關於智能車輛路徑仿真的所有乾貨
01、關於車輛路徑仿真分析
什麼是路徑掃掠分析？
什麼情況下，需要進行車輛行駛路徑的掃掠仿真分析？
如何實現車輛的行駛路徑掃掠分析？
路徑掃掠的影響因素有哪些？
使用AutoTURN有哪些好處？
如何創建良好的車輛仿真模型？
實現車輛仿真，需要考慮哪些方面？
02、什麼是路徑掃掠分析？
所謂的路徑掃掠分析是指研究車輛各構造在車輛行駛的運動情況下的運動軌跡。通常指研究車輛行駛中對空間的需求情況。
在進行車輛的掃掠分析中，一般需要考慮以下參數：
交叉口的設計
利用AutoTURN完成交叉口的設計，可以精準的獲得各種車輛在不同轉向下的行駛路徑，這將輔助實現交叉口的精細化渠化設計，繼而評價車道、基礎設施的設置是否滿足車輛的行駛要去。
轉彎半徑分析；
機動車道的寬度設定；
安全島的設計；
左轉待行區的設計；
中央分隔帶設計。
環島中車輛的轉彎半徑一般較為受限，因此，在環島的設計中往往需要考慮大型車輛的轉彎半徑問題，大型車輛轉彎通過環島往往需要佔用多個車道。在設計中具體要考慮的問題主要包括以下幾個方面：
進口車道的轉彎半徑；
出口車道的轉彎半徑；
卡車掃掠範圍；
分隔島的幾何設計；
專用車道設計。
交通組織設計中需要考慮出入口以及通道的設計是否合理，可以保證在設計中可以充分考慮基礎設施並完成相應的設計：
停車場或者樞紐的佈局設計以及通道的單向或者雙向交通組織評價；
停車場的設計；
輔道或者貨車等的專用車道設計；
站點設計以及非常規的交通組織設計評價。
場站或者停保場一般是在用地資源相對受限的情況下，需要精準的設計以保證車輛能夠在組織良好的情況下實現車輛運行、停靠。
室內的帶有鉸接的託運車輛，同樣存在在受限空間下移動需求，可以藉助AutoTURN連續鉸接託運車輛的特性，並指導室內倉庫的貨架設計。
利用AutoTURN實現車輛行駛路徑的掃掠分析
車輛的路徑掃掠可以根據研究的內容不同，其所針對或者採用的方法不同。一般情況下對於路徑的掃掠分析可以分為：（1）對車本身的路徑分析；（2）車身包絡線的分析。其中，包絡線的設置中可以加寬包絡線並用於車輛行駛更安全的評價。
在空間受限條件下，特別是大型車輛、超寬車輛以及超高車輛往往會存在非常大的危險，因此需要在前期完成必要的可行性分析。如果分析不足，往往會造成車輛運行中的巨大危險：
車輛低效運行；
影響道路安全；
增加建設成本；
容易造成道路以及車輛的損害。
因為AutoTURN對車輛路徑的仿真遵循車輛行駛的基本特徵，因此，分析AutoTURN的路徑分析往往需要考慮以下和車輛緊密相關的參數：
（1）軸距；
（2）方向盤鎖角；
（3）車輛仿真時的初始位置以及初始轉向角；
（4）方向盤的轉動速度；
（5）方向盤打滿盤所需要的時間；
（6）停車狀態是否允許轉向方向盤。
另外，對於有多個部分組成的鉸接車輛，一般還需要考慮不同車身部分的銜接方式以及運行的橫向和縱向的轉動角度。
AutoTURN的高精度和穩定性
AutoTURN車輛模型數據庫中的車輛數據都經過了經過了精確的測試和驗算，並且能夠保證一個比較高的精度，可以幫助用户實現項目決策評價的支持。另外，開發單位具備良好的項目經驗，能夠準確定位用户的需求並有針對性的改善更新軟件。
AutoTURN具備非常豐富的車型庫數據，以便幫助用户更方便選擇最新的車型進行模擬仿真。目前AutoTURN車型庫中以及囊括了超過1300車輛的數據，車輛數據來源於全球44個國家車輛與道路相關標準，而且AutoTURN會持續不斷的更新車型庫的數據資料。
為了更專業、更有效的實現車輛的路徑掃掠分析，AutoTURN中提供了更高級的工具輔助設計師高效工作，其中就包括自定義的車輛創建和智能化的車輛仿真工具。
車輛路徑仿真完成後，可以選擇路徑並生成相應的速度和轉向技術報告，以幫助工程師及時瞭解車輛在不同仿真位置下的車輛運行狀態以及運行速度。根據該分析報告：
（1）可以對比不同方案的技術指標並給出不同方案的優劣評價；
（2）利用該指標可以實現轉彎的速度限制要求。
車輛的正確選擇和定義
AutoTURN提供了各種類型的車輛，用户可以根據需求高效選擇或者創建相應的車型，這是實現車輛路徑仿真分析的最基本的操作。
AD：理想的仿真長度
BC：弧線的仿真長度
AB、CD：直行長度
偶爾出現的大型機動車輛一般允許佔用更多的空間，但在城市道路中類似於公交車輛這種流量較大的車輛，應該充分考慮其與道路或者人行通道的衝突，應該在設計中儘可能地避免類似的風險。類似於下面這種情況，該城市道路並不能滿足該公交車輛的轉彎需求。這種直觀顯示衝突細節，可以幫助設計師完成相應的設計決策。
衝突點的檢測分析
對於一些急轉彎車輛或者車輛轉彎必須掃過非機動車區域，這種情況下需要對轉彎進行包絡線分析，以確保車輛在運行過程中不會產生任何的衝突，並且整個路徑掃掠範圍以及截面細節需要可以通過包絡線的顯示得到。
縱向的分析
在縱向分析中，目標是確定車輛行駛中，車輛鉸接的角度不會超過其限度，並且其車身高度和最小離地間隙滿足要求，否則車輛運行中將出現衝突點。
轉彎分析完成之後，選擇分析報告即可得到車輛運行的速度報告和轉彎報告。
初始位置的選定
從下圖中可以看到右邊的小汽車（紅框）從路段中右轉進入到地下車庫的入口，橙色部分顯示的即為車身轉彎對應的掃掠空間。
不管是對於左邊卡車還有右邊的小汽車，兩個仿真的起點位置選擇很重要：該位置可以從左側道路或者右側道路到達。以右側的小汽車為例，仿真的初始位置可以由車輛左轉或者右轉到達。
這個一個位於環島位置的公交車輛仿真，轉彎路徑生成之後即可顯示與車身對應的掃掠空間。
以下案例是在環島上，同一種車輛的左轉及右轉的軌跡線，如果更科學評價兩轉彎的穩定性，可以在路徑掃掠的基礎上添加速度和轉向的技術報告。
同樣，可以生成該車輛運行的轉彎報告，可以瞭解車輛在不同位置下的轉彎角度及對應的速度情況。