原生搜索框架

    FIFO中断通信逻辑介绍

    自中科昊芯推出专题讲解SCI串口通信以来,第一期主要讲解SCI串口FIFO通信原理,第二期主要讲解S....
    的头像 科技绿洲 发表于 05-16 09:53 ? 185次 阅读
    FIFO中断通信逻辑介绍

    使用NVIDIA A30 GPU加速AI推理工作负载

      A30 旨在通过提供四个视频解码器、一个 JPEG 解码器和一个光流解码器来加速智能视频分析( ....
    的头像 星星科技指导员 发表于 05-16 09:25 ? 164次 阅读
    使用NVIDIA A30 GPU加速AI推理工作负载

    智能猫眼的实现是采用流媒体协议RTSP

    RTSP 采用 Server/Client 模式,在本样例场景中 Hi3518EV300为RTSP ....
    的头像 OpenAtom OpenHarmony 发表于 05-16 09:20 ? 149次 阅读

    泰克发布2022年校准服务趋势调查主要数据

    中国北京2022年5月13日?— 全球领先的测试测量企业泰克科技日前发布了首次2022年校准服务趋势....
    的头像 21克888 发表于 05-13 16:54 ? 279次 阅读
    泰克发布2022年校准服务趋势调查主要数据

    紫光股份率先提出“零碳+智慧”理念 加速能源数字化转型

    迈进“十四五”,“碳达峰、碳中和”是推动中国产业结构变革和升级的重要抓手,也是实现可持续发展的时代答....
    的头像 科技绿洲 发表于 05-13 14:12 ? 211次 阅读

    人工智能数据资源服务商海天瑞声发布2021年报

    人工智能数据资源服务商北京海天瑞声科技股份有限公司发布2021年报,具体内容如下。 近三年主要会计数....
    的头像 汽车玩家 发表于 05-13 11:26 ? 221次 阅读

    IBM最新发布《2022年CEO调研报告》

    IBM(纽约证券交易所代码:IBM)商业价值研究院 (IBV) 最新发布的《2022年CEO调研报告....
    的头像 科技绿洲 发表于 05-13 11:11 ? 157次 阅读

    面向临床及科研的医学图像AI开发平台Strix

    上海市磁共振重点实验室(Shanghai Key Laboratory of Magnetic Re....
    的头像 NVIDIA英伟达企业解决方案 发表于 05-13 11:11 ? 152次 阅读

    卷积神经网络基础知识科普

    卷积神经网络是一种深度学习网络,主要用于识别图像和对其进行分类,以及识别图像中的对象。
    的头像 NVIDIA英伟达 发表于 05-13 10:26 ? 235次 阅读

    Flocker Docker容器管理工具

    ./oschina_soft/flocker.zip
    发表于 05-13 10:10 ? 10次 阅读
    Flocker Docker容器管理工具

    深度学习:理论和关注机制的进展

    讲座开始引入了一点有趣的motivation:一般我们测试机器是否能够理解图片(其实就是训练对了),....
    的头像 机器视觉 发表于 05-13 10:00 ? 91次 阅读

    星环科技推企业级AI能力运营平台Sophon MLOps 助推AI模型落地

    为解决AI落地难的问题,星环科技的AI团队从用户需求端出发,倾力研发了一款基于云原生架构的企业级AI....
    的头像 科技绿洲 发表于 05-12 17:17 ? 287次 阅读

    数据分包设计的考虑

    像zigbee这样的物理层每帧最大只能传输127个字节,通过每层不断的封包到应用层后每包才100个字....
    的头像 嵌入式ARM 发表于 05-12 14:54 ? 102次 阅读

    EEPlat PaaS应用基础平台

    ./oschina_soft/gitee-eeplat.zip
    发表于 05-12 14:32 ? 8次 阅读
    EEPlat PaaS应用基础平台

    首席营销官如何利用数据力量在 2022 制定战略

    放眼数字化优先的超竞争世界,企业与客户之间的关系从未像今天这般举足轻重。要想游刃有余地驾驭这类关系,....
    的头像 21克888 发表于 05-12 14:12 ? 209次 阅读
    首席营销官如何利用数据力量在 2022 制定战略

    本体自动化构建方法—面向制造领域人机物三元数据融合

    面向制造领域人机物三元数据融合的本体自动化构建方法 摘要 当前,智能制造面临的许多问题都具有不确定性....
    的头像 li1234567890123 发表于 05-11 17:30 ? 273次 阅读

    继电器在菲律宾矿厂中的应用说明

    对电气线路进行接地故障保护,方式接地故障电流引起的设备和电气火灾事故越来越成为日常。针对用户侧主要的....
    发表于 05-10 23:06 ? 17次 阅读
    继电器在菲律宾矿厂中的应用说明

    跨图像关系型KD方法语义分割任务-CIRKD

    语义分割任务作为计算机视觉中的基础任务之一,其目的是对图像中的每一个像素进行分类。该任务也被广泛应用....
    的头像 科技绿洲 发表于 05-10 11:30 ? 164次 阅读
    跨图像关系型KD方法语义分割任务-CIRKD

    中兴Axon 40 Ultra搭载全新一代骁龙8移动平台

    近日,中兴举办了线上新品发布会,正式推出中兴Axon 40系列新品。Axon 40系列延续了中兴Ax....
    的头像 科技绿洲 发表于 05-10 11:01 ? 553次 阅读

    打脸日本“工匠精神”,三菱电机数据造假达40年之久,原因竟然是?

    电子发烧友网报道(文/吴子鹏)5月9日,三菱电机数据造假再一次进入公众视野,多家媒体报道称,至少可以....
    的头像 Felix分析 发表于 05-10 00:45 ? 1795次 阅读
    打脸日本“工匠精神”,三菱电机数据造假达40年之久,原因竟然是?

    CII-Census Linux基金会安全审查项目

    ./oschina_soft/cii-census.zip
    发表于 05-09 09:51 ? 5次 阅读
    CII-Census Linux基金会安全审查项目

    desensitization数据脱敏工具类库

    desensitization.zip
    发表于 05-07 10:15 ? 13次 阅读
    desensitization数据脱敏工具类库

    老树洞安全存储技术

    ./oschina_soft/lsdong.zip
    发表于 05-07 09:28 ? 10次 阅读
    老树洞安全存储技术

    天马微电子喜获vivo“优秀质量奖“

    在“本分共赢,智创未来”为主题的vivo 2021年商业伙伴质量沟通大会上,天马微电子凭借与vivo....
    的头像 科技绿洲 发表于 05-06 16:58 ? 359次 阅读

    如何运用正确方法管理攻击面

    Palo Alto Networks(派拓网络)威胁研究团队 Unit42 发现,在所有勒索软件攻击....
    的头像 科技绿洲 发表于 05-06 15:13 ? 221次 阅读

    一种名为“STRIDE”的解卷积新方法

    首先,作者从乳腺癌(BRCA)scRNA-seq数据模拟了三个ST数据集,具有已知细胞类型组成的合成....
    的头像 上海生物芯片 发表于 05-06 15:05 ? 214次 阅读

    C#调用OpenVINO工具套件部署Al模型项目开发项目

    OpenVINO 工具套件是英特尔基于自身现有的硬件平台开发的一种可以加快高性能计算机视觉和深度学习....
    的头像 英特尔物联网 发表于 05-06 11:20 ? 208次 阅读

    Nexperia公布2021年营收数据

    奈梅亨,2022年5月6日:基础半导体器件领域的高产能生产专家Nexperia今日公布2021年财务....
    的头像 21克888 发表于 05-06 11:04 ? 331次 阅读
    Nexperia公布2021年营收数据

    Cansina网站的敏感目录发掘工具

    cansina.zip
    发表于 05-06 10:47 ? 6次 阅读
    Cansina网站的敏感目录发掘工具

    Fides数据隐私的开源语言

    fides.zip
    发表于 05-06 09:51 ? 8次 阅读
    Fides数据隐私的开源语言

    达摩院发布开源新型联邦学习框架FederatedScope

    5月5日,达摩院发布并开源新型联邦学习框架FederatedScope,该框架支持大规模、高效率的联....
    的头像 科技绿洲 发表于 05-05 15:22 ? 317次 阅读

    案例研究:欧洲顶级足球俱乐部基于视觉的运动分析、训练和球员评估

    ? 足球不仅是世界上最受欢迎的娱乐活动,同时也是一个价值数十亿美元的产业。个别球员的薪酬和转会费可达....
    的头像 21克888 发表于 05-05 14:14 ? 140次 阅读
    案例研究:欧洲顶级足球俱乐部基于视觉的运动分析、训练和球员评估

    结合句子间差异的无监督句子嵌入对比学习方法-DiffCSE

    句向量表征技术目前已经通过对比学习获取了很好的效果。而对比学习的宗旨就是拉近相似数据,推开不相似数据....
    的头像 深度学习自然语言处理 发表于 05-05 11:35 ? 201次 阅读

    头盘界面影响机械硬盘可靠性的主要因素

    固态硬盘作为新兴的介质,虽起步较晚,但凭借性能优势,出货量占比的持续增长,价格持续优化,市场竞争力也....
    的头像 浪潮存储 发表于 05-05 10:24 ? 189次 阅读

    tcpxm基于pylibcap的抓包工具

    tcpxm.zip
    发表于 05-05 10:19 ? 12次 阅读
    tcpxm基于pylibcap的抓包工具

    STM32图像处理库介绍

    STM32IPL位于BSP和HAL之上的中间件内。基本上,几乎所有的STM32IPL函数都与平台无关....
    的头像 意法半导体中国 发表于 05-05 10:14 ? 328次 阅读

    针对OEM的ADAS开发手册

      两种R-Car SoC均可兼容传统嵌入式计算机视觉算法和用于嵌入式系统的AI。瑞萨将持续致力于满....
    的头像 星星科技指导员 发表于 04-29 17:38 ? 921次 阅读
    针对OEM的ADAS开发手册

    NVIDIA Riva可快速开发出GPU加速对话式AI应用

    为了加快生产级、高精度 AI 模型的开发,NVIDIA 提供多种工具用于生成训练数据、训练和优化模型....
    的头像 科技绿洲 发表于 04-29 14:33 ? 850次 阅读

    marketpulse网络应用

    marketpulse.zip
    发表于 04-29 10:25 ? 16次 阅读
    marketpulse网络应用

    新一代汽车深度学习架构趋势

      最后,我将介绍雷萨斯汽车AI解决方案的应用开发中不可或缺的开发工具。汽车AI需要不同的开发环境,....
    的头像 星星科技指导员 发表于 04-29 09:36 ? 244次 阅读
    新一代汽车深度学习架构趋势

    人工智能学习 迁移学习实战进阶

    上课时间安排: 2022年05月27日 — 2022年05月30日 No.1 第一天 一、机器学习简....
    的头像 龙腾亚太 发表于 04-28 17:13 ? 365次 阅读
    人工智能学习 迁移学习实战进阶

    http request请求不到接口数据是为什么?

    import http from '@ohos.net.http'; export function doList() {     const url     const httpRequ...
    发表于 04-25 10:15 ? 861次 阅读

    迁移学习

    上课时间安排 2022年05月27日 — 2022年05月30日    No.1 第一天   一、机器学习简介与经典机器学习算法...
    发表于 04-21 15:15 ? 5943次 阅读

    深度学习技术的开发与应用

    [table] [tr][td=103]时间安排[/td][td=92]大  纲[/td][td=2,1,240]具体内容[/td][td=237]实操案例[/td][/tr] [tr][...
    发表于 04-21 14:57 ? 8899次 阅读

    如何解决CAN发送数据发送不出去的问题啊

    在调试CAN,接收数据都没什么问题,但是发送那一块,有的时候rt_device_write的返回值为0,就是没发出去,这个应该怎么解决这...
    发表于 04-20 09:22 ? 1457次 阅读

    请问FINSH是否具备输入/输出换向功能?

    有时候需要FINSH把接收到的数据保存到本地文件中,有时候需要从本地文件中导入输入命令或数据,FINSH是否有这个功能 ?...
    发表于 04-18 09:22 ? 1269次 阅读

    如何获取bh1750软件包bh1750.c文件的光照强度数据?

    请问怎么将bh1750软件包2.0里的bh1750_read_light是光强的数据吗?(onenet_mqtt_upload_string("light", 这里应该是什么) < ...
    发表于 04-06 09:35 ? 818次 阅读

    ListContainer代码获取高度不准怎么解决?

    int listContainerHeight = listContainer.getHeight(); 通过这个方法获得的方法,返回的数据和实际数据不一样, 有类似...
    发表于 03-23 10:19 ? 499次 阅读

    LAN8720A无法接收数据是为什么?怎么解决?

      1.环境使用RT-Studio创建的标准F2工程,已经修改了HSE时钟。   RT版本:4.0.3   STM32CubeMX版本6.4 ...
    发表于 03-16 09:34 ? 1545次 阅读

    求大佬分享RK3399运行瑞芯微官方yolov5 C++代码

    求大佬分享RK3399运行瑞芯微官方yolov5 C++代码
    发表于 03-07 06:33 ? 538次 阅读

    数据文件合并

    第一次练手写的小工具,可以批量将大量测试数据文件合并成一个文档,以便后续处理,奉上源码,各位可自由发挥。 ...
    发表于 03-04 16:52 ? 2830次 阅读
    数据文件合并
    她的小梨涡完整版免费阅读