Модель проходження повороту автомобілем

Автор(и)

  • Олег Леонтійович Ляшук Тернопільський національний технічний університет ім. І. Пулюя
  • Роман Михайлович Рогатинський Тернопільський національний технічний університет ім. І. Пулюя
  • Іван Богданович Гевко Тернопільський національний технічний університет ім. І. Пулюя
  • Роман Васильович Хорошун Тернопільський національний технічний університет ім. І. Пулюя
  • Галина Григорівна Кашканова Вінницький національний технічний університет
  • Олег Павлович Антонюк Вінницький національний технічний університет

DOI:

https://doi.org/10.31649/2413-4503-2023-18-2-87-93

Ключові слова:

кривина траси, перехрестя, стійкість автомобіля на поворотах, керованість автомобіля

Анотація

Розглянуто модель повороту автомобіля, зокрема на Х-подібному перехресті із довільним кутом пересічення трас. Проаналізовано умови та обмеження, які накладаються при входженні автомобіля в поворот. Показано, що під час руху автомобіля від прямолінійних ділянок до криволінійних значний вплив мають кутові прискорення, які діють відносно його вертикальної осі і суттєво впливають на перерозподіл сил взаємодії коліс із дорожнім полотном та, відповідно, на стійкість і керованість автомобіля. Наведено аналіз траєкторій руху, які складаються зі спряжених прямолінійних та криволінійних дільниць і описуються рівняннями кола, параболи та гіперболічного косинуса. Показано, що вибір траєкторії за законом параболи та гіперболічного косинуса дещо зменшує радіус повороту автомобіля, проте суттєво знижує перепад кривини в зоні спряження і, відповідно, зменшує кутові прискорення та підвищує стійкість автомобіля крученню відносно вертикальної осі. Для плавного переходу від прямої траєкторії до криволінійної використано спеціальну логістичну залежність для спряження (зшивання) різних ділянок траси. Це дало змогу описати траєкторію руху автомобіля гладкою функцією, перша та друга похідні якої також є гладкими функціями. Для вибору траєкторії швидкісного проходження поворотів із незначною кривиною траси запропоновано залежність у виді полінома четвертого степеня, кривина якого в точці спряження дорівнює нулю, що забезпечує плавний перехід від прямолінійної до криволінійної ділянки та проходження повороту з мінімальними динамічними навантаженнями.

 Розроблена модель дає змогу проєктувати траєкторію проходження поворотів для різних видів перехресть у режимі реального часу та може бути використана для побудови динамічних моделей руху автомобіля за заданими траєкторіями, а також для побудови симуляторів для безпілотних автомобілів.

Біографії авторів

Олег Леонтійович Ляшук , Тернопільський національний технічний університет ім. І. Пулюя

д-р техн. наук, професор, перший проректор

Роман Михайлович Рогатинський , Тернопільський національний технічний університет ім. І. Пулюя

д-р техн. наук, професор

Іван Богданович Гевко , Тернопільський національний технічний університет ім. І. Пулюя

д-р техн. наук, професор

Роман Васильович Хорошун , Тернопільський національний технічний університет ім. І. Пулюя

асистент

Галина Григорівна Кашканова , Вінницький національний технічний університет

канд. пед. наук, доцент

Олег Павлович Антонюк , Вінницький національний технічний університет

канд. техн. наук, старший викладач

Посилання

Кашканов А. А., Кашканов В. А, Кашканова А. А. Моделювання траєкторії руху автомобіля при дослідженні дорожньо-транспортних пригод. Вісник машинобудування та транспорту. Вінниця: ВНТУ, 2019. URL: https://doi.org/10.31649/2413-4503-2019-9-1-53-65.

Макаров В. А., Волохов. А. С., Куплінов А. В. До питання вибору математичної моделі для дослідження курсової стійкості руху легкового автомобіля. Наукові нотатки: міжвузівський збірник. Луцьк, 2010. Вип. 28. С. 311–316.

Розвиток математичної моделі криволінійного руху двовісного автомобіля» / Кальченко Б. І. та ін. Вісник Нац. техн. ун-ту «ХПІ»": зб. наук. пр. Сер.: Автомобіле- та тракторобудування. Харків: НТУ «ХПІ». 2017. № 13(1235). С. 45–50.

Вербицький В. Г., Макаров В. А., Костенко А В. До питання визначення та аналізу показників курсової стійкості руху легкового автомобіля. Вісті Автомобільно-дорожнього інституту. 2009. № 2(9). С. 21–25.

Fedotov A. I., Tikhov-Tinnikov D. A., Ovchinnikova N. I., Lysenko A. V. Simulation of car movement along circular path, 2017. IOP Conf. Ser.: Earth Environ. Sci. 87 082018. DOI 10.1088/1755-1315/87/8/082018

Xiaohui Zhang, Jie Sun, Xiao Qi, Jian Sun. Simultaneous modeling of car-following and lane-changing behaviors using deep learning. Transportation Research Part C: Emerging Technologies. Volume 104, July 2019. P. 287–304.

Modeling Car-Following Behaviour of Turning Movements at Intersections with Consideration of Turning Radius / Fulu Wei et al. Journal of Advanced Transportation. 2020. Article ID 8884797, 9 pages. URL: https://doi.org/10.1155/2020/8884797

Vehicle Motion Prediction at Intersections Based on the Turning Intention and Prior Trajectories Model IEEE/CAA / Ting Zhang et al. Journal of Automatica Sinica. October 2021. Vol. 8. P. 1657–1666. DOI: 10.1109/JAS.2021.1003952

Мандрика В. Р., Шликова В. Г Керованість і стійкість руху автомобіля B-класу з системою ESP. Вісник Нац. техн. ун-ту «ХПІ»: зб. наук. пр. Темат. вип.: Транспортне машинобудування. Харків: НТУ «ХПІ». 2013. № 31(1004). С. 60–65.

Довжик М. Я., Калнагуз О. М., Сіренко Ю. В. Криволінійний рух чотириколісної машини з використанням супутникової навігаційної системи. Наукові горизонти. 2020. № 7(92). С. 126–135.

Модель руху автомобіля при перебудові смугами / Р. М. Рогатинський та ін. Науково-прикладні аспекти автомобільної і транспортно-дорожньої галузей: матеріали VII міжнарод. наук.-прак. конф. (м. Луцьк, 14–16 черв. 2022 р.). Луцьк, 2022. С. 103–106.

Модель обгону автомобілем на прямій трасі / Р. М. Рогатинський та ін. Підвищення надійності і ефективності машин, процесів і систем. Improving the reliability and efficiency of machines, processes and systems: Матеріали V Міжнародної науково-практичної конференції, 19–21 квітня 2023 р. Кропивницький: ЦНТУ, 2023. С. 17–19.

##submission.downloads##

Переглядів анотації: 37

Опубліковано

2024-02-14

Як цитувати

[1]
О. Л. . Ляшук, Р. М. . Рогатинський, . І. Б. Гевко, Р. В. . Хорошун, Г. Г. . Кашканова, і О. П. . Антонюк, «Модель проходження повороту автомобілем », ВМТ, вип. 18, вип. 2, с. 87–93, Лют 2024.

Номер

Розділ

Articles

Метрики

Завантаження

Дані завантаження ще не доступні.

Статті цього автора (авторів), які найбільше читають