[發明專利]一種公路建模與車輛駕駛仿真分析方法

在審

• 申請號: 202310410112.3
• 申請日: 2023-04-18
• 公開（公告）號: CN116542026A
• 公開（公告）日: 2023-08-04
• 發明（設計）人: 詹曉坤;周清茬
• 申請（專利權）人: 福建晉誠工程管理有限公司
• 主分類號: G06F30/20
• 分類號: G06F30/20
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發明涉及公路設計技術領域，具體公開了一種公路建模與車輛駕駛仿真分析方法。本發明通過在civil3d中，創建道路平面線型和縱斷面線型，提取并記錄道路中線的三維坐標；在Trucksim中生成三維道路中線，并確定仿真車輛的車輛模型參數；在Sinulink中建立車輛方向控制模型；根據所述三維道路中線、所述車輛模型參數和所述車輛方向控制模型，在Sinulink?Trucksim聯合仿真平臺中進行聯合仿真，輸出仿真數據，并進行道路分析。能夠解決道路規劃線型與車輛行駛無法早期模擬驗證的問題，在設計期間模擬車輛行駛狀態，優化道路線型設計，預測車輛安全性、行駛穩定性，從而規避或減少因設計不合理導致的后期道路運營維護成本。

技術領域

本發明屬于公路設計技術領域，尤其涉及一種公路建模與車輛駕駛仿真分析方法。

背景技術

在一些高山丘陵多的地區，地勢險峻，公路依山勢而走，道路設計過程中無法仿真模擬車輛行駛情況（包括輪胎荷載，車輛側翻，以及公路限速等），車輛工程師對道路工程的研究不夠深入，導致道路工程師與車輛工程師中間有著難以跨越的鴻溝；civil3D可對道路三維線型（橫斷面線型以及縱斷面線型）進行設計，也可以模擬車輛視距（模擬車輛行駛視野），但無法仿真模擬車輛行駛的動態響應（包括輪胎荷載響應、車輛側翻等）；Trucksim對車輛動態響應模擬功能強大，但其無法對代建道路進行設計出圖、工程算量等。

現有的道橋工程設計軟件對道路線型、路面結構設計、工程量計算上有著得天獨厚的優勢，但道路建成后路面結構出現早期破壞，如瀝青路面出現車轍、坑槽，混凝土路面出現開裂、網裂，山區公路線型設計不合理，甚至于出現交通安全隱患，因此造成后期維護成本增加。歸根結底，是道路工程與車輛工程研究沒有緊密結合，導致道路線型、路面結構設計不合理。

發明內容

本發明實施例的目的在于提供一種公路建模與車輛駕駛仿真分析方法，旨在解決背景技術中提出的問題。

為實現上述目的，本發明實施例提供如下技術方案：

一種公路建模與車輛駕駛仿真分析方法，所述方法具體包括以下步驟：

在civil3d中，創建道路平面線型和縱斷面線型，提取并記錄道路中線的三維坐標，生成坐標表格數據；

根據所述坐標表格數據，在Trucksim中生成三維道路中線，并確定仿真車輛的車輛模型參數；

在Sinulink中建立車輛方向控制模型；

根據所述三維道路中線、所述車輛模型參數和所述車輛方向控制模型，在Sinulink-Trucksim聯合仿真平臺中進行聯合仿真，輸出仿真數據，并進行道路分析。

作為本發明實施例技術方案進一步的限定，所述在civil3d中，創建道路平面線型和縱斷面線型，提取并記錄道路中線的三維坐標，生成坐標表格數據具體包括以下步驟：

獲取向civil3d中導入的imx格式文件，生成道路平面線型和縱斷面線型；

按照所述縱斷面線型，進行道路縱斷面標高調整，紙質符合預設的設計要求；

以每五米樁號提取道路中線的三維坐標；

導出三維坐標至表格中，生成坐標表格數據。

作為本發明實施例技術方案進一步的限定，所述坐標表格數據為.csv格式。

作為本發明實施例技術方案進一步的限定，所述根據所述坐標表格數據，在Trucksim中生成三維道路中線，并確定仿真車輛的車輛模型參數具體包括以下步驟：

將所述坐標表格數據導入至Trucksim中，生成三維道路中線；

在Trucksim中確定仿真車輛的車輛模型參數。

作為本發明實施例技術方案進一步的限定，所述車輛模型參數包括車身參數、輪胎參數、懸架系統參數、動力傳動系統參數和制動系統參數。