V-SIM 4.0

KUP TERAZULOTKADEMO

Program przeznaczony jest do symulacji ruchu i zderzeń pojazdów, z zachowaniem zasad dynamiki i z uwzględnieniem oddziaływania parametrów środowiska ruchu. Wbudowane narzędzia pozwalają na odtworzenie środowiska ruchu (otoczenia) o dowolnym stopniu złożoności. Analiza zachowania się pojazdów i zderzeń realizowana jest w przestrzeni 3D. Ruch innych obiektów (tj. piesi, rowerzyści, motocykliści, itp.) odwzorowywany jest kinematycznie. Modele pojazdów i algorytmy symulacji ruchu, zaimplementowane w programie, zwalidowane zostały badaniami drogowymi. Wyniki takich badań weryfikujących i teoretyczne podstawy działania programu prezentują liczne publikacje naukowe.

Przeznaczenie programu

V-SIM służy do symulowania zachowania pojazdów oraz analizy zderzeń zgodnego z zasadami dynamiki, z uwzględnieniem warunków środowiska ruchu. Pomaga:

  • rekonstruować przebieg ruchu i zachowania pojazdów,
  • analizować parametry ruchu i zachowania pojazdów o hipotetycznych parametrach,
  • analizować zachowania pojazdów w hipotetycznych warunkach ruchu.

Może być stosowany w:

  • rekonstrukcji wypadków drogowych,
  • projektowaniu pojazdów i ich podzespołów lub analizie potencjalnych modyfikacji,
  • inżynierii drogowej,
  • edukacji i badaniach.

Program ma wbudowane zawansowane modele matematyczno-fizyczne, pozwalające na symulację zachowania dowolnej liczby pojazdów, analizę zderzeń pomiędzy pojazdami lub z innymi obiektami, odwzorowanie złożonego środowiska ruchu, import szkiców wykonywanych przez Policję w programie PLAN i inne narzędzia umożliwiające prowadzenie analiz układów człowiek-pojazd-otoczenie.

Ogólna zasada działania

  • Ruch i zderzenia pojazdów (samochody osobowe i ciężarowe, autobusy, przyczepy oraz naczepy) obliczane są w przestrzeni trójwymiarowej, zgodnie z zasadami dynamiki.
  • Symulacja (animacja) innych obiektów występujących w ruchu drogowym, takich jak piesi, rowerzyści, motocykliści, zwierzęta, itp., realizowana jest kinematycznie.
  • Rozbudowany edytor graficzny umożliwia odtworzenie dowolnej topografii terenu wraz z infrastrukturą drogową, a tym samym zbudowanie środowiska ruchu.
  • Możliwy jest import gotowych środowisk ruchu (szkiców sytuacyjnych) wykonanych przez Policję w ramach dokumentacji powypadkowej, import chmur punktów ze skaningu laserowego, pomiarów z systemu eSURV, ortofotomap.
  • Wizualizacja wykonanej symulacji prezentowana jest w formie 2D i 3D.
  • Zapis video z przebiegu symulacji umożliwia tworzenie materiałów łatwych do prezentacji.

Badanie i walidacja

  • Modele zastosowane w programie zostały zwalidowane szeregiem badań i dobrze opomiarowanych prób drogowych pojazdów. Podczas prób rejestrowano między innymi:
    • prędkość wzdłużną i poprzeczną pojazdu: vx, vy,
    • przyspieszenia działające na nadwozie pojazdu w trzech prostopadłych kierunkach: ax, ay, az,
    • prędkości kątowe względem trzech prostopadłych osi związanych z nadwoziem: ωx, ωy, ωz,
  • Nawiązano współpracę z wiodącymi w kraju ekspertami i instytucjami z różnych dziedzin: ruchu drogowego, analizy zdarzeń, geodezji, medycyny sądowej, motoryzacji, itd.
  • Podjęto innowacyjne badania łączące interdyscyplinarne doświadczenie i wiedzę z nowoczesnymi technologiami IT, co pozwala sukcesywnie rozszerzać funkcjonalność programu.
  • Prowadzone są innowacyjne projekty badawcze na rzecz rozwoju programu.

Publikacje naukowe

Wyniki przeprowadzonych badań  i prac rozwojowych związanych z różnymi aspektami walidacji i rozwoju V-SIMa publikowane są w artykułach naukowych.
Aktywnie propagujemy wyniki prowadzonych badań związanych z rozwojem programu poprzez wystąpienia i referaty na branżowych konferencjach naukowych i sympozjach.

Wybrane artykuły dostępne są na stronie Publikacje

Środowisko symulacji

Program pozwala na budowę środowiska symulacji o dowolnym stopniu złożoności. Wbudowane narzędzia umożliwiają zaprojektowanie go od podstaw i/lub w oparciu o dane zewnętrzne take jak dane ze skaningu laserowego, pomiaru systemem SURV lub ortofotomapy.

Możliwy jest także import szkiców sporządzanych przez Policję,które stanowią gotowe środowiska do prowadzenia symulacji.

W projektowaniu pomocne są linie i siatki odniesienia, przymiary, skalowanie obiektów itp.

Elementy graficzne mogą być rozmieszczone w wielu warstwach, co ułatwia pracę i chroni przed wprowadzeniem przypadkowych zmian.

Drogi i skrzyżowania

Przygotowane narzędzia pozwalają na łatwe wprowadzanie:

  • prostych odcinków dróg, łuków poziomych oraz prostych i „złożonych” skrzyżowań z możliwością uwzględnienia nachyleń podłużnych i poprzecznych,
  • złożonego profilu poprzecznego odcinków dróg z uwzględnieniem: krawężników, poboczy, skarp i przeciwskarp rowów, obniżeń terenu itp.,
  • automatycznego oznakowania poziomego z możliwością jego modyfikacji,
  • rodzaju i parametrów stanu nawierzchni, z uwzględnieniem współczynników przyczepności przylgowej i ślizgowej oraz współczynnika oporu toczenia,
  • dodatkowych, dołączających się automatycznie odcinków dróg i skrzyżowań, w efekcie tworzących duże obszary symulacji,
  • torowiska z możliwością definiowania jego geometrii.

Oznakowanie poziome i pionowe

Dostępne są moduły do automatycznego nanoszenia oznakowania pionowego i poziomego, obejmujące:

  • rozbudowaną bibliotekę ponad 1500 najczęściej spotykanych, pionowych znaków drogowych, występujących na terenie Polski, Austrii, Niemiec, Rosji i Ukrainy,
  • zgodność geometrii i wymiarów z obowiązującymi rozporządzeniami,
  • automatyczną kontynuację oznakowania poziomego na nowo dołączanych odcinkach dróg.

Parametry globalne

Istnieje możliwość określenia parametrów globalnych tworzonego środowiska w postaci: jego nachylania, rodzaju i stanu nawierzchni, stanu atmosfery, prędkości i kierunku wiatru oraz poziomu lustra wody. Dodatkowo, lokalnie, można zmodyfikować nachylenie i wysokość terenu, rodzaj i stan nawierzchni oraz wprowadzić obszar występowania wiatru.

Elementy uzupełniające środowiska

W zależności od potrzeb projektu środowisko symulacji może być tworzone w różnym stopniu szczegółowości. Wbudowane biblioteki elementów infrastruktury drogowej oraz sylwetek statycznych 2D/3D pozwalają wprowadzać do środowiska dodatkowe obiekty, dzięki którym symulacja staje się bardziej realistyczna.

Infrastruktura drogowa

  • Latarnie drogowe i parkowe
  • Sygnalizatory świetlne
  • Słupki drogowe

Baza sylwetek statycznych 2D/3D

Rozbudowana biblioteka sylwetek statycznych zawierająca między innymi sylwetki:

  • samochodów osobowych, ciężarowych i autobusów,
  • pojazdów szynowych,
  • pojazdów rolniczych,
  • pojazdów budowlanych,
  • jednośladów,
  • przyczep i naczep,
  • elementów pojazdów (koło, zderzak, drzwi, reflektor itp.),
  • ludzi,
  • przedmiotów osobistych,
  • ubrań,
  • narzędzi,
  • broni i amunicji,
  • śladów,
  • zwierząt,
  • roślin,
  • infrastruktury,
  • wyposażenia wnętrz.

Unikalny obiekt graficzny umożliwiający zaznaczenie położenia ciała w dowolnej pozycji.

Obiekty uniwersalne (prymitywy graficzne)

Uniwersalne obiekty graficzne, takie jak:

  • linia prosta, krzywa Bezier’a,
  • łamana,
  • prostokąt,
  • elipsa

pozwalają na utworzenie prostego środowiska ruchu bądź uzupełnienie środowiska składającego się z większej ilości złożonych elementów.

Dane zewnętrzne

V-SIM umożliwia wymianę danych z innymi programami pracującymi w środowisku Windows, a w szczególności pozwala na:

  • wczytanie szkiców z programu CYBID PLAN,
  • import danych pomiarowych z systemu eSURV,
  • import chmur punktów pozyskanych za pomocą skanerów 3D,
  • współpracę z programem CYBID PHOTORECT,
  • import elementów graficznych przez schowek,
  • import elementów graficznych przez pliki,
  • import obiektów OLE,
  • import sylwetek pojazdów z dostępnych na rynku bibliotek (C.A.R. AUTOVIEW, Car’n Truck, CAR ART).

Import grafiki

Do programu można wprowadzić różnego rodzaju obiekty graficzne w rastrowych formatach: *.bmp, *.dib, *.rle, *.jpg, *.jpeg, *.jpe, *.jfif, *.gif, *.tif, *.tiff, *.png, *.ico . 

WMS

Program umożliwia:

  • import map w postaci rastrowej z serwisu WMS (Web Map Service), które mogą być wykorzystane jako podkład do tworzonego środowiska symulacji,
  • modyfikację przezroczystości importowanej mapy oraz zmiany jej położenia i orientacji względem przyjętego układu odniesienia.

Chmury punktów

Chmury punktów zaimportowane do programu mogą stanowić:

  • wizualizację wyglądu miejsca zdarzenia,
  • podkład do wykonywania szkiców 2D,
  • gotowe środowisko do prowadzenia symulacji.

Dane z systemu eSURV

Dane z systemu eSURV można bezpośrednio wykorzystać do modelowania środowiska ruchu w zakresie:

  • położenia stanowisk pomiarowych,
  • współrzędnych zmierzonych punktów,
  • lokalizacji utworzonych obiektów.

Import sylwetek z biblioteki C.A.R. AUTOVIEW

Importu z biblioteki AUTOVIEW sylwetek pojazdów, ludzi oraz innych obiektów w rzutach z góry, z boku, z przodu i z dołu pozwala na ich wzajemne zestawianie i graficzne wzbogacanie projektów.

Współpraca z systemami rejestracji ruchu pojazdów

W programie zaimplementowano narzędzia umożliwiające wczytanie danych pomiarowych (z aparatury badawczej) związanych z parametrami wejściowymi do symulacji ruchu pojazdu, czyli odtwarzającymi zarejestrowane działania kierującego w trakcie rzeczywistego przejazdu. Tymi danymi pomiarowymi są:

  • kąt obrotu koła kierownicy,
  • położenie pedału przyspieszenia,
  • położenie pedału hamulca zasadniczego,
  • stopień wykorzystania hamulca pomocniczego.

Symulacja

Symulacja polega na obliczaniu przez program kolejnych sekwencji ruchu obiektów na podstawie stanu aktualnego i założonych zadań, które mają być wykonywane w trakcie ruchu.

Symulacja może postępować w sposób ciągły lub może być wykonywana w sposób skokowy, umożliwiając użytkownikowi obserwację obiektów w kolejnych stadiach ruchu. Zrealizowany przebieg symulacji może być następnie odtwarzany w przód lub wstecz również w sposób płynny lub skokowy.

Warunki początkowe ruchu

Wymagane parametry początkowe ruchu każdego z obiektów symulacji są przyjmowane (ustalane) przez użytkownika przed rozpoczęciem symulacji. V-SIM:

  • automatycznie określa pozostałe warunki początkowe ruchu obiektów z założeniem typowych oraz lokalnych warunków środowiska, w którym znajduje się pojazd. W większości przypadków wystarczy wskazać położenie obiektu i wprowadzić prędkość początkową,
  • umożliwia wygodną modyfikację położenia początkowego obiektów, nie tylko poprzez wprowadzanie wartości liczbowych, ale też graficznie – za pomocą myszy,
  • pozwala na zmianę parametrów nie tylko przed rozpoczęciem symulacji, ale także w dowolnej chwili ruchu obiektu. Za pomocą tego mechanizmu można np. w łatwy sposób uzyskać zderzenie pojazdów w określonym miejscu, bez przeprowadzania wielu powtórzeń.

Sterowanie przebiegiem symulacji

Symulacja może być wykonywana w sposób ciągły lub w trybie krok po kroku, przy czym:

  • długość kroku może być zmieniana przez użytkownika w zakresie od 100 µs do 1 ms. Pozwala to dostosować odpowiedni krok w zależności od stopnia skomplikowania zadania i wydajności komputera,
  • automatyczna zmiana kroku symulacji na bardziej precyzyjny zalecana jest przy analizie zderzenia w trybie manualnym,
  • odtwarzanie wykonanej symulacji możliwe jest „do przodu” lub „do tyłu”, w trybie ciągłym bądź krok po kroku.

Tor ruchu i sylwetki pośrednie

Graficzna prezentacja przebiegu symulacji jest możliwa poprzez:

  • opcjonalne rysowanie dotychczas pokonanego toru ruchu obiektu (toru środka jego masy),
  • możliwość rysowania torów ruchu kół ogumionych oraz znaczenia śladów pozostawionych na nawierzchni w wyniku zablokowania lub znoszenia,
  • wyświetlanie sylwetek pośrednich pojazdu w wybranych pozycjach, w których znajdował się on w trakcie swojego ruchu. Sylwetki takie mogą być rozmieszczane równomiernie względem upływającego czasu lub/i w chwilach wybranych przez użytkownika, np. w chwili podejmowania decyzji o manewrze obronnym, w chwili rozpoczynania manewru, w chwili zderzenia.

Chwilowe parametry ruchu

Podgląd chwilowych parametrów ruchu obiektów jest możliwy dzięki:

  • oknom dialogowym wyświetlającym aktualne zestawienie szczegółowych danych numerycznych opisujących stan poszczególnych obiektów,
  • tworzeniu zestawienia danych, jako niemodalnych okien dialogowych, które mogą być przez cały czas wyświetlone w trakcie przeprowadzania symulacji i obserwowane w czasie rzeczywistym.

Historia przebiegu ruchu

Parametry stanu ruchu obiektów tworzą „historię ruchu”, która może być:

  • wyświetlona w formie przebiegów czasowych tych parametrów, a więc odpowiednich, wybieranych i skalowanych wykresów,
  • kopiowana w formie graficznej oraz numerycznej (tabelarycznej), pozwalającej na dalszą analizę uzyskanych przebiegów, np. w środowisku Matlab lub MS Excel.

Zadania podczas ruchu

Obiektom symulacji można zadawać zadania, które będą wykonywane w odpowiedniej, zakładanej sekwencji i z określonymi parametrami. Poszczególne zadania mogą być ze sobą łączone.

Możliwość ich aktywacji i dezaktywacji ułatwia przeprowadzenie analizy wariantowej i wpływu danego zadania na przebieg symulacji.

Przyspieszenie i zmiana biegu

Sekwencje przyspieszania pojazdu umożliwiają zadawanie między innymi:

  • stopnia wciśnięcia pedału przyspieszenia,
  • uzyskiwania określonego przyspieszenia,
  • opcjonalnej możliwości użycia sprzęgła,
  • automatycznej zmiany biegów po przekroczeniu zadanej prędkości obrotowej silnika,
  • określonej zmiany biegów.

Tempomat

Zadanie to pozwala na utrzymywanie stałej prędkości pojazdu w zadanym okresie czasu, niezależnie od wykonywanych manewrów zmiany kierunku jazdy i zmiany oporów ruchu. Odpowiada ono określonemu działaniu kierowcy lub funkcjonowaniu „tempomatu”.

Skręt

Skręt pojazdu może być określony:

  • kątem obrotu koła kierownicy o zadaną wartość lub do uzyskania określonej wartości finalnej, z określoną prędkością zmiany tego kąta,
  • teoretycznym promieniem toru ruchu środka masy pojazdu (bez uwzględnienia zjawiska znoszenia kół ogumionych).

Tor ruchu i zmiana pasa

Zadanie „tor ruchu” polega na wprowadzeniu przez użytkownika parametrów toru ruchu pojazdu, który będzie chciał osiągnąć pojazd podczas symulacji. Tor ruchu może być modyfikowany jak krzywa Bezier’a, z ewentualnym automatycznym „wygładzeniem”.

Zadanie „zmiana pasa” z kolei wymaga zdefiniowania odcinka drogi i bocznego przemieszczenia samochodu podczas manewru. Program automatycznie oblicza parametry manewru, z uwzględnieniem zjawisk dynamiki i znoszenia kół ogumionych.

Hamowanie i hamowanie pomocniczym

Hamowanie pojazdu jest jednym z najczęściej wykorzystywanych manewrów w symulacjach. Hamowanie hamulcem zasadniczym wymaga wprowadzenia parametrów jednego z trzech sposobów sterowania:

  • procentowo, poprzez podanie „nacisku na pedał hamulca” zakresie od 0 do 100%,
  • wykorzystując przyczepność, poprzez określenie stopnia wykorzystania przyczepności w odniesieniu do dostępnej wartości tej przyczepności w chwili rozpoczęcia zadania,
  • z założonym opóźnieniem, poprzez wprowadzenie wartości docelowego opóźnienia hamowania.

Model hamowania uwzględnia działanie systemu ABS, jeżeli taki występuje w pojeździe, a opcjonalna możliwość użycia sprzęgła polega na rozłączeniu układu napędowego w chwili rozpoczęcia zadania „hamowanie”.

Zadanie „hamowanie pomocniczym” pozwala wprowadzić stopień użycia hamulca pomocniczego i czas narastania momentu hamującego na kołach wyposażonych w taki hamulec.

Odtworzenie przejazdu

Zadanie to pozwala na wprowadzenie parametrów sterowania pojazdem będących wynikami badań drogowych takiego pojazdu, a więc zarejestrowanych przez aparaturą pomiarową w funkcji czasu. Sterowaniu mogą podlegać następujące wielkości:

  • kąt obrotu koła kierownicy,
  • stopień naciśnięcia pedału przyspieszenia,
  • stopień naciśnięcia pedału hamulca zasadniczego,
  • stopień wykorzystania hamulca pomocniczego.

Zaprzestanie symulacji

Zadanie pozwala na zakończenie dalszej symulacji ruchu obiektu w wybranej przez użytkownika chwili lub po pokonaniu założonego odcinka, albo w trakcie określonej „kolizji”.

Symulowanie awarii

Część zadań nadawanych podczas symulacji obiektom jest charakterystyczna dla zdarzeń drogowych i obejmuje symulację np. uszkodzonego układu jezdnego, niesprawności hamulców poszczególnych kół, zablokowania koła, gwałtowny spadek ciśnienia powietrza w oponie.

Zakleszczenie koła

Symulacja wzrostu oporów ruchu obrotowego dowolnego z kół, np. z powodu zakleszczenia na skutek kolizji.

Przemieszczenie koła

Symulacja przemieszczenia i/lub skrętu wybranego koła pojazdu, na skutek uszkodzenia zawieszenia wywołanego np. zderzeniem.

Spadek ciśnienia w oponie

Symulacja nagłej utraty ciśnienia powietrza w oponie w trakcie ruchu pojazdu, np. na skutek wystrzału opony, uszkodzenia koła w wyniku zderzenia.

Przerwanie sprzęgu

Symulacja przypadku rozerwania sprzęgu pomiędzy pojazdami, wywołanego wystąpieniem dowolnego czynnika, np. nieprawidłowego zabezpieczenia sprzęgu, uszkodzenie jednego z elementów sprzęgu, zderzenie.

Model pojazdu

Zaawansowany model wyposażony w podsystemy odwzorowujące pracę poszczególnych układów pojazdu. Posiada 10 stopni swobody. W modelu uwzględniono:

  • Rozkład masy – pustego pojazdu, ładunków, pasażerów.
  • Zawieszenie – niezależnie dla każdego koła.
  • Układ kierowniczy.
  • Koło ogumione – zaawansowane, nieliniowe modele HSRI (Dugoff) lub TMeasy (RiII).
  • Układ hamulcowy – rozbudowany, z korektorem sił i układem ABS oraz definiowalnym stopniem niesprawności układu.
  • Silnik – o zadanej parametrycznie charakterystyce odpowiadającej rzeczywistym osiągom.
  • Układ przeniesienia napędu – sprzęgło, skrzynia biegów, przekładnia główna, mechanizm różnicowy.
  • Sprzęgi – symulacje dla pojazdów członowych, ciągników siodłowych z naczepami i samochodów z przyczepami z osią centralną. Automatyczna analiza zderzeń pomiędzy członami tego samego pojazdu.
  • Opór aerodynamiczny nadwozia – czołowy i boczny.

Poprawność przyjętego modelu została pozytywnie zweryfikowana poprzez porównanie wyników działania programu z wynikami badań drogowych przeprowadzonych na rzeczywistych pojazdach przez Politechnikę Krakowską.

Charakterystyka silnika i układ przeniesienia napędu

  • Charakterystyka zewnętrzna silnika domyślnie aproksymowana za pomocą reguły Hahna.
  • Interpolowane charakterystyki zewnętrzne otrzymane podczas badań drogowych dla wybranych modeli pojazdów.
  • Możliwość wprowadzenia rzeczywistej charakterystyki zewnętrznej silnika w sposób graficzny lub numeryczny.
  • W układzie przeniesienie napędu uwzględniane jest sprzęgło, wybrane przełożenie w skrzyni biegów, przełożenie końcowe oraz rozkład momentu napędowego na poszczególne osie.
  • Sprzęgło może znajdować się w jednym z trzech stanów: wyłączone, częściowo włączone oraz całkowicie włączone.
  • Uwzględniany jest masowy moment bezwładności silnika, układ przeniesienia napędu oraz sprawność układu przeniesienia napędu.

Układ hamulcowy

  • Uwzględniony układ zasadniczy i pomocniczy.
  • Opcjonalny korektor siły hamowania.
  • Możliwość uwzględnienia układu ABS.

Zawieszenie i układ kierowniczy

  • Dla każdego z kół uwzględniana jest:
    • sztywność zawieszenia wraz z współczynnikiem progresji,
    • współczynniki tłumienia dla faz odbicia i dobicia.
  • Opcjonalna możliwość uwzględnienia stabilizatora przechyłów.
  • Możliwość uwzględnienia stanu technicznego oraz ewentualnych modyfikacji zawieszenia poszczególnych kół:
    • efektywność elementu sprężystego i tłumiącego,
    • kąt zbieżności koła,
    • przemieszczenie punktu mocowania koła w każdym z trzech kierunków kartezjańskiego układu współrzędnych 9 Na skutek celowych modyfikacji lub deformacji spowodowanych uderzeniem),
    • opory ruchu obrotowego koła.
  • Model układu kierowniczego działa według zasady Ackermana i uwzględnia podatność rzeczywistego układu poprzez korektę poprzecznych sił reakcji opon osi kierowanej.

Modele koła ogumionego

Siły i momenty generowane na styku koła ogumionego z jezdnią wyznaczane są za pomocą jednego z dwóch nieliniowych modeli:

  • TM-Easy opracowanego przez Prof. G. Rilla w oparciu o wyniki badań obecnie stosowanych opon z uwzględnieniem późniejszych udoskonaleń.
  • HSRI opracowanego w Instytucie Bezpieczeństwa Drogowego Uniwersytetu Michigan z uwzględnieniem późniejszych zmian. Model HSRI uwzględnia dodatkowo zjawisko aquaplaningu.

Rozmieszczenie pasażerów i ładunku

  • Możliwość określenia położenia pasażerów oraz ładunku w każdym z trzech kierunków kartezjańskiego układu współrzędnych.
  • Rozmieszczenie ładunku i pasażerów wpływa na położenie wypadkowego środka masy pojazdu oraz na jego masowe momenty bezwładności, a w konsekwencji na zachowanie się pojazdu podczas wykonywanych manewrów i ewentualnych zderzeń.
  • Możliwość analizy kierunków sił bezwładności działających na osoby znajdujące się we wnętrzu pojazdu. Kierunki te można skonfrontować z rzeczywistymi obrażeniami odniesionymi przez pasażerów pojazdu, weryfikując przebieg zderzenia lub miejsca zajmowane przez poszczególne osoby.

Model kierowcy

  • Model wirtualnego kierowca umożliwia sterowanie kołem kierownicy w taki sposób, aby pojazd podążał po wyznaczonym przez użytkownika torze ruchu.
  • Możliwość zadawania „stopnia sprawności” wirtualnego kierowcy.

Pojazdy

Rozbudowana baza danych pojazdów wraz z odpowiadającymi im sylwetkami 2D oraz 3D.

Istnieje możliwość tworzenia własnych pojazdów oraz modyfikacji ich sylwetki 2D.

Symulowany może być ruch samochodów osobowych, ciężarowych, autobusów, jak również przyczep i naczep oraz pojazdów wieloczłonowych i zespołów pojazdów.

Baza danych pojazdów

  • Baza niezbędnych  do prowadzenia obliczeń symulacyjnych parametrów technicznych pojazdów i przyczep dla 12000 pojazdów.
  • Możliwość modyfikacji parametrów technicznych oraz tworzenia własnych pojazdów.
  • Pojazdy w bazie zostały pogrupowane zgodnie z międzynarodową klasyfikacją:
    • M1/N1 Samochody osobowe i dostawcze,
    • M2-3 Autobusy,
    • O1-4.DA Naczepy,
    • O1-4.DC Przyczepy z osią centralną,
  • Intuicyjny podział, w ramach danej kategorii, według producenta, modelu, rodzaju nadwozia, wersji silnikowej i wyposażeniowej.

Sylwetki dynamiczne pojazdów

  • Wbudowana baza typów sylwetek- niezależnie 2D i 3D.
  • Możliwość importu zewnętrznych sylwetek 2D w formacie wektorowym.
  • Tworzenie własnych sylwetek za pomocą prymitywów geometrycznych typu linia, prostokąt itp.

Pojazdy wieloczłonowe

  • Możliwość symulacji ruchu pojazdów wieloczłonowych i zespołów pojazdów.
  • Dwa typy sprzęgów:
    • przegub kulisty służący do ciągnięcia lekkich przyczep przez pojazdy samochodowe z kategorii M1 oraz N1,
    • sprzęg siodłowy służący do ciągnięcia naczep przez ciągniki siodłowe.
  • Modyfikacja parametrów sprzęgu pozwala na symulację innych układów, jak np. samochód ciężarowy ciągnący przyczepę z osią kierowaną lub autobus przegubowy.
  • Automatyczna analiza ewentualnych zderzeń pomiędzy członami pojazdów.
  • Parametry sprzęgów możliwe do modyfikacji:
    • sztywność liniowa i kątowa,
    • ruchliwość kątowa.

Obiekty kinematyczne

Rozbudowana baza obiektów kinematycznych reprezentujących:

  • pieszych,
  • motocyklistów,
  • rowerzystów,
  • zwierzęta,
  • wybrane pojazdy szynowe.

Ruch obiektów opiera się na zasadach kinematyki. Dla każdego z nich możliwe jest: określenie toru ruchu, zmiana prędkości, zadanie wartości przyśpieszenia/opóźnienia, zmiana kierunku oraz obrót.

Rodzaje obiektów kinematycznych

  • pieszy,
  • rowerzysta,
  • prowadzący rower,
  • motocyklista,
  • skuter,
  • quad,
  • koń,
  • krowa,
  • sarna,
  • jeleń,
  • pies,
  • tramwaj Konstal,
  • tramwaj Bomnardier,
  • skład Pandolino,
  • lokomotywa SM-42,
  • kombajn zbożowy,
  • traktor,
  • furmanka,
  • koparko-ładowarka,

Funkcje

  • Włączanie/wyłączanie elementów wybranych modeli oraz zmiany barw niektórych elementów wyglądu (np. motocykl, rower, kierujący, pasażer, kask).
  • Wbudowane regulatory PID umożliwiające, na życzenie użytkownika, utrzymanie stałej prędkości jazdy, stałej wartości opóźnienia przy hamowaniu lub stałej wartości przyspieszenia w zadaniu Przyspieszenie.

Zadania

  • Tor ruchu
    • Odwzorowanie toru, po którym porusza się obiekt (oparte na zasadach kinematyki).
    • Możliwość modyfikacji przebiegu wprowadzonego toru ruchu.
  • Zmiana prędkości
    • Funkcja umożliwiająca zmianę prędkości obiektu.
    • Możliwość modyfikacji czasu zmiany prędkości.
    • W przypadku pieszych, możliwość skorzystania z bazy danych prędkości poruszania się.
  • Przyspieszenie/opóźnienie
    • Zmiana wartości przyspieszenie bądź opóźnienia pieszego.
  • Zmiana kierunku
    • Zmiana kierunku poruszania się obiektu.
  • Obrót
    • Zmiana położenia kątowego obiektu względem każdej z trzech osi kartezjańskiego układu odniesienia.
    • Funkcja pozwalająca np. na animację ruchu pojazdu jednośladowego uwzględniającą jego przechył podczas pokonywania łuków.
  • Zaprzestanie symulacji
    • Funkcja pozwalająca zakończyć dalszą analizę ruchu obiektu w wybranym przez użytkownika momencie.

Analiza zderzeń

Przebieg zderzenia oraz jego konsekwencje analizowane są z możliwością modelowania zderzenia szorstkiego z poślizgiem lub bez. Symulacja zderzeń dowolnej liczby pojazdów za pomocą dwóch, odmiennych, modeli zderzenia. W zależności od wybranego modelu, analiza manualna bądź w pełni automatyczna.

Rodzaje analizowanych zderzeń

  • Zderzenia pojazdów samochodowych między sobą.
  • Zderzenia pojazdów samochodowych z innymi uczestnikami ruchu (obiekty kinematyczne).
  • Zderzenia pojazdów samochodowych z przeszkodami terenowymi.

Modele zderzenia

  • Model siłowy (ciągły), w którym siły działające pomiędzy uczestnikami zderzenia rozwijają się w sposób ciągły od pierwszego kontaktu nadwozi do ostatecznego ich rozdzielenia.
  • Klasyczny, impulsowy model zderzenia (Kudlicha – Slibara), w którym wymiana impulsów siły pomiędzy uczestnikami zderzenia odbywa się w jednej, wybranej chwili czasu.

Detekcja kontaktu pomiędzy sylwetkami

  • Jako kryterium wystąpienia kolizji przyjmowane jest geometryczne nakładanie się sylwetek obiektów w płaszczyźnie 2D bądź w przestrzeni trójwymiarowej (3D).
  • Jeżeli zostanie wykryta kolizja program rozpoczyna jej analizę w zależności od wybranego modelu.

Optymalizator

Funkcja służy do automatycznego ustalenia wartości nieznanych parametrów wejściowych symulacji. Wykorzystuje metodę prób i błędów, ale działa w sposób zautomatyzowany i znacznie szybszy niż manualne prowadzenie symulacji. Poszukiwane mogą być nieznane parametry, w tym: parametry początkowe ruchu obiektów, parametry określające moment wystąpienia zadania w trakcie jego ruchu, wielkości określające poszczególne zadania, parametry zderzeń oraz wybrane parametry środowiska ruchu. Wynikowy przebieg symulacji oceniany jest przez program pod kątem zgodności z oczekiwaniami użytkownika na podstawie wybranych parametrów kontrolnych.

Parametry poszukiwane

  • Położenie początkowe pojazdu (X, Y, Z).
  • Orientacja początkowa pojazdu (3 kąty – φ, θ, ψ).
  • Liniowa prędkość początkowa pojazdu (Vx, Vy, Vz).
  • Kątowa prędkość początkowa pojazdu (ωX, ωY, ωZ).
  • Czas wystąpienia wybranego zdarzenia w trakcie ruchu.
  • Droga po której przebyciu dochodzi do dowolnego zdarzenia w trakcie ruchu.
  • Parametry zadania hamowanie (nacisk na pedał hamulca, czas narastania itd.).
  • Parametry zadania skręt (kąt obrotu kierownicy, prędkość kątowa obrotu kierownicy).
  • Parametry obciążenia wiatrem realizowane poprzez globalne parametry środowiska.
  • Tangens kąta tarcia i współczynnik restytucji w parametrach zderzeń impulsowych oraz siłowych.

Parametry kontrolne

  • Parametrami kontrolnymi może być niezależnie położenie i orientacja końcowa wskazanych pojazdów
  • Możliwość nadania indywidualnych wag określających priorytety poszczególnych parametrów

Wizualizacja 3D

Podgląd środowiska ruchu oraz przebiegu symulacji w trybie 3D. Jako obiekty 3D przedstawiane są sylwetki pojazdów oraz obiekty kinematyczne (z sylwetkami pośrednimi, śladami kół oraz torami ruchu), przeszkody terenowe, pionowe znaki drogowe oraz rzeźba terenu. Pozostałe elementy przedstawiane są jako tekstury nałożone w niektórych miejscach wielowarstwowo na aktualna rzeźbę terenu. Przygotowywanie wizualizacji 3D odbywa się automatycznie (projektowanie odbywa się w 2D).

Wizualizacja warunków zewnętrznych

Wizualizacja zewnętrznych warunków, takich jak:

  • pora dnia,
  • warunki atmosferyczne, w tym:
    • mgła,
    • opady deszczu,
    • wiatr,
  • poziom lustra wody.

Możliwość projektowania sytuacji powodziowych oraz definiowania zakresu widoczności.

Punkty obserwacji sceny

  • Możliwość zdefiniowania listy punktów obserwacji (kamer), z punktu widzenia których pokazywana jest scena 3D oraz swobodnego przełączania się pomiędzy nimi.
  • Możliwość powiązania kamery z pozycją kierowcy.
  • W momencie włączenia trybu 3D, automatycznie dobierany jest taki punkt obserwacji, aby widziany obszar odpowiadał poprzednio obserwowanemu fragmentowi w 2D ale widzianemu z pewnej perspektywy.
  • Użytkownik może modyfikować położenie i orientację punktu obserwacji interaktywnie za pomocą myszy lub klawiatury.
  • Scenę 3D można jednocześnie oglądać z wielu punktów obserwacji w wielu oknach, niezależnie od podglądu w trybie 2D.

Raport i zapis symulacji

Moduł generowania raportu, który powinien być integralną częścią sporządzanej opinii. Jest on podstawą weryfikacji poprawności sporządzonej symulacji w trakcie prowadzonego postępowania sądowego.

Możliwość zapisu symulacji w formie wideo. Atrakcyjny, czytelny i zrozumiały materiał do prezentacji.

Zapis wideo przebiegu symulacji

  • Wbudowane narzędzia umożliwiają zapis i kodowanie strumienia danych wideo do wybranego formatu.
  • W chwili, gdy projekt symulacji jest gotowy, należy włączyć możliwość rejestracji. Samo włączenie tej opcji nie uruchamia nagrywania, ale od tego momentu każde wyliczanie symulacji do przodu w trybie 3D powoduje rejestrację obrazu z okna 3D do pliku. Analogicznie działa to w trybie 2D.
  • Kolejne klatki filmu zapisywane do pliku synchronizowane są z postępem symulacji, a nie z czasem rzeczywistym. Powoduje to, że przebieg symulacji na filmie jest zawsze płynny, niezależnie od zmiennego tempa wyliczania przebiegu, czy pauz wykonywanych przez użytkownika.

Raport

  • Zawiera informacje o przyjętych założeniach symulacji, poszczególnych obiektach w niej uczestniczących, przebiegi samej symulacji i występujące w jej trakcie zderzenia, a także informacje o aktualnym (końcowym) stanie symulacji.
  • Możliwość szczegółowego ustalenia, jakie informacje znajdą się w tworzonym raporcie oraz  podglądu gotowego raportu.
  • Utworzony raport może być bezpośrednio wydrukowany, zapisany do pliku lub przeniesiony przez Schowek do edytora tekstu, gdzie może być poddany dalszej odróbce.

Inne

Narzędzia umożliwiające wprowadzanie na szkicu różnego typu wymiarów. Moduły ułatwiające odtworzenie geometrii drogi na podstawie pomiarów terenowych.

Wymiarowanie

  • Wymiary liniowe oraz kątowe.
  • Linijka krzywoliniowa.
  • Lokalny układ współrzędnych.

Numerowane odnośniki wraz z automatycznie tworzoną legendą.

Dane z triangulacji

  • Możliwość wprowadzania topografii środowiska ruchu za pomocą pomiarów na miejscu zdarzenia tzw. metodą dwubiegunową.
  • Wykonywanie wszystkich niezbędnych obliczeń i automatyczne umieszczanie kolejnych wyznaczanych punktów w wyliczonych pozycjach na szkicu.

Wyznaczanie promienia łuku

Wbudowany kalkulator pozwalający obliczać promień łuku na podstawie długości cięciwy i strzałki.

Wsparcie dla Użytkowników

Szkolenia

Profesjonalne szkolenia z zakresu obsługi programu o różnych stopniach zaawansowania.

Po więcej informacji zapraszamy na stronę Szkolenia

Forum wymiany informacji

Forum dedykowane dla Użytkowników programów CYBID dostępne na stronie link

Rozwiązania dotyczące najczęściej zgłaszanych problemów i wsparcie techniczne w jednym miejscu.

Aby uzyskać pełny dostęp do treści zamieszczonych na Forum wymagane jest posiadanie:

  • aktywnej licencji programu CYBID,
  • konta Użytkownika na stronie.

Darmowe updete'y

Dostęp do aktualizacji programu z poziomu Forum.