24Авг

Траектория движения автомобиля: Исследование движения автомобиля со всеми управляемыми колёсами при повороте их в одну сторону Текст научной статьи по специальности «Механика и машиностроение»

Содержание

Как правильно поворачивать на машине

Больше всего сложностей у водителей-новичков, наряду с обгоном и парковкой, вызывает выполнение поворотов, а ведь именно поворот является одним из важных элементов управления автомобилем.
Практически любой, совершаемый маневр автомобилем на дороге, может являться поворотом (с определенной долей натяжки, конечно). Именно поэтому так важно научиться поворачивать на автомобиле во время движения.
Правильный поворот должен быть точным, быстрым, безопасным и выполняться по всем правилам.

Техника выполнения поворота

Прежде чем приступить к освоению техники поворота, следует знать о том, что любой поворот выполняется в четыре приема:

Движение по прямой – приближение к повороту;Вхождение в поворот, сопровождается поворачиванием руля;Движение в повороте;Выход из поворота, сопровождается установкой руля в исходное положение.

Далее любое движение на автомобиле происходит прямолинейно до следующего поворота. Для того чтобы выполнить безопасный поворот, важно учитывать основные факторы, влияющие на данный процесс – рабочий режим двигателя, скорость и траекторию движения в повороте.

Траектория движения в повороте

При проведении любого поворота важно учитывать траекторию движения автомобиля в дуге поворота. Траектория движения выполняется строго по правилам на полосе движения без дополнительных манипуляций рулем.

Таким образом, при вхождении в поворот, выкручиваем руль в сторону поворота, проходим по дуге, возвращаем руль в исходное положение и продолжаем прямолинейное движение.

Скорость движения в повороте

Вхождение в поворот должно происходить на сниженной скорости. Перед любым поворотом (именно перед поворотом, а не во время поворота) следует сбросить скорость, а по дуге продолжать движение уже на постоянной скорости.

Для безопасности водителя снижение скорости должно происходить на прямом участке дороги на приближении к повороту, для того чтобы избежать проскальзывания колес, торможения или заноса всего корпуса автомобиля.

Вкратце мы рассмотрели, что следует учитывать при приближении к повороту – это скорость и траектория движения. А сейчас более детально о действиях водителя при вхождении в поворот, движении в повороте и выходе из поворота.

Вхождение в поворот

Приближение и вхождение в поворот должно происходить на сниженной скорости. Скорость движения рассчитывается с учетом угла и радиуса поворота, а также состояния дороги. При неблагоприятных условиях, скорость движения должна быть гораздо ниже, чем в обычных условиях.

При вхождении в поворот следует учитывать еще два момента – точку фиксации внимания и положение рук на руле.

При выполнении поворота вы должны фиксировать свое внимание на том участке дороги, куда направляетесь. В перспективе, это должна быть точка выхода из поворота (если поворот не слишком крутой).

Таким образом, поворачивая руль при вхождении в поворот, взгляд должен быть устремлен на тот участок, где вы вернете руль в исходное положение. В идеале взгляд должен плавно скользить по всему участку движения вашего автомобиля, для того чтобы рассчитывать не только скорость движения, но и расстояние.

Если же точка выхода из поворота не просматривается, в таком случае преодоление дуги поворота должно проходить только на сниженной скорости.

Что касается положения рук на руле, здесь все просто. Перед вхождением в поворот необходимо переместить руки на участок руля, который находится в противоположной стороне от направления поворота. Наиболее оптимальным положением рук при левостороннем повороте является схема – 4/12, при правостороннем – 8/12.

Для пояснения схемы расположения рук представим, что руль разбит на отдельные участки и представляет собой циферблат. Первое значение – это участок, на котором располагается правая рука, второе значение – расположение левой руки. Таким образом, на цифре 4 находится правая рука, на цифре 12 – левая рука.

Важно помнить, что ладони необходимо всегда держать на руле, для изменения положения руки (или хвата) применяется тактика скольжения по рулю.

Движение в повороте

Двигаясь в дуге поворота, категорически запрещается резкое изменение скорости движения. Поэтому движение в повороте должно происходить исключительно на постоянной скорости.

Тормозить на дуге прохождения поворота можно только в экстренных случаях, когда, к примеру, водитель не может справиться с вождением на установленной скорости, что чревато заносом или вылетом автомобиля на обочину. В таких случаях торможение должно быть плавным и медленным.

Выход из поворота

Окончание движения по дуге поворота с выходом на прямой участок дороги сопровождается выравниванием руля и плавным набором скорости. При этом разгон должен происходить плавно для того чтобы избежать потери контроля над управлением транспортным средством и выездом на встречную полосу.

Резюмируя все вышесказанное можно представить полную схему осуществления любого поворота.

При подъезде к повороту водитель плавно выжимает тормозную педаль, чтобы снизить скорость, при необходимости переключаясь на более низкую передачу.На входе в поворот водитель определяет траекторию и полосу движения автомобиля. Поворот руля осуществляется двумя руками, которые находятся в положении, согласно схеме захвата. Взгляд фиксируется на точке выхода из поворота. Войдя на дугу, в повороте поддерживается постоянная скорость движения.При выходе из поворота водитель возвращает руль в исходное положение и начинает плавно увеличивать скорость движения. При прямолинейном движении происходит полный разгон скорости с переключением на высокую передачу.

На самом деле, немного потренировавшись, все новички довольно быстро осваивают технику прохождения поворотов и вскоре начинают чувствовать некоторую самоуверенность, переоценивая свое водительское мастерство, позволяя себе определенные вольности.

Как вы понимаете, это чревато неприятными последствиями. Дорога ошибок не прощает, поэтому очень важно, особенно для новичков, держать себя в руках и помнить о правилах прохождения поворотов.

Со временем, набравшись опыта, вы уже не будете задумываться о том, как держать руль, с какой скоростью двигаться, когда жать на педаль и так далее, все это будет происходить автоматически на уровне чувств. Главное в этом, выработать на стадии обучения правильную технику прохождения поворотов, чтобы в будущем ездить безопасно.

По данным ГИБДД большинство дорожно-транспортных происшествий происходит по причине неправильных действий водителя в экстремальной ситуации. Причем это касается не только неопытных водителей, но и уже достаточно уверенных.

Попробуем разобрать наиболее часто встречающиеся ошибки, допускаемые водителями при совершении маневра на дороге.

1. Превышение скорости при входе в поворот

Если вам нужно выполнить поворот на перекрестке, бывалые водители советуют сбрасывать скорость на прямой части дороги при подъезде к нему. Рекомендуемая скорость при повороте не должна превышать 60 км/час. Но исходить нужно из анализа реальной дорожной ситуации, угла поворота, размера поворотной дуги. Замедляться перед поворотом нужно так, чтобы у вас была возможность пройти его с постоянной скоростью, поддерживаемой легким нажатием педали газа.

Ни в коем случае нельзя входить в поворот на высокой скорости и тормозить при проходе поворота, на дуге. Вы рискуете оказаться на обочине или в заносе. Также опасно движение по дуге без тормоза, но с отпущенной педалью газа. Будьте внимательны на повороте.

2. Сброс газа или торможение при повороте

Кроме того, что необходимость сброса скорости при совершении поворота, сама по себе означает, что вы вошли в поворот на большой скорости. Действия педалями также могут быть причиной скольжения на повороте. При любом торможении вес автомобиля смещается с задней оси на переднюю, ослабляя при этом сцепление задних шин с дорогой. Иногда это может быть причиной скольжения и входа машины в занос. Поэтому следуйте совету бывалых: сбрасывайте скорость на прямом участке дороги, чтобы избежать отпускания педали газа и, тем более, торможения.

3. Избыточный поворот руля при повороте

Одной из самых распространенных ошибок при совершении поворотов, обгона или других маневров на дороге является избыточный поворот руля. Часто водители поворачивают руль на угол, больший, чем требуется для совершения маневра. Это может быть причиной сноса автомобиля. Совершая маневры нужно помнить, что чем на больший угол вы поворачиваете руль, тем большему риску вы подвергаете себя и свой автомобиль. Руль автомобиля нужно поворачивать аккуратно, настолько, насколько это необходимо для совершения поворота. Это достигается многократным повторением таких маневров, тренируйтесь!

4. Резкая смена направления движения.

Во время движения при выполнении маневров, перестроении, обгоне приходится часто менять направление движения. При этом водитель поворачивает руль то вправо, то влево. В результате таких резких движений автомобиль может заносить, то в одну, то в другую сторону. Чтобы избежать таких заносов и научиться правильно удерживать машину старайтесь поворачивать руль плавно, избегая резких движений.

5. Торможение

При возникновении экстремальной ситуации первой реакцией водителя является торможение. При резком торможении «в пол» колеса блокируются и машина без антиблокировочной системой (ABS) может пойти юзом. Главная опасность юза – это нестабильность автомобиля и возможность заноса. Занос, как правило, возникает, если автомобиль попадает на разные участки дороги, например, асфальт и песок или грунт.

В такой ситуации бывалые советуют тормозить прерывисто и отпускать педаль тормоза при начале заноса. Но отпустить педаль в экстремальной ситуации сможет не каждый. Поэтому старайтесь заранее прогнозировать ситуацию и заранее корректируйте движение своего авто, чтобы не возникало необходимости экстренного торможения.

6. И напоследок несколько уроков от профессионала

Чтобы чувствовать себя в своем автомобиле уверенно, нужно научиться контролировать его. Это чувство придет к вам с опытом вождения. Мы хотим предложить вам несколько несложных упражнений, которые помогут развить чувство педали газа.

На свободной дороге при установившемся движении попробуйте удерживать постоянную скорость, чтобы стрелка спидометра не отклонялась от своего положения. Такое упражнение можно делать как на ровной дороге, так и на дороге с подъемами и спусками.

Еще одно упражнение по тренировке удержания постоянных оборотов двигателя. Выполняется на стоянке. Включите нейтральную передачу, зафиксируйте машину стояночным тормозом и нажмите педаль газа, чтобы стрелка тахометра поднялась, например, до 2 500 оборотов. Тренироваться нужно до тех пор, пока вам удастся попадать на заданные обороты с одного нажатия педали. Затем нужно научиться удерживать постоянные обороты некоторое время, например 10 секунд. После этого аналогичное упражнение можно делать и на других оборотах – 2000, 3000 и т.д.

Самое главное на дороге – это предельное внимание, умение прогнозировать ситуацию и уверенность в последствиях своих действий. Удачи на дорогах!

У начинающих водителей наибольшие затруднения вызывает техника выполнения обгона и парковки. Также особое значение имеет вопрос, как правильно поворачивать на поворотах. В этой статье мы с вами рассмотрим техники выполнения поворота автомобиля.

Движение автомобиля подразумевает собой выполнение различных техник движения и маневров, в которые и входит, так называемый поворот. Чтобы научиться правильно поворачивать при повороте нужно освоить технику поворота.

Правильный поворот – отличается точностью выполнения, скоростью, безопасностью, что сопровождается соответствующей реакцией водителя в определенных условиях движения и выполняется в соответствии с установленными правилами дорожного движения.

Техника выполнения поворота автомобиля

Освоение техники поворота заключается в изучении четырех основных приемов:

  1. Движение по прямой дороге – то есть приближение к повороту;
  2. Непосредственно вхождение в поворот, которое сопровождается поворачиванием руля;
  3. Движение автомобиля в повороте ;
  4. Выход из поворота , сопровождается установкой руля водителем в исходное положение.

На правильность выполнения поворота автомобиля влияет не только скорость и траектория движения автомобиля в повороте, но и рабочий режим двигателя.

Траектория движения автомобиля при повороте

Когда автомобиль входит в поворот следует учитывать траекторию движения автомобиля в дуге поворота. Траектория движения выполняется согласно правил: рулевое колесо выкручивается в сторону поворота, автомобиль движется по дуге, после совершения маневра рулевое колесо возвращается в исходное положение. Затем прямолинейное движение автомобиля продолжается.

Скорость движения автомобиля при повороте

Прежде чем войти в поворот необходимо снизить скорость движения автомобиля. Следует запомнить, во время прохождения автомобиля по дуге необходимо придерживаться постоянной скорости.

Безопасность выполнения поворота зависит от правильности выполнения поворота автомобиля. Для выполнения безопасного поворота следует заблаговременно до поворота начать снижение скорости на прямолинейном участке дороги, что исключает эффект проскальзывания колес и возможность заноса автомобиля при повороте.

Вкратце мы рассмотрели, что следует учитывать при приближении к повороту – это скорость и траектория движения. А сейчас более детально о действиях водителя при вхождении в поворот, движении в повороте и выходе из поворота.

Правильное вхождение автомобиля в поворот

Итак, правильное вхождение в поворот подразумевает под собой заблаговременное снижение скорости перед поворотом, что обеспечит прохождение поворота на сниженной скорости. Скорость движения автомобиля перед поворотом следует выбирать в зависимости от условий поворота и состояния дорожного участка. При неблагоприятных дорожных условиях, при наличии возможных дополнительных препятствий, скорость движения при повороте должна быть значительно снижена.

Перед вхождением автомобиля в поворот следует обратить внимание на точку фиксации внимания и на положение рук на рулевом колесе.

Внимание водителя при повороте должно быть направлено на точку выхода из поворота (то есть водитель должен представлять конечную картину прохождения поворота, его результат).

Если водитель не в состоянии просмотреть и представить результат выполнения поворота, или затруднена видимость, следует принять меры по максимальному снижению скорости автомобиля перед поворотом.

Положение и перемещение рук водителя при повороте автомобиля

Перед вхождением автомобиля в поворот переместите руки на участок руля, который находится в противоположной стороне от направления поворота. Оптимальное положение рук при левом повороте представлено на схеме – 4/12, при правом повороте – 8/12.

Схема расположения рук водителя при повороте автомобиля

Представьте себе, что рулевое колесо это циферблат. Первое значение – это участок, на котором располагается правая рука, второе значение – расположение левой руки. Таким образом, на цифре 4 находится правая рука, на цифре 12 – левая рука.

Важно! Руки водителя всегда должны быть на рулевом колесе. Чтобы изменить положение рук при повороте автомобиля применяют тактику скольжения по рулю.

Движение автомобиля в повороте

При движении автомобиля в дуге поворота, строго запрещено резко изменять скорость движения. Постоянная скорость при повороте увеличивает безопасность его выполнения. Торможение при движении автомобиля в дуге поворота допускается только в экстренных случаях, оно должно быть медленным и плавным.

Выход автомобиля из поворота

Выход автомобиля из дуги поворота на прямой участок дороги сопровождается выравниванием рулевого колеса и плавным повышением скорости. Разгон должен происходить плавно в целях избежания потери контроля над управлением транспортным средством и выездом на встречную полосу.

Схема правильного поворота автомобиля
  1. Перед поворотом водитель плавно выжимает педаль тормоза для снижения скорости (при необходимости можно использовать пониженную передачу).
  2. Определение траектории движения автомобиля. Поворот рулевого колеса осуществляется двумя руками, согласно схеме захвата.
  3. Взгляд водителя фиксируется на точке выхода автомобиля из поворота. При прохождении автомобилем дуги поворота поддерживается постоянная скорость движения.
  4. Выход из поворота сопровождается возвращением рулевого колеса в исходное положение и плавным увеличением скорости движения автомобиля.

Технику выполнения поворотов начинающий водитель должен зафиксировать на практике. Со временем у водителей появляется излишняя самоуверенность при выполнении различных сложных поворотов, что может отразиться на безопасности движения. Не рискуйте, держите себя в руках, соблюдайте технику выполнения поворотов. Доведите правильную технику выполнения поворота до автоматизма. Безопасной вам езды.

МОДИФИКАЦИЯ АЛГОРИТМА RRT ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ОПТИМАЛЬНОЙ ТРАЕКТОРИИ ДВИЖЕНИЯ АВТОМОБИЛЯ ПРИ ОБЪЕЗДЕ ПРЕПЯТСТВИЙ | Ахметзянов

1. Polden J., Pan Z., Larkin N., Van Duin S. Path Planning with a Lazy Significant Edge Algorithm (LSEA). International Journal of Advanced Robotic Systems, 2013, vol. 10, pp. 1–8.

2. Guang Yang and V. Kapila, Optimal path planning for unmanned air vehicles with kinematic and tactical constraints. Proceedings of the 41st IEEE Conference on Decision and Control, 2002, vol. 2, pp. 1301–1306.

3. T. Kunz and M. Stilman, Kinodynamic RRTs with fixed time step and best-input extension are not probabilistically complete. Algorithmic Foundations of Robotics XI, pp. 233– 244, Springer, 2015.

4. D. Hsu, R. Kindel, J.-C. Latombe, and S. Rock, Randomized kinodynamic motion planning with moving obstacles. The International Journal of Robotics Research, vol. 21, pp. 233–255, 2002.

5. LaValle S.M. Planning algorithms. Cambridge University Press. University of Illinois, p. 786.

6. Dolgov D., Thrun S., Montemerlo M., Diebel J. Path Planning for Autonomous Vehicles in Unknown Semistructured Environments. The International Journal of Robotics Research, 2010, 29, pp. 485–501.

7. Lindemann S. R. and LaValle S. M. Incrementally reducing dispersion by increasing Voronoi bias in RRTs. Proceedings IEEE International Conference on Robotics and Automation, 2004, vol. 4, pp. 3251–3257.

8. Пыхтин П.С., Камаев В.А., Крыжановский А.И., Никляев И.Ю., Пыхтин П.С. Планирование траектории движения мобильного робота с использованием градиента функции исследования областей пространства конфигураций // Кибернетика и программирование. 2014. № 1. С. 48-60.

9. Hart P.E., Nilsson N.J., Raphael B. A Formal Basis for the Heuristic Determination of Minimum Cost Paths. Systems Science and Cybernetics, IEEE Transactions, 1968, vol. 4, issue 2, pp. 100-107.

10. LaValle S.M., Kuffner J.J. Randomized Kinodynamic Planning. IEEE International Conference on Robotics and Automation, 1999, vol. 1, pp. 473-479.

11. Schwarzer F., Saha M., Latombe J.-C. Adaptive Dynamic Collision Checking for Single and Multiple Articulated Robots in Complex Environments. IEEE Transactions on Robotics, 2005, pp. 338–353.

12. Boor V., Overmars M.H., Stappen A.F. The Gaussian sampling strategy for probabilistic roadmap planners. IEEE International Conference on Robotics and Automation, 1999, vol. 1, pp. 473–479.

13. Рэндал У. Биард, Тимоти У. МакЛэйн. Малые беспилотные летательные аппараты: теория и практика. Москва: ТЕХНОСФЕРА, 2015. – 312 c.

14. Minas AC, Urrutia S. Discrete Optimization Methods to Determine Trajectories for Dubins’ Vehicles. Electronic Notes in Discrete Mathematics, 2010, vol. 36, pp. 17–24.

15. Dubins L.E. On Curves of Minimal Length with a Constraint on Average Curvature, and with Prescribed Initial and Terminal Positions and Tangents. American Journal of Mathematics, 1957, vol. 79, No. 3.

16. Chitsaz H. and LaValle S. M. Time-optimal Paths for a Dubins Airplane. Proceedings of the 46th IEEE Conference on Decision and Control (CDC), 2007, pp. 2379–2384.

17. K. Savla, E. Frazzoli and F. Bullo. Traveling Salesperson Problems for the Dubins Vehicle. IEEE Transactions on Automatic Control, vol. 53, No. 6, Jul. 2008, pp. 1378-1390.

18. Wang D., F. Qi. Trajectory Planning for a Four-Wheel-Steering Vehicle, Proceedings of the 2001 IEEE International Conference on Robotics & Automation, 2001, pp. 3320–3325.

19. Hota S, Ghose D. A. Modified Dubins Method for Optimal Path Planning of a Miniature Air Vehicle Converging to a Straight Line Path. Proceedings of the 2009 conference on American Control Conference, 2009, pp. 2397–2402.

20. Dubins L.E. On Curves of Minimal Length with a Constraint on Average Curvature, and with Prescribed Initial and Terminal Positions and Tangents. American Journal of Mathematics, 1957, 79, pp. 497–516.

Как правильно поворачивать на автомобиле

Больше всего сложностей у водителей-новичков, наряду с обгоном и парковкой, вызывает выполнение поворотов, а ведь именно поворот является одним из важных элементов управления автомобилем.

Практически любой, совершаемый маневр автомобилем на дороге, может являться поворотом (с определенной долей натяжки, конечно). Именно поэтому так важно научиться поворачивать на автомобиле во время движения.

Правильный поворот должен быть точным, быстрым, безопасным и выполняться по всем правилам.

Техника выполнения поворота

Прежде чем приступить к освоению техники поворота, следует знать о том, что любой поворот выполняется в четыре приема:

Движение по прямой – приближение к повороту;

Вхождение в поворот, сопровождается поворачиванием руля;

Движение в повороте;

Выход из поворота, сопровождается установкой руля в исходное положение.

Далее любое движение на автомобиле происходит прямолинейно до следующего поворота. Для того чтобы выполнить безопасный поворот, важно учитывать основные факторы, влияющие на данный процесс – рабочий режим двигателя, скорость и траекторию движения в повороте.

Траектория движения в повороте

При проведении любого поворота важно учитывать траекторию движения автомобиля в дуге поворота. Траектория движения выполняется строго по правилам на полосе движения без дополнительных манипуляций рулем.

Таким образом, при вхождении в поворот, выкручиваем руль в сторону поворота, проходим по дуге, возвращаем руль в исходное положение и продолжаем прямолинейное движение.

Скорость движения в повороте

Вхождение в поворот должно происходить на сниженной скорости. Перед любым поворотом (именно перед поворотом, а не во время поворота) следует сбросить скорость, а по дуге продолжать движение уже на постоянной скорости.

Для безопасности водителя снижение скорости должно происходить на прямом участке дороги на приближении к повороту, для того чтобы избежать проскальзывания колес, торможения или заноса всего корпуса автомобиля.

Вкратце мы рассмотрели, что следует учитывать при приближении к повороту – это скорость и траектория движения. А сейчас более детально о действиях водителя при вхождении в поворот, движении в повороте и выходе из поворота.

Вхождение в поворот

Приближение и вхождение в поворот должно происходить на сниженной скорости. Скорость движения рассчитывается с учетом угла и радиуса поворота, а также состояния дороги. При неблагоприятных условиях, скорость движения должна быть гораздо ниже, чем в обычных условиях.

При вхождении в поворот следует учитывать еще два момента – точку фиксации внимания и положение рук на руле.

При выполнении поворота вы должны фиксировать свое внимание на том участке дороги, куда направляетесь. В перспективе, это должна быть точка выхода из поворота (если поворот не слишком крутой).

Таким образом, поворачивая руль при вхождении в поворот, взгляд должен быть устремлен на тот участок, где вы вернете руль в исходное положение. В идеале взгляд должен плавно скользить по всему участку движения вашего автомобиля, для того чтобы рассчитывать не только скорость движения, но и расстояние.

Если же точка выхода из поворота не просматривается, в таком случае преодоление дуги поворота должно проходить только на сниженной скорости.

Что касается положения рук на руле, здесь все просто. Перед вхождением в поворот необходимо переместить руки на участок руля, который находится в противоположной стороне от направления поворота. Наиболее оптимальным положением рук при левостороннем повороте является схема – 4/12, при правостороннем – 8/12.

Для пояснения схемы расположения рук представим, что руль разбит на отдельные участки и представляет собой циферблат. Первое значение – это участок, на котором располагается правая рука, второе значение – расположение левой руки. Таким образом, на цифре 4 находится правая рука, на цифре 12 – левая рука.

Важно помнить, что ладони необходимо всегда держать на руле, для изменения положения руки (или хвата) применяется тактика скольжения по рулю.

Движение в повороте

Двигаясь в дуге поворота, категорически запрещается резкое изменение скорости движения. Поэтому движение в повороте должно происходить исключительно на постоянной скорости.

Тормозить на дуге прохождения поворота можно только в экстренных случаях, когда, к примеру, водитель не может справиться с вождением на установленной скорости, что чревато заносом или вылетом автомобиля на обочину. В таких случаях торможение должно быть плавным и медленным.

Выход из поворота

Окончание движения по дуге поворота с выходом на прямой участок дороги сопровождается выравниванием руля и плавным набором скорости. При этом разгон должен происходить плавно для того чтобы избежать потери контроля над управлением транспортным средством и выездом на встречную полосу.

Резюмируя все вышесказанное можно представить полную схему осуществления любого поворота.

При подъезде к повороту водитель плавно выжимает тормозную педаль, чтобы снизить скорость, при необходимости переключаясь на более низкую передачу.

На входе в поворот водитель определяет траекторию и полосу движения автомобиля. Поворот руля осуществляется двумя руками, которые находятся в положении, согласно схеме захвата. Взгляд фиксируется на точке выхода из поворота. Войдя на дугу, в повороте поддерживается постоянная скорость движения.

При выходе из поворота водитель возвращает руль в исходное положение и начинает плавно увеличивать скорость движения. При прямолинейном движении происходит полный разгон скорости с переключением на высокую передачу.

На самом деле, немного потренировавшись, все новички довольно быстро осваивают технику прохождения поворотов и вскоре начинают чувствовать некоторую самоуверенность, переоценивая свое водительское мастерство, позволяя себе определенные вольности.

Как вы понимаете, это чревато неприятными последствиями. Дорога ошибок не прощает, поэтому очень важно, особенно для новичков, держать себя в руках и помнить о правилах прохождения поворотов.

Со временем, набравшись опыта, вы уже не будете задумываться о том, как держать руль, с какой скоростью двигаться, когда жать на педаль и так далее, все это будет происходить автоматически на уровне чувств. Главное в этом, выработать на стадии обучения правильную технику прохождения поворотов, чтобы в будущем ездить безопасно.

правила эффективного прохождения. Траектория движения автомобиля при повороте

Молодые водители, а порой и автолюбители с опытом, нередко делают различные ошибки при прохождении поворота, полагая, например, что, чем быстрее они его пройдут, тем больше выиграют в общей скорости прохождения дистанции.

Безусловно, существуют скоростные повороты, но быстрое прохождение их, в первую очередь, относится к профессиональному автоспорту и имеет свои особые правила (о них более подробно пойдет речь в следующей статье). В жизни же гораздо более распространенными и сложными являются повороты среднескоростные и медленные, где существует большая разница в скорости на прямой и в самом повороте. О них и поговорим.

Поворот – это некий элемент дороги, соединяющий две прямые. Обычно повороты по протяженности гораздо короче прямых частей дороги и составляют всего 5-10% от ее общей длины трассы или участка дороги. В связи с этим для быстрого прохождения какой-либо дистанции гораздо важнее с большой скоростью проходить прямые участки, чем повороты чисто из геометрических соображений.

Повороты скоростные и медленные

Поворот надо рассматривать как элемент дороги, которым одна из прямых заканчивается, а другая начинается. Таким образом, он используется как подготовка к разгону на следующую прямую и торможение после предыдущей прямой. Есть исключения в виде скоростных поворотов, где важно не потерять набранную скорость (для простоты это повороты на скорости от 100км/ч). Скоростной поворот имеет свою специфику: перед ним очень важно как можно меньше тормозить, на входе в поворот очень аккуратно крутить рулем, избегать резких движений, ехать плавными дугами, чтобы при этом, образно говоря, не расплескать находящийся в автомобиле наполненный до краев стакан воды. При прохождении скоростного поворота нужна отвага. Ведь в момент приближения к нему так и хочется поднять ногу с педали газа, резко повернуть рулем, но необходимо сделать все плавно. Несмотря на желание сбросить газ до конца, нужно пересилить себя и убрать его максимум на 10-20%.

Среднескоростные и медленные повороты (скорость прохождения – от 20 до 80 км/ч) не менее важны, и множество вопросов возникает при прохождении именно таких поворотов, потому что на подъезде к ним и на последующем разгоне теряется много времени. В связи с этим важно совершать правильные действия и в правильном порядке.

Замедление и подготовка к повороту

Первый этап — это замедление перед поворотом. Вы едете по прямой на высокой скорости и видите перед собой приближающийся поворот. И в определенный момент вы должны убрать ногу с педали газа. При этом необходимо резко убавить газ – убрать все 100% — и начать тормозить. Этот момент называется точкой начала торможения. Очень важно, чтобы между моментом резкого сброса газа и началом торможения не было паузы. Частая ошибка неопытных водителей – элемент прокатывания: они сбрасывают газ, а тормозить начинают, например, через 50 метров или через секунду. Из-за этого происходит большая потеря во времени. Необходимо сразу после сброса 100% газа нажать на тормоз. При прохождении поворота на сухом асфальте на современных автомобилях надо нажимать на тормоз сразу с большим усилием — для того, чтобы использовать весь потенциал тормозной системы; кроме того, это важно для автомобилей с АБС. По мере приближения к повороту тормозное усилие, напротив, должно ниспадать. Еще одна ошибка многих водителей заключается в том, что они тормозят сначала с небольшим усилием на педаль, а потом, когда поворот уже приближается, тормозят в пол. По мере приближения к повороту интенсивность торможения постепенно должна достигнуть 100%. И в момент приближения к точке начала поворота необходимо, наоборот, чуть-чуть ослабить тормозное усилие. Также распространенной ошибкой является ситуация, когда в конце стадии торможения водитель, видя, что до поворота остается еще некоторое расстояние, и считая, что скорость достаточна для вхождения в поворот, перестает тормозить. В момент торможения создается дополнительная нагрузка на пятна контакта, автомобиль прижимается к асфальту и приобретает дополнительное сцепление с дорогой. Если до поворота остается еще какое-то расстояние, но вы уже убрали ногу с педали тормоза, а поворачивать еще не начали, к моменту начала поворота машина как бы распрямится на пружинах и колесах, и поворот не будет эффективен — скорее всего, колеса потеряют дополнительную прижимную силу и будут проскальзывать. Решение данной проблемы заключается в том, что при следующем прохождении поворота надо так сдвинуть точку торможения поворота, чтобы вы начали поворачивать в момент ухода с педали тормоза, когда машина еще прижата к асфальту.

Иллюстрация с сайта finamauto.ru

Разворот и выход на прямую

Этап непосредственного разворота автомобиля можно разделить на 2 части. Желательно, чтобы первая часть была по своему углу минимальна: необходимо за первый сектор поворота развернуть машину на разгон. На этом этапе также нередко возникает множество ошибок. Во-первых, это ранний вход в поворот, когда водитель рано начинает прижиматься к внутреннему радиусу поворота, оставляя себе запас расстояния снаружи (например, рассмотрим классический поворот – это поворот с равным радиусом). Вторая ошибка – наиболее грубая – это недостаточное замедление скорости к концу торможения и точке входа в поворот. Высокая скорость, свист резины, выброс адреналина – водитель поглощен своими эмоциями, и ему кажется, что он только выиграет от столь быстрого прохождения поворота, но на самом деле в этом кроется большая потеря. В начале поворота необходимо замедлиться в достаточной степени для того, чтобы за небольшой сектор повернуть машину на разгон. Если скорость превышает оптимальную даже на 5 км/ч, сектор разворота автомобиля на разгон будет продолжительнее, и вы от этого только потеряете. Первый сектор поворота – основной разворот машины на разгон – должен заканчиваться где-то в середине поворота. К концу этого сектора нос вашей машины должен смотреть на прямую, и вы должны увидеть траекторию разгона. С этого момента можно начинать уходить на газ, постепенно добавляя его. Таким образом, первый сектор разворота, как правило, проходится без газа, а на втором можно начинать набирать скорость. И чем раньше вы будете уходить на газ, тем раньше вы выйдете на полный газ. Соответственно, тем раньше у вас начнется следующая прямая.

При развороте нередко возникает еще одна распространенная ошибка, когда водитель начинает уходить на газ, не развернув машину на разгон. В этот момент автомобиль еще не сориентирован, вы не видите плавную дугу выхода из поворота, но уже дали, например, 20 или 50% газа, из-за чего у вас проскальзывают передние колеса, поэтому очень важно развернуть машину на разгон как можно раньше.

И еще раз повторим важные правила эффективного прохождения поворота: надо как можно дольше ехать с полным газом на прямой, предшествующей повороту, интенсивно замедлиться до необходимой и низкой скорости, войти в поворот плавным поворотом руля на небольшой угол (не перекручивать) от внешней кромки дороги. За первую половину поворота нужно развернуть автомобиль так, чтобы он уже смотрел на следующую прямую, и начать ускоряться как можно раньше по пологой дуге (этим вы сокращаете длину поворота, как бы присоединяя ранним разгоном вторую половину к прямой).

Упражнения для отработки навыков поворота

Основным упражнением для отработки навыков правильного поворота является непосредственная тренировка его прохождения. Для этого необходимо выбрать безопасную площадку или автодром, где есть возможность совершения ошибок без последствий, сконструировать некий аналог поворота из конусов: выставить какую-то прямую, предшествующую повороту, сам поворот и прямую, следующую за ним. При прохождении такого поворота в случае ошибок машина просто вылетит за пределы конусов, и вы не ударитесь о бордюр и не окажетесь на встречной полосе, как это было бы в реальных условиях.

Кроме того, чрезвычайно полезными являются разнообразные змейки, которые обязательно используются во всех школах контраварийного вождения. При их прохождении вы учитесь входить в поворот небольшим углом поворота руля и поворачивать автомобиль не только рулем, но и газом – то есть управлять машиной путем перераспределения веса между передней и задней осью автомобиля.

Scriptio: Олег Кесельман.

Особенно если дорога скользкая или заснеженная. Причем разберем мы данный вопрос с практической точки зрения.

Работаем с рулем

Как вы думаете, что самое важное при повороте? Инструкторы по вождению говорят, что это — работа с рулем. Нужно научиться поворачивать руль всего один раз на нужный угол, и делать это следует в самом начале поворота. А затем останется лишь вернуть руль в исходное положение.

Автомобиль при повороте послушно едет по дуге с увеличением газа (особенно это касается заднеприводных машин), а руль используется для легкой корректировки движения , которая не приводит к изменению траектории авто. Чтобы научиться таким манипуляциям, требуется опыт и время. Просто тренируйтесь каждый день, спокойно, без разгонов, не мешая другим участникам движения.

Плавно поворачивайте руль по идеальной траектории на минимальный угол, а потом также плавно возвращайте его обратно.

Важен ли тип привода?

Не стоит забывать, что тип привода также влияет на прохождение поворотов:

  • Полный привод . В этом случае наблюдается нейтральная поворачиваемость, что позволяет проходить поворот быстрее, но при этом требуется особое внимание. Скольжение машины начинается немного позднее, однако возможности для корректирующих действий сильно ограничены.
  • Передний привод. Здесь имеется недостаточная поворачиваемость, то есть некое желание машины «пропихивать» наружу поворота повернутые передние колеса. С передним приводом поворачивать руль при прохождении поворота нужно раньше. Особенно это относится к скользким дорогам.
  • Задний привод. С таким автомобилем есть склонность к чрезмерной поворачиваемости или тенденции к заносу задней оси. Поворачивать руль нужно как можно мягче, а поворот лучше проходить с тягой на ведущих колесах .

Всегда будьте наготове

Если удержаться в повороте все-таки не удалось, главное — спокойствие и выдержка. Опрокидывание машины может начаться после удара правыми или левыми колесами о препятствия во время заноса , при вращении или при соскальзывании авто в кювет. В таких случаях крайне важно уметь быстро работать рулем.

Чтобы стабилизировать авто, необходимо прекратить торможение (в случае если оно изначально было), а затем как можно быстрее повернуть руль в сторону опрокидывания. Придется применить довольно большое усилие к рулю, учитывая тот факт, что переднее колесо имеет большую загрузку в сторону опрокидывания. Быстрая реакция водителя поможет избежать опрокидывания автомобиля.

Если нужно «уйти» с дороги, которая проходит по высокой насыпи и под острым углом, тогда рекомендуем повернуть колеса «в поле». Такой маневр снизит вероятность переворота.

Если задние колеса в повороте обгоняют передние, то есть автомобиль закрутился больше чем на 90°, вспомните золотое правило автогонщиков: Крутит — жми обе педали в пол. Это значит, что следует нажать одновременно и сцепление, и тормоз. Что касается АКПП , то здесь переводите селектор в нейтраль, то есть N. Автомобиль остановится намного быстрее и с большей вероятностью в кювет не слетит. Да и двигатель не заглохнет, поэтому вы сможете быстрее освободить дорогу.

Если угол заноса меньше 90°, а колеса вывернуты в сторону заноса полностью, то жмите только на педаль сцепления. Так вы получите еще один шанс «поймать» машину.

Видео о безопасном вхождении в повороты на зимней дороге:

Будьте вежливы и уверены за рулем!

В статье использовано изображение с сайта old.autodealer.ru

Такой автомобильный маневр как поворот, мы совершаем, постоянно управляя автомобилем. И при этом некоторые, несмотря на то, что проходили кое-какое обучение в автошколе, осуществляют вхождение в поворот, абсолютно неправильно, подвергая свою жизни и жизнь пассажиров опасности. Разберемся, что такого сложного в том, чтобы повернуть руль авто и совершить поворот, и как правильно это сделать.

В первую очередь стоит оборотить внимание на то, какую опасность таит в себе поворот на автомобиле. Самая большая опасность заключается в том, что во время поездки по городу зачастую возникают ситуации, при которых обзор того, что происходит за поворотом просто, закрыт. Например, перед вами может встать какой-либо большегрузный автомобиль, или обзор закроют дома и т.д. Между тем, ситуация на дороге меняется ежесекундно, и за поворотом Вас может ждать мчащийся автомобиль, или переходящий через дорогу пешеход, поэтому Вы должны совершать поворот, создав для себя определенные условия, гарантирующие что Вы успеете среагировать на возникновение экстремальной ситуации. Хорошо если у Вас будет автомобильный регистратор, тогда в дальнейшем при разборе ДТП, Вы сможете доказать свою правоту.

Отсюда следует два вывода. Первый вывод заключается в том, что при вхождении в поворот не нужно торопиться, и второй вывод — входить в поворот необходимо на минимально возможной скорости. Если Вы будете соблюдать эти два простых условия, особенно в условиях ограниченного обзора, то Вы никогда не попадете в неприятные ситуации.

Другой вопрос при прохождении поворотов заключается в том, на какой скоростной ступени коробки передач необходимо проходить поворот. Практически все инструкторы автошкол, говорят, что входить в поворот необходимо на второй передаче и, частично, это правильное утверждение. В поворот действительно лучше всего входить на включенной передаче. В этом случае, если у вас возникнет необходимость экстренного торможения, Вы сможете затормозить практически мгновенно. Поэтому те, кто перед вхождением в поворот переключается на «нейтраль», совершает ошибку. Но стоит помнить, что совсем необязательно входить в поворот на второй передаче. Это условие продиктовано в первую очередь тем, что в условиях поездок по городу, мы в большинстве случаев пользуемся второй передачей, но если Вы будете входить в поворот на третьей передаче, то ничего страшного не случиться.

При повороте, так же важно выбрать правильную траекторию поворота. Многие новички, осуществляя поворот, действуют так, как будто они идут пешком, а не движутся на автомобиле. То есть, поворачивая, они стараются срезать угол, для того, чтобы быстрее уйти от поворота. Такое поведение на дороге является неправильным. Срезая углы, Вы тем самым оставляете себе меньше места и времени для возможного экстренного маневра. Входить в поворот необходимо по максимально пологой траектории. При этом, рекомендуемая скорость движения, должна быть не более тридцати километров в час.

Техника прохождения поворотов зависит от целей, которые преследует водитель. Разница не только в том, необходимо преодолеть участок дороги безопасно или максимально быстро, но и в специфике дорожного участка, на котором осуществляется маневрирование. Поговорим о том, как входить в поворот и о технике прохождения изгибов дороги в целом.

Городское движение

При движении по дорогам общего пользования главная обязанность каждого водителя – обеспечение своей безопасности, а также безопасности других участников движения. Поэтому о резком, спортивном стиле вождения и скоростном преодолении виражей говорить было бы неправильно. Техника прохождения поворотов в городе, впрочем, как и на загородных трассах, предполагает исполнение всего 2-х правил:

Спортивное вождение

О теории спортивного вождения и том, как быть быстрым на гоночном треке, написано уже не один десяток книг. И все успешные гонщики соглашаются с тем, что главное при езде по треку – как можно быстрее начать ускоряться, чтобы иметь большую максимальную скорость при подходе к следующему повороту. Логика достаточно проста: большую часть гоночного трека занимают прямые участки, а поэтому быстрее будет тот пилот, который за меньшее время проезжает прямики, а не тот, кто имеет большую скорость в повороте.

Еще на вхождении в поворот думать о том, как раньше всего начать ускорение до следующего виража – одно из главных правил езды по гоночному треку.

Прежде чем рассматривать теорию более подробно, следует сказать, что поворот делится на 3 зоны:

  • зона торможения с точкой входа на дугу. Допускается разделение на зону торможения и зону входу на дугу, но в целом это не принципиально;
  • дуга, которая, по сути, и является поворотом. В отношении дуги следует знать об апексе – ближайшей к внутреннему краю изгиба точке. Если мы говорим о траектории, то апексом могут называться условные точки на дуге, когда траектория значительно изменяет свой вектор. Так при обсуждении техники вождения можно услышать о раннем или позднем апексе;
  • зона выхода из поворота, на которой происходит распрямление авто и разгон.

Базовые принципы

Надеемся, необходимость удобной посадки и правильного положения рук на руле – само собою разумеющийся факт. А поэтому уделим внимание другим немаловажным правилам:

Траектория

Если цель – показать лучшее время на круге, необходимо по максимуму использовать ширину дороги. Чтобы пройти поворот максимально быстро, нужно двигаться по наименьшему радиусу от точки входа до точки выхода. Иными словами, в точке входа вы начинаете поворачивать к апексу, после прохождения апекса необходимо начать распрямление, которое закончиться в точке выхода на прямик. Таково описание идеальной траектории при движении по гоночному треку. Но существуют экстремальные ситуации, в которых для получения выгоды траектория движения претерпевает изменения:

Если изгиб дороги имеет сложную форму, в дуге может быть несколько апексов.

Связка из нескольких поворотов

Если повороты располагаются так, что точка выхода из одного виража является сразу точкой входа на другой изгиб дороги, то траекторию следует строить так, чтобы иметь максимальную скорость на выходе из последнего поворота. То есть, мы жертвуем идеальной траектории прохождения предшествующего последнему изгибу связки, чтобы иметь оптимальную траекторию на выходе из последнего поворота.

Рассказать обо всех тонкостях гоночного маневрирования в одной статье – невыполнимая задача. Для всех интересующихся теорией автомобильных гонок и вождения в частности рекомендуем статьи и книги мастера спорта и чемпиона СССР по автогонкам, Михаила Горбачева.

Выполнение поворота, а точнее, техника выполнения поворота автомобиля — это следующий элемент основ управления автомобилем после движения «прямо». После того, как будет освоена техника и вы поедете, самым трудным, сначала, будет . На реальной дороге – это движение по полосе, между линиями дорожной разметки, не наезжая на эту разметку.

Но прямолинейное движение – это только полдела. Еще предстоит научиться правильно поворачивать автомобиль в движении. Правильно – это значит быстро, точно и безопасно. Перед тем, как выезжать на реальную дорогу, лучше всего пройти тренировку в поворотах на специализированной площадке.

Выполнение любого поворота можно условно разделить на четыре этапа:

  1. Приближение автомобиля к повороту – движение по прямой;
  2. Вход автомобиля в поворот – поворот руля;
  3. Движение автомобиля по дуге;
  4. Выход автомобиля из поворота – возврат руля, распрямление траектории.

Чтобы выполнить эти четыре пункта технично и безопасно нужно согласовать в одно целое скорость автомобиля, режим работы двигателя и траекторию движения автомобиля. Теперь о каждом из этих факторов поподробнее.

Скорость автомобиля в повороте.

При проезде городских перекрестков скорость диктуется правилами дорожного движения и конкретной ситуацией на дороге, таких как крутизна поворота, наличие других автомобилей, пешеходов и пр. Поэтому, нельзя однозначно ответить, какой скорость должна быть в повороте, чтобы езда была безопасной. К тому же существует много разновидностей поворотов, когда дорога меняет свое направление (в том числе и на дорожных развязках).

Для таких ситуаций есть одно общее правило, применимое к абсолютно любым поворотам – перед поворотом необходимо замедлить автомобиль (сбросить скорость), а по дуге поворота двигаться с постоянной скоростью. Для чего это нужно?

Замедлить автомобиль в повороте не всегда удается быстро и безопасно. А торможение и ускорение в повороте приведут к проскальзыванию колес, а затем к заносу. Поэтому необходимо снижать скорость еще на приближении к повороту, на прямой дороге, а дугу поворота проходить на постоянной скорости.

Траектория поворота автомобиля

Другим важным условием безопасности прохождения поворота является движение автомобиля по правильной траектория поворота. Правильная траектория прохождения поворота выполняется в пределах полосы движения без лишних манипуляций рулевым колесом. Другими словами, поворачиваем руль один раз на входе в поворот, проходим дугу поворота и возвращаем руль в прямолинейное движение на выходе.

Поворот руля нужно рассчитывать так, чтобы не выскочить на встречную полосу, и чтобы не пришлось позднее доворачивать руль на свою полосу движения. Такая ошибка часто приводит к скольжению колес. Правильными вариантами считаются траектории с постоянным радиусом поворота автомобиля и максимальным радиусом поворота автомобиля. Траекторию с максимальным радиусом еще называют раскручивающаяся траектория. Эти две траектории движения на повороте похожи: в первом случае водитель ведет машину по осевой линии своей полосы движения, а во втором случае водитель использует для маневра всю свою полосу.

Раскручивающаяся траектория считается самой безопасной и в то же время самой «быстрой» траекторией поворота, но требует от водителя наиболее точного расчета. Уверенность придет с опытом, а в начале автомобильной практики лучше всего использовать траекторию с постоянным радиусом посередине полосы движения.

Все знают, что дороги у нас далеко не идеальные. Где-то ямка, где-то неровность и попадание колеса в яму на дороге вызывает далеко не приятные ощущения. Как же быть с такими неровностями на повороте? Разумеется, объезжать. Только в этом случае траектория будет далека от правильной. Следующий совет поможет проехать дорожную неровность в повороте «безболезненно».

В случае появления неровности на пути внешнего переднего колеса, то желательно спрямить траекторию и переехать неровность на «прямых» колесах, после чего продолжить движение по дуге. Дело в том, что во время поворота внешнее переднее колесо нагружено, и когда оно попадает на неровность, подвеска получает хороший удар. А если попытаться на дуге объехать неровность, то траектория «ломается». Потом трудно будет вернуться на первоначальную дугу. На это приведет к скольжению колес. Поэтому необходимо заранее строить траекторию так, чтобы неровность дороги попадала только под внутреннее (разгруженное) переднее колесо. В этом случае можно будет проехать неровность по дуге, не меняя траектории.

Теперь другой вопрос – куда смотреть во время выполнения поворота? Во время движения автомобиля взгляд нужно фокусировать на том участке, или в той точке дороги, где мы хотим оказаться. На прямой дороге нужно смотреть как можно дальше по направлению движения. Автомобиль приближается к этой точке и мы снова перебрасываем взгляд вперед по движению. Таким образом, мы как бы сканируем дорогу впереди машины.

В процессе поворота автомобиля нужно смотреть на точку выхода (если поворот полностью просматривается). В тот момент, когда мы поворачиваем руль (это происходит на точке входа в поворот), глаза уже должны смотреть туда, где мы будем поворачивать руль обратно. Сначала будет непривычно, но этому необходимо научиться. Взгляд должен скользить по дороге вместе с машиной, но на некотором расстоянии впереди ее. Если мы не видим точку выхода (поворот не просматривается), например, могут мешать деревья, строения, изменение плоскости дороги, то целесообразно будет сбросить скорость, только делать это необходимо до точки входа в поворот.

Наибольшей устойчивостью на дуге поворота автомобиль обладает при движении с постоянным «газом» . Это справедливо для автомобиля с любым типом привода. При этом всегда следует быть готовым к контраварийным действиям, которые почти всегда сопровождаются или сбросом газа, или ускорением на выходе из поворота. А двигатель, как мы уже обсуждали в статье , хорошо реагирует на сброс и ускорение только в режиме максимального крутящего момента (МКМ). Поэтому в повороте безопаснее всего двигаться в режиме МКМ, т.е. на низшей передаче.

Чего нельзя делать в движении на повороте.

Во-первых, во время движения автомобиля на повороте нельзя дергать руль. Это может привести к смещению с курса. Резкое изменение траектории движения автомобиля на скользкой дороге приведет к заносу, а на дуге поворота – это стопроцентный занос.

Во-вторых, при движении автомобиля на дуге поворота , т.е. нажимать педаль тормоза. Допустимо лишь очень легкое подтормаживание, и то не всегда. Торможение на скользкой дороге очень легко может заблокировать колеса, и машина станет неуправляемой. Если автомобиль оснащен , то блокировка в таком случае исключена, но что произойдет при резком торможении на дуге? — Вариантов всего два: или увеличится тормозной путь, или траектория поворота распрямится и можно легко оказаться на соседней полосе. Поэтому тормозить в повороте нельзя.

В-третьих, переключать передачи в повороте очень нежелательно (касается автомобилей с механической КПП). Неаккуратное переключение передачи также может вызвать рывок машины, что на обязательно приведет к скольжению колес.

Категорически не рекомендуется проходить поворот накатом, т.е. на выключенной (нейтральной) передаче. Ведущие колеса должны всегда быть под ровной тягой, как было сказано выше, движение автомобиля на поворотах должно проходить на постоянном газу.

Объединив все эти правила в одно целое, можно составить примерную тактику прохождения поворота.

  1. Подъезжая к повороту плавно нажимаем педаль тормоза – замедляем автомобиль и переключаемся на низшую передачу (не забываем задерживать педаль сцепления в точке схватывания)
  2. Подъехав к месту поворота, направляем автомобиль на дугу вдоль полосы движения. Руль поворачиваем двумя руками, используем технику или технику руля. На дуге поворота стараемся держать постоянную скорость. Не забываем про направление взгляда.
  3. На выходе из поворота возвращаем руль обратно двумя руками (отпускать руль для возврата в прямолинейное движение категорически запрещается) и одновременно плавно увеличиваем подачу «газа». После выхода на прямую, продолжаем разгон и переключаемся на высшую передачу.

Разумеется, каждый поворот индивидуален и, к тому же, усложняется дорожной обстановкой, поэтому предложенный вариант является лишь общей схемой прохождения поворота. Ну а что касается – эту тему будем рассматривать в разделе « » и в серии статей « ». Но перед тем как приступить к изучению выполнения поворотов на перекрестке, следует ознакомиться с термином .

Навигация по серии статей

ГДЗ по физике 7 класс Генденштейн, Булатова еуроки ответы. Задание: §7. Механическое движение ответы

Изображения обложек учебников приведены на страницах данного сайта исключительно в качестве иллюстративного материала (ст. 1274 п. 1 части четвертой Гражданского кодекса Российской Федерации)

Авторы: Генденштейн, Булатова

Издательство: БИНОМ. Лаборатория знаний

Вид УМК: учебник

На данной странице представлено детальное решение задания §7. Механическое движение по физике для учеников 7 классa автор(ы) Генденштейн, Булатова

§7. Механическое движение

Вопросы к параграфу

  1. Нельзя однозначно ответить на вопрос, покоится или движется пассажир едущего автобуса, т.к. необходимо рассматривать пассажира относительно какого-либо тела. Таким образом, пассажир покоится относительно корпуса автобуса, но движется относительно придорожных столбов.

  2. а) самолет не движется относительно сидящего в кресле пассажира;

б) самолет движется относительно стюардессы, идущей по салону.

  1. Придорожные столбы, корпус автобуса и сидящие пассажиры движутся относительно идущего пассажира. Автомобиль, обгоняющий автобус со скоростью, на 5 км/ч большей скорости автобуса, покоится относительно идущего пассажира.

  2. Человек, относительно которого дом движется сверху вниз, находится в поднимающемся лифте.

  3. Пассажир мог сделать 3 различных предположения: что поезд на соседнем пути начал движение, что поезд с пассажиром начал движение, что оба поезда начали движение одновременно с различными скоростями. Проверить предположение можно, посмотрев на здание вокзала и оценив наличие движения относительно него.

  4. а) птицы покоятся относительно друг друга;

б) пассажиры самолета покоятся относительно друг друга и борта самолета;

в) гребец и лодка покоятся относительно друг друга;

г) мотоциклист и мотоцикл покоятся относительно друг друга;

д) девушка и корпус поезда покоятся относительно друг друга.

  1. Траектория движения автомобиля становится видимой при его резком разгоне или остановке, когда протекторы оставляют следы на асфальте из-за сильного трения.

  2. а) точка;

б) эллипс;

в) дуга.

  1. Прямолинейное движение: падение камня без начальной скорости, поездка автомобиля по прямой дороге.

Криволинейное движение: бег спортсмена по стадиону, колебания маятника.

  1. Из этого не следует, что траектория движения Саши была криволинейной, т.к. Саша мог идти по прямой дороге, меняя направление движения на противоположное несколько раз.

Дополнительные вопросы и задания

Базовый уровень

  1. Рассмотрим человека, поднимающегося на эскалаторе в метро. Он неподвижен относительно поручня эскалатора, других поднимающихся людей на том же самом эскалаторе и на соседнем поднимающемся эскалаторе. Он движется относительно ламп в вестибюле, людей на соседнем спускающемся эскалаторе, и людей, поднимающихся пешком.

  2. Самолеты неподвижны относительно друг друга.

  3. Траектория ручки относительно бумаги:

Траектория ножки стула относительно пола:

Траектория падающего камня относительно Земли:

  1. Траектория корабля, совершившего кругосветное путешествие, будет замкнутой относительно Земли.

Повышенный уровень

  1. Велосипедисты не движутся относительно друг друга, т.к. расстояния между велосипедистами не изменяются.

  2. Траектория корабля, совершившего кругосветное путешествие за полгода, будет

а) замкнутой относительно Земли;

б) незамкнутой относительно Солнца.

  1. Траектория человека, вышедшего из дома и вернувшегося обратно, будет

а) замкнутой относительно дома;

б) незамкнутой относительно самолета, который за это время пролетел от Москвы до Астрахани.

  1. а) б) в)

  2. а) б) в)

  3. Чтобы траектория корабля, совершившего кругосветное путешествие, была замкнута не только относительно Земли, но и относительно Солнца, путешествие должно длиться целое число лет.

  4. Для этих друзей перемещение будет одинаковым.

Пройденный путь:

Перемещение:

Высокий уровень

  1. Божья коровка двигалась вдоль минутной стрелки и проползла ее от начала до конца, следовательно, пройденный божьей коровкой путь равен 6 см.


Домашняя лаборатория

  1. Опыт: держа карандаш неподвижно, двигать лист бумаги так, чтобы карандаш нарисовал окружность. Траектория острия карандаша относительно стола – точка; относительно листа бумаги – окружность.

Add

Новыe решебники

© 2021 Copyright. Все права защищены. Правообладатель SIA Ksenokss.
Адрес: 1069, Курземес проспект 106/45, Рига, Латвия.
Тел.: +371 29-851-888 E-mail: [email protected]

Методы адаптивной выборки для данных о траектории транспортных средств

Аннотация

Повсеместное использование смартфонов и появление новых технологий, таких как райдсорсинг и подключенные/автоматизированные транспортные средства, открывают новые возможности для мобильных датчиков в мониторинге дорожного движения и сборе данных. Чтобы сделать смартфоны на основе GPS эффективным и практичным источником транспортных данных, необходимо решить многогранные проблемы, связанные с мобильным зондированием. Поскольку технология мобильного зондирования требует, чтобы отдельные датчики (часто от конечных пользователей) периодически отправляли информацию о местоположении в сборщик данных (т.например, сервер), одной из таких проблем являются затраты на хранение и передачу данных, которые несут отдельные датчики/пользователи, а также время автономной работы мобильных датчиков. Это исследование направлено на то, чтобы сбалансировать стоимость передачи данных и потребности в сборе подробных данных мобильного зондирования путем разработки метода повторной выборки данных GPS на основе смартфона на стороне пользователя. В работе вводится понятие состояния потока транспортных средств (VFS), чтобы объяснить неявный характер движения исследуемого транспортного средства. Затем в работе предлагается методология, которая сначала оценивает состояние потока транспортного средства (VFS) датчика/транспортного средства на основе данных о его траектории, а затем использует расчетную VFS для соответствующей корректировки частоты дискретизации траектории.Основные вклады этой работы заключаются в следующем. Во-первых, в этой работе развивается концепция состояния потока транспортного средства (VFS) и разрабатывается основанный на HMM метод для определения VFS отдельного транспортного средства. Во-вторых, представлены две самоадаптирующиеся стратегии выборки данных о траектории транспортного средства на основе идентифицированной VFS, что снижает общий размер данных и стоимость передачи. Наконец, эта работа представляет собой всестороннее тестирование и проверку предложенных методов с реальными данными о траектории. Методы и алгоритмы, представленные в этой работе, будут иметь большое значение для серверной и пользовательской/клиентской стороны системы сбора данных о траектории транспортного средства на базе смартфона.Сокращение данных с использованием предложенных методов показывает многообещающий результат в приложениях моделирования трафика (таких как оценка длины очереди) и защите конфиденциальности конечного пользователя.

Исследование метода прогнозирования траектории движения транспортных средств на перекрестках без сигнальных огней

Перекрестки городских дорог являются наиболее распространенными сложными дорожными условиями, особенно на перекрестках без светофоров, когда между транспортными средствами возникает конфликт полосы отвода, будущая траектория транспортных средств полна неопределенности из-за индивидуального стиля вождения водителя и разницы в признание соответствующих правил вождения.Точное предсказание траектории транспортного средства имеет большое значение для принятия решений по предотвращению столкновений и планирования пути с помощью ADAS и беспилотного автомобиля. В этой статье предлагается метод прогнозирования траектории транспортного средства для перекрестков без сигнальных огней, который сочетает в себе традиционную модель постоянной скорости поворота и ускорения (CTRA) транспортного средства в сети с долговременной кратковременной памятью (LSTM) с помощью механизма внимания и немецкого набора данных с открытым исходным кодом. inD для перекрестков без светофоров используется для проверки метода, изучаемого в этой статье.Результаты показывают, что модель CTRA-LSTM с механизмом внимания имеет более высокую точность прогнозирования, чем модель с одним CTRA и моделью LSTM.

  • URL-адрес записи:
  • Наличие:
  • Дополнительные примечания:
    • Резюме перепечатано с разрешения SAE International.
  • Авторов:
    • Ган, Няньфэй
    • Цзян, Чживэй
    • Чжоу, Бинг
    • Чай, Тиан
    • Хэ, Чжичэн
  • Дата публикации: 2021-8-19

Язык

Информация о СМИ

Тематические/указательные термины

Информация о подаче

  • Регистрационный номер: 01829986
  • Тип записи: Публикация
  • Источник: SAE International
  • Номера отчетов/документов: 12-04-03-0021
  • Файлы: ТРИС, SAE
  • Дата создания: 6 сент. 2021 г., 15:14,

Обход препятствий для планирования траектории беспилотного летательного аппарата с использованием метода виртуальной выпуклой проекции

  • [1] Фарид Г., Мо Х.В., Захур М.И. и Цюй Л.В., «Вычислительно эффективный алгоритм для создания траектории на основе путевых точек для квадрокоптерного БПЛА», 2018 Китайская конференция по управлению и принятию решений , Inst. инженеров по электротехнике и электронике, Нью-Йорк, 2018 г., стр. 4414–4419. https://doi.org/CCDC.2018.8407894

  • [2] Упадхьяй С. и Ратну А., «Планирование плавного движения беспилотных летательных аппаратов с ограничениями в воздушном пространстве», Journal of Guidance, Control, and Dynamics , Том.40, № 7, 2017. С. 1596–1612. https://doi.org/10.2514/1.G002400

  • [3] Стойкан Ф., Продан И., Попеску Д. и Ихим Л., «Генерация ограниченной траектории для систем БПЛА с использованием параметризации b-сплайна, 2017 25-я Средиземноморская конференция по управлению и автоматизации , Инст. инженеров по электротехнике и электронике, Нью-Йорк, 2017 г., стр. 613–618. https://doi.org/10.1109/MED.2017.7984185

  • [4] Спенсер Д. А., «Автоматизированное управление траекторией с использованием функций искусственного потенциала для нацеливания на относительные орбиты», Journal of Guidance, Control, and Dynamics , Vol.39, № 9, 2016. С. 2142–2148. https://doi.org/10.2514/1.G001487

  • [5] Вильгельм Дж. П. и Клем Г., «Наведение векторного поля БПЛА для отслеживания пути и предотвращения препятствий с минимальным отклонением», Journal of Guidance, Control, и Dynamics , Vol. 42, № 8, 2019. С. 1848–1856. https://doi.org/10.2514/1.G004053

  • [6] Марчидан А. и Баколас Э., «Предотвращение столкновений беспилотного летательного аппарата при наличии статических и движущихся препятствий», Journal of Guidance , управление и динамика , Vol.2020. Т. 43, № 1. С. 96–110. https://doi.org/10.2514/1.G004446

  • [7] Кришнакумар К. и Голдберг Д. Э., «Оптимизация системы управления с использованием генетических алгоритмов», Journal of Guidance, Control, and Dynamics , Vol. 15, № 3, 1992. С. 735–740. https://doi.org/10.2514/3.20898

  • [8] Sun C.C., Liu Y.C., Dai R. и Grymin D., «Два подхода к планированию маршрута беспилотных летательных аппаратов с зонами избегания», Journal of Наведение, контроль и динамика , Vol.2017. Т. 40, № 8. С. 2076–2083. https://doi.org/10.2514/1.G002314

  • [9] Zhang Z., Li J. X. и Wang J., «Последовательное выпуклое программирование для нелинейных задач оптимального управления в планировании траектории БПЛА», Aerospace Science and Технология , Том. 76, январь 2018 г., стр. 280–290. https://doi.org/10.1016/j.ast.2018.01.040

  • [10] Адхикари М. П. и Руитер А. Х. Дж., «Выполнимая онлайн-генерация траектории для предотвращения столкновений в беспилотных летательных аппаратах с неподвижным крылом», Journal of Наведение, контроль и динамика , Vol.2020. Т. 43, № 6. С. 1201–1209. https://doi.org/10.2514/1.G004460

  • [11] Mao Y. Q., Szmuk M. and Açıkmeşe B., «Последовательная выпуклость невыпуклых задач оптимального управления и ее свойства сходимости», IEEE, 2016 г. 55-я конференция по решениям и контролю (CDC) , Inst. инженеров по электротехнике и электронике, Нью-Йорк, декабрь 2016 г., стр. 3636–3641. https://doi.org/10.1109/CDC.2016.7798816

  • [12] Лу П., «Выпукло-вогнутая декомпозиция нелинейных ограничений равенства в оптимальном управлении», Journal of Guidance, Control, and Dynamics , Vol. .2020. Т. 44, № 2. С. 1–11. https://doi.org/10.2514/1.G005443

  • [13] Лу П. и Лю С. Ф., «Решение невыпуклых задач оптимального управления с помощью выпуклой оптимизации», Journal of Guidance, Control, and Dynamics , Том. 37, № 3, 2014. С. 750–765. https://doi.org/10.2514/1.62110

  • [14] Лу П. и Лю С. Ф., «Автономное планирование траектории для операций сближения и сближения с помощью конической оптимизации», Journal of Guidance, Control, and Dynamics , Том.36, № 2, 2013. С. 375–389. https://doi.org/10.2514/1.58436

  • [15] Zhang Z., Jin G. M. и Li J. X., «Алгоритм последовательного выпуклого программирования штрафных границ для невыпуклых задач оптимального управления», ISA Ttransactions , Vol. . 72, сентябрь 2017 г., стр. 229–244. https://doi.org/10.1016/j.isatra.2017.09.014

  • [16] Марчидан А. и Баколас Э., «Предотвращение столкновений беспилотного летательного аппарата при наличии статических и движущихся препятствий», Journal of Guidance, Control and Dynamics , Vol.2020. Т. 43, № 1. С. 96–110. https://doi.org/10.2514/1.G004446

  • [17] Шмук М., Малюта Д., Рейнольдс Т. П., Макеуэн М. С. и Ачикмеше Б., «Планирование траектории для четырех роторов в реальном времени с использованием выпуклой оптимизации» и составные ограничения, инициируемые состоянием», Международная конференция IEEE/RSJ по интеллектуальным роботам и системам (IROS) , 2019 г., IEEE, Нью-Йорк, 2019 г., стр. 7666–7673. https://doi.org/10.1109/IROS40897.2019.8967706

  • Глава 9. Локализация транспортных средств и оценка траектории

    Ниже приведен неисправленный машиночитаемый текст этой главы, предназначенный для предоставления нашим собственным поисковым системам и внешним системам очень богатого, репрезентативного для глав текста каждой книги с возможностью поиска.Поскольку это НЕИСПРАВЛЕННЫЙ материал, рассмотрите следующий текст как полезный, но недостаточный заменитель для авторитетных страниц книги.

    56 ГЛАВА 9 В предыдущей главе было отмечено, что локализация в изображение с камеры не совпадает с локализацией в 3-D мире, и что легко спутать то, что видно (человеком-наблюдателем) с тем, что известно или оценено количественно (машиной система слежения за зрением). В этой главе исследовательская группа про- заканчивается количественным анализом.Первый шаг — преобразовать координаты камеры в мировые координаты, которые, конечно, общий для всех четырех систем камер. Кластерные треки транс- образован с использованием пары предполагаемых высот 0,5 м и 1,5 м. Из конечно, транспортные средства могут отображать функции, намного превышающие это, вплоть до около 5 м для тяжелых коммерческих автомобилей. Рисунок 9.1 показывает образец трека кластера с двумя соответствующими проекциями. в мировые координаты на основе этих предполагаемых высот. Здесь автомобиль движется к камере.Неопределенность tainty по высоте элемента составляет более половины ширины полосы движения на месте, поэтому очевидно, что необходима некоторая доработка для улучшения точность. Качество проецируемой кластерной дорожки не то. тоже хорошо. Он подвержен случайным вариациям, связанным с эффект отмечен в главе 8; по мере приобретения свойств компонента или теряется из кластера, среднее положение смещается, и это может происходить между последовательными кадрами. В правильном сюжете это корректируется с помощью модификации метода, предложенного Ким (2008): скорости интегрированы, а линейная регрессия применяется для устранения смещения исходных оценок положения.Конечно, результат не менее чувствителен к высоте элемента. потому что это основной геометрический эффект, но, безусловно, снижение высокочастотных вариаций представляет собой при улучшении. Треки многокамерного кластера К любому отдельному транспортному средству может быть присоединено множество кластеров, в том числе с разных положений камеры. Итак, следующий шаг выбрать один кластер в качестве начального значения для идентификации транспортного средства и строить на условиях согласованности с транспортным средством с жестким кузовом предложения увеличить доступную информацию, но без перекрывающиеся функции с другими транспортными средствами.Это цель. Основная стратегия состоит в том, чтобы установить триггер на исходящей ветви межсетевого соединения. участок, где вероятность образования очереди минимальна, и где транспортные средства в основном хорошо разделены в кадре камеры. Неофициально, наилучшее место срабатывания было установлено на расстоянии 30 м от центр перекрестка, где продольное разделение транспортные средства, вероятно, и где высота камеры все еще достаточна чтобы избежать большинства окклюзий. Кроме того, при выезде автомобили втиснуты в единую полосу на этом расстоянии, что обеспечивает инициацию помощь с локализацией.Учитывая, что высота кластера влияет на широту исходное положение (из-за бокового смещения положения камеры относительно выездной полосы) условие, что кластер отслеживает обычно должен находиться в пределах полосы движения, предлагает простой условие для выбора приблизительной высоты элемента. Таким образом, для объекты, удаляющиеся от пересечения — и имеющие большее боковое смещение, чем для путей, показанных на рис. 9.1 — предпочтение находиться в пределах одной полосы движения обеспечивает сим- ple означает выбор между двумя предполагаемыми высотами.Другие триггеры на той же выходной ноге, которые соответствуют первому триггеру. треки скоплений на всем их общем протяжении искал. Из найденных приоритет отдается тому, который генерируется первым по времени, поэтому он лучше всего виден в интер- площадь сечения; выбранная кластерная дорожка затем используется в качестве опорной. кластер для рассматриваемого транспортного средства. Кроме того, легко чтобы добавить кластеры из всех мест расположения камер, если они совпадают эталонный кластер на основе условий твердого тела.Примечание предполагается, что высота скопления над землей остается постоянной. постоянна, поэтому жесткое движение хорошо аппроксимируется условием что расстояния в плоскости (x, y) остаются постоянными, по крайней мере в пределах некоторого допуска. На самом деле это важный шаг потому что он часто соединяет кластерный путь, выходящий на пересечение ция с эталонной, которая выходит. Отсюда время диапазон, в котором записывается максимальное количество камер определяется знание хотя бы одного кластера из этой группы; центральное время в этом диапазоне, округленное до ближайшего время кадра, называется эталонным временем tref для обнаруженного средство передвижения.Если можно найти только один вид камеры, набор кластеров тер треков считается неполным и отбраковывается. Локализация автомобиля и оценка траектории

    57 cles, если не все, обеспечили бы триггер выхода. Это стоит отметив, что потребовалась примерно 5-минутная задержка запуска. сары; прошло примерно 3 минуты до того, как фон изображение сошлось во всех камерах, и еще 2 мин. было разрешено, чтобы триггеры выезжающих автомобилей также показать соответствующую входную дорожку.Для иллюстрации был выбран пример триггера, распространяется на перекресток; совместимые триггеры были включены, что дает три совпадающих дорожки кластера, все три являются выезд на восточную часть перекрестка. Searching for совместимые кластерные дорожки на всех камерах дали в общей сложности 18 кластеров. Несмотря на отсутствие точной локализации, неуверенность в высоте кластера, неофициальный видео обзор многих случаев предполагает, что существует высокая вероятность того, что все они из тот же автомобиль.Результаты показаны на рис. 9.3, где показано четыре ракурса камеры, дополненные пятнами и идентифицированными кластеры (показаны здесь только на соответствующем изображении). Обратите внимание, что не все 18 скоплений находятся в поле зрения в этот момент, что является ориентиром. упомянутое выше время. Хорошо видно, что в этом случае все кластеры уникальны для одного транспортного средства, которое поворачивает налево от северной ноги и выход на восток. На рис. 9.4 показан разброс кластеров при разрешении на номинальная высота 0,5 м над землей.Обратите внимание, что исключения вот исходные три триггерных кластера, которые имеют некоторые уточнение начальной высоты в зависимости от положения в зоне срабатывания. Можно подумать, что желтый маркер (размещенный на эталонный кластерный трек) делает приемлемый центр транспортного средства и что этого будет достаточно для локализации. Это даст преимущество за счет усреднения по нескольким просмотрам, но это не наилучшим образом использовать имеющуюся информацию. На самом деле это конкретное транспортное средство, выполняющее левый поворот, видят все четыре Рисунок 9.2 показаны все триггеры, полученные в результате 30-минутного теста. запустить (Выполнить 00122). Из полученных триггеров каждый был отнесен к к двум эталонным высотам (0,5 м и 1,5 м), а условия применяется, что по крайней мере одна из триггерных точек должна быть в пределах полосы движения. Если оба находятся в границах, выбирается ближайший к центру дорожки. Кластер из 6599 треков таким образом было найдено 1427 триггеров. Учитывая примерно- по оценочным данным от 500 до 1000 движений транспортных средств в час (см. главу 7), кажется разумным ожидать, что большинство транспортных средств Рисунок 9.1. Однокластерный трек, разрешенный в мировых координатах на предполагаемая высота 0,5 м (синий) и 1,5 м (красный) с транспортным средством путешествие на север, вид с северо-восточного фотоаппарата. -30 -20 -10 0 Метры 10 20 30 Рисунок 9.2. 30-метровые триггеры включены выход из кластерных дорожек (выполнение 122).

    58 в обычное время) на дорожное полотно, а рисунок 9.6 показывает вид крупным планом. Эти образы определяются на в то же время и с использованием тех же данных от поворачивающего транспортного средства на рисунке 9.3. Ключевым моментом здесь является то, что с нулевой высотой плоскость земли, проекция из 2-D камеры в 3-D мир точно известно.На самом деле, хотя наземный самолет При этом используются фактические высоты нанесенных на карту поверхностей. Про- при выбросе капель на поверхность дороги полностью учитывается любые изменения высоты в геометрии поверхности. Видно, что некоторые капли проецируются далеко от центр перекрестка; например, на верхнем графике камеры, но, как было отмечено в главе 7, обычно освещаются только двумя камерами, поэтому любой тип простое среднее положение может привести к систематической ошибке в таких случаях.Учитывая необходимость точности при определении конфликта метрики, стоит поискать улучшенный метод. Обратите внимание, что нет возможности связать кластеры между разными камерами (и, как правило, нет ничего общего), поэтому стереографический анализ невозможен. Многоугольные капли используются для предоставления новой информации. локализовать транспортное средство, когда оно максимально видно всем камерам- эпохи. На рис. 9.5 показана проекция блобов (все существующие 0 50 100 150 200 250 300 50 100 150 200 250 300 0 50 100 150 200 250 300 50 100 150 200 250 300 Рисунок 9.3. Одновременные изображения вращающегося транспортного средства, отождествленного с кластером 18. треки. Сверху камеры расположены на СВ, ЮВ, ЮЗ и СЗ. углы соответственно. Масштабы указаны в координатах пикселей.

    59 спроецированные многоугольники пересекаются, чтобы дать локализованную границу- полигона (БП) для автомобиля. Это показано пурпурным цветом на Рисунок 9.6. Выполнить базовую локализацию автомобиля по ссылке время, прямоугольник установлен. Это не единственный процесс, потому что много прямоугольников можно подогнать к многоугольнику, а учитывая неопределенность taint над точными пределами BP, прямоугольник разрешен немного выступать за пределы БП.Подгонка прямоугольника проста сначала оценив направление движения, и это легко сделать, отслеживая набор кластеров между соседними кадры: по существу, скорости скоплений усредняются до про- Укажите направление для ориентации прямоугольника. Несколько прямые пересекаются с БП в направлениях, параллельных и перпендикулярно направлению движения и посередине полученные длины и ширины используются для оценки размера и позиционирование подгоняемого прямоугольника.Этот процесс оказывается обычно прочный, особенно при условии, что транспортное средство видно не менее трех камер. Теперь снова учитывается оценка высоты кластера; с граница транспортного средства теперь определена (в момент времени tref), локальная можно улучшить. Это осуществляется в локальные координаты транспортного средства (рисунок 9.7) на основе исходной точки G в центре прямоугольника, а оси GXV, GYV совмещены с прямоугольник транспортного средства; ось GXV указывает слева от направление движения, как показано.На рис. 9.7 O, X и Y координаты пересечения с O в номинальном центре перекрестка, OX указывает на восток, а OY указывает север. Оси транспортных средств должны двигаться вместе с транспортным средством и особенно полезны для проецирования кластеров на локальный транспорт. геометрии и, таким образом, для оценки неизвестного кластера Рисунок 9.4. Многокамерный кластер отслеживает с использованием номинальной предполагаемой высоты 0,5 м над уровнем моря. земля. Левый график показывает детали. Желтая точка — эталонный трек в эталонное время. Треки видно с камер в СВ (синий), ЮВ (красный), ЮЗ (зеленый) и СЗ (черный) углах.Напольные весы находятся в метрах. 0 2 4 6 8 10 11 0 2 4 6 8 10 Рисунок 9.5. Многокамерные проекции BLOB-объектов на время треф. Черная звезда показывает местонахождение центр тяжести связанных кластеров. Цвета обозначьте источник камеры: NE, синий; ЮВ, красный; ЮЗ, зеленый; и СЗ, черный. -40 -20 0 Метры 20 40 60 -40 -20 0 20 40 60 На рис. 9.3 капля обрезана рамкой изображения, а ее трехмерное изображение ответная часть может выходить далеко за пределы проектируемой линии. В В этом случае спроецированный многоугольник выходит далеко за пределы пределы, найденные из видимых точек в камере.Для дальнейшей локализации центр тяжести кластеров используется для выберите ближайшее проецируемое пятно с каждой камеры, а затем

    60 высоты. Локализация кластера показана на рис. 9.8, где синий пунктирный прямоугольник — это граница транспортного средства (на уровне земли). высота), и каждая красная линия представляет собой проекцию одного кластер между верхней стандартной высотой (h = 1,5 м, отмечен с красной звездой) и меньшей стандартной высоты (h = 0,5 м). Ясно, что верхняя высота указывает на точку, расположенную ближе к отн. евант камера.Числовые значения указывают исходную камеру, направления которых повернуты из-за преобразования к координатам автомобиля. Если предполагаемая высота любого кластера между этими эталонными высоты различна, она занимает различное положение относительно своего ответная (красная) кластерная линия. Конечно, высота кластера может быть вне этого диапазона, и в этом случае он должен быть экстрапо- за пределами номинальных концов кластерной линии. Интер- разделение каждой кластерной линии прямоугольником транспортного средства обеспечивает оценка местоположения и высоты скопления.Хотя два меж- точки сечения обычно находятся, предполагается, что транспортное средство граница, ближайшая к камере, является наиболее вероятным местом, а этот используется. Если точка пересечения не получена, используется точка ближайшего подхода, если только она не находится дальше от транспортного средства, чем определенный допуск (принимается 1 м), при котором случай, когда кластер отклонен. Результирующие точки кластера показаны синими квадратами на рис. 9.8. Для сравнения, синий кружки — номинальные высоты, использовавшиеся ранее, в основном на -4 -3 -2 -1 0 Метры 1 2 3 4 -6 -5 -4 -3 -2 М эт э с -1 0 1 3 3 1 2 1 2 3 2 3 2 0 -10 -5 0 5 10 15 -5 0 5 10 15 20 1 2 3 4 5 6 7 8 9 4 5 6 7 8 9 10 11 12 Рисунок 9.6. Детализация и локализация автомобиля по пересекающимся точкам. Цветовые коды блоба такие же, как на рис. 9.5, с добавлением пурпурного ограничивающего многоугольника и подогнанный прямоугольник (черный). Расстояния указаны в метрах. Икс Д О грамм XV ЮВ Рисунок 9.7. Местные координаты автомобиля (соглашение о знаках ISO). Рисунок 9.8. Локализация кластера с помощью транспортного средства прямоугольник (система координат автомобиля: XV горизонтальна, YV вертикальный; единицы в метрах). Числовые значения рядом с кластерными линиями указывают местоположение камеры: 0 5 СВ, 1 5 ЮВ, 2 5 ЮЗ и 3 5 СЗ.

    61 на данный момент предполагается, что жизнеспособная локализация была достигается полностью автоматизированными методами. Для любой однокластерной дорожки теперь есть простой способ оценить движение центра транспортного средства: следуйте за кластером в трехмерных координатах при фиксированной высоте над землей, сопоставьте вектор скорости как часть отслеживания кластера, и затем примените известные смещения (т. е. координаты транспортного средства подобранного кластера). Усреднение результатов может быть использовано для дать уточненную траекторию транспортного средства, но поскольку кластерные треки может появиться или исчезнуть, предпочтителен более системный подход. переданный; это рассматривается в следующей главе.На данный момент исследовательская группа включает результаты отслеживания одного исходящего таким образом объединяя кластер с одним входящим кластером. ter, где предпочтения по длине и высоте использовались в выделение кластера. Показанный путь был усечен на 50 м, потому что не ожидается, что однокластерный трек- ing, вероятно, будет стабильным или достаточно точным за пределами этого расстояние. Аналогичное ограничение будет наложено при выполнении оценка скорости и ускорения (см. главу 10).На рис. 9.11 показан результирующий путь автомобиля из примера. cle рассмотрено выше. Хотя только один кластер использовался для оценки пути, и, очевидно, боковой позиционирование не такое точное, как могло бы быть, эта основная траектория tory может быть использован для поисковых целей. Использование полинома Подгонка кривой, касательные направления также могут быть надежно определены заминирован, даже если точное местонахождение транспортного средства неизвестно. Касательный вектор сохраняется, поэтому он доступен при добавлении Для уточнения требуется ориентация автомобиля.Как по- продукт, аппроксимация кривой дает оценки скорости и расстояние (см. рис. 9.12), где расстояние измеряется вдоль криволинейной траектории и имеет номинальную нулевую точку в контрольное время tref. Оценка скорости считается надежной нижнее (0,5 м) расположение. Если обнаружены отрицательные высоты, ter отклоняется, если только он не находится в пределах небольшого допуска, в котором если его высота равна нулю. Результирующий набор подобранных кластеров показан на пересечении координаты на рис. 9.9, тогда как трехмерная проекция ограничивающая рамка на одном из изображений камеры представлена ​​на рис. 9.10. Высота ящика оценивалась в два раза средняя высота подогнанных кластеров (что является более надежным чем при выборе максимальной высоты кластера). Должен быть подчеркнул, что все этапы полностью автоматизированы и что Пример был выбран случайно. Алгоритм «ближайший край к камере» не всегда точен. скорость, потому что кластеры прикреплены к крыше или другому интерьеру такие поверхности, как ветровое стекло или капот, могут располагаться дальше от камера. Это означает, что для целей отслеживания кластер Предпочтение отдается ближе к земле.Если большая точность требуется, можно дополнительно уточнить расположение кластеров используя совпадение кластерных линий из нескольких кадров, при за счет дополнительных вычислений и сложности. В Рисунок 9.10. Установленная прямоугольная ограничивающая рамка на изображение камеры. Рисунок 9.9. Подогнанный прямоугольник и связанные точки кластера, в том числе крупный план (правый сюжет). Цвета в зависимости от расположения камеры в углу: СВ, красный; ЮВ, зеленый; ЮЗ, синий; и СЗ, черный. Метры М эт э с -10 -10 -5 0 5 10 15 20 25 -5 0 5 10 15 20 25 4 6 8 10

    62 М эт э с 0 10 20 30 40 50 Рисунок 9.11. Базовый путь, установленный транспортным средством (красный: с использованием исходящего кластера; синий: используется входящий кластер). На правом графике показана деталь трека. возле стоп-бара; соответствующее изображение автомобиля для переднего автомобиля на стоп бар. 170 175 180 185 190 195 200 0 20 40 60 время (с) ди ул. ан ce (м ) 170 175 180 185 190 195 200 0 5 10 15 время (с) сп эээ г (м /с ) Рисунок 9.12. Оценки скорости и расстояния от базовых подгонка трека.

    63 Двойные стрелки обозначают извлечение данных на основе SQL из базу данных признаков.Белые прямоугольники — это таблицы, построенные для хранения соответствующих элементов данных (где t, x, y и z представляют координаты времени и положения, cid представляет идентификатор кластера. фикации, а в CLUS 2 двойные опорные высоты h2 и h3 обозначаются суффиксами [. . .]1,2). того факта, что транспортное средство фактически остановилось на короткое время период на стоп-линии (между t = 180 и 188 с, как видно на видеообзор), хотя это запечатлено как очень низкий дрейф скорость примерно 0,2 м/с. Рисунок 9.13 обобщает в виде блок-схемы общую шаги, используемые в приведенной выше базовой оценке траектории транспортного средства. Кластеры изображений Проектирование и сглаживание Капли КЛУС 2 [т, х, у, г] 1,2 ч2, ч3, карта Обнаружение транспортные средства по запуск Проектирование и пересекающиеся Триггеры [т, х, у, идентификатор] Набор кластеров [цид1,цид2,…] Совместимость тестирование Подгонка автомобиля прямоугольники Набор транспортных средств [цид1,цид2, ….] [t,GX,GY,скорость] [прямоугольник] Справочник по фитингу траектории Рисунок 9.13. Сводная блок-схема базовой траектории транспортного средства оценка.

    Контроллер с прогнозированием модели для автономных транспортных средств | by Raj Uppala

    В более ранних проектах здесь и здесь я использовал разные подходы (сверточная нейронная сеть (CNN) для клонирования поведения человека за рулем и контроллер ПИД-регулятора соответственно), чтобы позволить автомобилю двигаться своим путем. вокруг трека. Цель этого проекта аналогична: внедрить модельный прогнозирующий контроллер (MPC), который оптимизирует траекторию автомобиля, чтобы он мог перемещаться по трассе в среде симулятора, предоставляемой Udacity.

    Симулятор использует веб-сокет для передачи следующей информации на MPC: путевые точки x и y, ориентация автомобиля, общее положение автомобиля x и y в метрах, угол поворота рулевого колеса, положение дроссельной заслонки и скорость автомобиля в милях в час. .

    Как видно на рис. 1, желтая линия представляет путевые точки из симулятора (эталонной траектории), а зеленая линия представляет собой наилучшее полиномиальное соответствие эталонной траектории, вычисленной MPC.

    Рисунок 1Рисунок 2 (Источник: Udacity)

    Здесь использовалась кинематическая модель, являющаяся упрощением динамической модели, которая игнорирует силы, действующие на шины, гравитацию и массу.Это упрощение снижает точность модели, но делает ее более удобной. На низких и средних скоростях кинематические модели часто аппроксимируют реальную динамику автомобиля.

    Информация о состоянии хранится в векторе (рис. 2). Он содержит: положение транспортного средства (координаты x и y), psi (ориентация транспортного средства), скорость (v), ошибка поперечного пути (CTE) и ошибка ориентации (epsi), которая представляет собой разницу между предсказанной ориентацией транспортного средства. и ориентация траектории МПК.На рисунке 3 ниже CTE показан белыми пунктирными линиями, а текущая ошибка ориентации показана синим цветом в разных точках.

    Рисунок 3 (Источник: Udacity)

    Информация о приводе также хранится в векторе, который содержит информацию об угле поворота рулевого колеса (дельта) и газе/тормозе (a). Для имитации реального автомобиля угол поворота рулевого колеса ограничен от -25 до 25 градусов, а газ/тормоз ограничен от -1 до +1. Отрицательное значение газа указывает на торможение, тогда как положительное значение указывает на ускорение.

    Как показано на рисунке 2, текущее состояние сначала передается в MPC. Затем вызывается решатель оптимизации (использовался решатель IPOPT), который, в свою очередь, использует начальное состояние, уравнения обновления модели, ограничения и функцию стоимости для возврата вектора с управляющими входными данными (от delta1 до N-1 и от a1 до N-1). ), который минимизирует функцию стоимости. К транспортному средству применяется первый управляющий вход, и транспортное средство переходит в следующее состояние, и этот процесс повторяется для расчета оптимальной траектории.

    Я выбрал длину временного шага (N) 10 и прошедшую продолжительность (dt) 0,1 секунды для MPC. Это приводит к горизонту прогнозирования (T, см. рис. 2 выше) в 1 секунду, что является хорошим компромиссом между вычислительными ресурсами и точностью. Нам не нужно рассчитывать горизонт прогнозирования дальше, чем на 1 секунду, потому что среда меняется, и лучше использовать самую последнюю информацию об окружающей среде и предотвращать накопление ошибок, используя более новые данные вместо старых данных.Чем выше N, тем больше вычислительных ресурсов, поскольку требуется больше вычислений, если dt остается прежним. Выбор 0,1 с для dt приводит к срабатыванию каждые 100 мс, что достаточно для этого упражнения. Меньшее значение dt дает лучшее разрешение, но для диапазона скоростей (прицеливание < 100 миль в час) транспортного средства на этом треке более высокое разрешение, чем 0,1, не требуется. Другие значения, которые я пробовал, были (N = 20, dt = 0,1), (N = 10, dt = 0,05) и (N = 5, dt = 0,1), прежде чем остановиться на (N = 10, dt = 0,1).

    Функция стоимости представляет собой сумму следующих компонентов, интегрированных по всем временным шагам, и цель состоит в том, чтобы минимизировать эту функцию стоимости:

    -CTE

    -Ошибка ориентации (фунт/кв. Дроссельная заслонка

    — Скорость изменения угла поворота рулевого колеса и дроссельной заслонки соответственно

    Наша основная цель — уменьшить CTE и ошибку ориентации, и я присвоил этим компонентам функции стоимости высокие веса, чтобы решатель уделял больше внимания уменьшению этих компонентов ошибки.

    Кроме того, я хотел сымитировать реальные условия вождения и обеспечить плавность хода без внезапных изменений ускорения или рулевого управления. Итак, я присвоил веса после некоторых проб и ошибок, чтобы решить эти проблемы. Окончательные присвоенные веса показаны в Таблице 1 ниже:

    Таблица 1

    Наибольшие веса были присвоены CTE и EPS, чтобы гарантировать, что решатель уделяет наибольшее внимание уменьшению этих критических компонентов функции стоимости. Остальные веса были назначены для сглаживания резких изменений ускорения и рулевого управления.

    Я использовал полином 3-го порядка, чтобы подобрать опорную траекторию, так как это хорошее приближение для большинства дорог.

    Чтобы устранить задержку (задержку ответа системы с момента подачи команды до момента ее фактического выполнения) кинематической модели, которая составляет 100 мс, я предсказал задержку на 100 мс заранее, до подачи текущего состояние решателю, чтобы предсказать следующее состояние.

    В своем решении я использовал опорную скорость 75 миль в час, и автомобиль достигает скорости 60 миль в час на трассе и движется плавно, замедляясь во время поворотов и избегая резких изменений рулевого управления и ускорения.MPC можно дополнительно настроить для работы на более высоких скоростях, отрегулировав веса для компонентов функции стоимости. Конечный результат можно посмотреть здесь:

    Используя различные методы (CNN, PID и т. д.) для достижения одной и той же цели — позволить автомобилю двигаться самостоятельно, мы можем создать избыточность, чтобы сделать автомобиль более надежным при вычислении пути назначения. с различными входами, такими как GPS, лидар, радар, сонар, камеры и т. д., в зависимости от системной архитектуры транспортного средства.

    Если вас интересуют технические подробности реализации кода на C++, см. мой репозиторий Github.

    Каталожные номера:

    Модели транспортных средств Udacity

    Многомодальное прогнозирование траекторий окружающих транспортных средств с помощью LSTM на основе маневров — arXiv Vanity

    Модели на основе маневров: Классификация движения транспортного средства по классам маневров широко использовалась как в передовых системах помощи водителю, так и в исследованиях естественного вождения [7, 9, 8, 19, 20] . Подробный обзор моделей, основанных на маневрах, можно найти в [1, 6] . Особый интерес представляют работы, в которых используются признанные маневры для более точного предсказания будущих траекторий [13, 14, 15, 11, 16, 10] .Эти подходы обычно включают в себя модуль распознавания маневров для классификации маневров и модули прогнозирования траектории для конкретных маневров. Модули распознавания маневров обычно представляют собой классификаторы, которые используют прошлые положения и состояния движения транспортных средств, а также контекстные подсказки в качестве признаков. Классификаторы на основе эвристики [13] , байесовские сети [14] , скрытые марковские модели [11, 10] , классификаторы случайного леса [16] и рекуррентные нейронные сети использовались для распознавания маневров.Модули прогнозирования траектории выводят будущие местоположения транспортного средства с учетом его маневренного класса. Полиномиальная аппроксимация [13] , модели специфического движения [14] , гауссовские процессы [15, 11] , гауссовские смешанные модели [10] использовались для предсказания траектории. Многие подходы [10, 18, 17, 16] также учитывают взаимодействие между транспортными средствами для назначения классов маневров и прогнозирования траекторий. Созданные вручную функции стоимости, основанные на относительных конфигурациях транспортных средств, используются в [10, 18] для оптимального назначения маневров для всех окружающих транспортных средств.Однако эти подходы могут быть ограничены тем, насколько хорошо разработана функция затрат. Другие работы [17, 16] неявно изучают взаимодействие транспортных средств на основе данных о траектории реального движения. Здесь мы используем второй подход из-за наличия больших наборов данных о реальном трафике на автомагистралях [2, 3] .

    Рекуррентные сети для предсказания движения: Поскольку прогнозирование движения можно рассматривать как задачу классификации последовательности или генерации последовательности, в последнее время для маневра был предложен ряд подходов на основе LSTM. классификация и предсказание траектории.Хосрошахи и др. [19] и Phillips et al. [20] используют LSTM для классификации маневров транспортных средств на перекрестках. Ким и др. [21] предлагает LSTM, который прогнозирует местоположение транспортных средств в сетке занятости с интервалами 0,5 с, 1 с и 2 с в будущем. В отличие от этого подхода, наша модель выводит непрерывное мультимодальное распределение вероятностей будущих местоположений транспортных средств до горизонта прогнозирования 5 с. Алахи и др. [5] предлагает социальные LSTM, которые совместно моделируют и прогнозируют движение пешеходов в плотных толпах с помощью слоя социального объединения.Однако движение транспортных средств на автомагистралях имеет гораздо более структурированный характер, чем движение пешеходов в толпе, что можно использовать для получения более точных прогнозов. В частности, относительное положение транспортных средств может быть кратко описано с точки зрения структуры полосы движения и направления движения, а движение транспортного средства может быть объединено в классы маневров, знание которых может улучшить прогнозирование движения. Ли и др. [22] используют условный вариационный автоматический кодировщик (CVAE) на основе кодера-декодера RNN для предсказания траектории.Выборка CVAE позволяет делать мультимодальные прогнозы. Напротив, наша модель выводит само мультимодальное распределение. Наконец, Kuefler et al. [4] использует политику на основе вентилируемого рекуррентного блока (GRU), используя парадигмы клонирования поведения и генеративно-состязательной имитации обучения для создания значений ускорения и скорости рыскания велосипедной модели движения транспортного средства. Мы сравниваем наши результаты предсказания траектории с теми, о которых сообщалось в [4] .

    Большие транспортные средства представляют больший риск для безопасности пешеходов

    Популярность больших транспортных средств уже много лет растет.Но новая газета поднимает красные флажки над внедорожниками, пикапами, фургонами и минивэнами, которые загораживают обзор водителей и увеличивают опасность для пешеходов.

    Новое исследование Страхового института безопасности дорожного движения (IIHS) показывает, что более крупные транспортные средства могут не позволить водителям так четко видеть людей, переходящих дорогу.

    Один автопроизводитель, однако, недавно объявил о планах помочь водителям иметь менее ограниченный обзор.

    Продажи легких грузовиков составили 81,2% от общего объема продаж новых легковых автомобилей в 2021 году.По данным DesRosiers Automotive Consultants, сегмент впервые преодолел 80-процентный барьер.

    В документе сделан вывод о том, что легкие грузовики имеют больше шансов попасть в определенные типы дорожно-транспортных происшествий с участием пешеходов. Он считает, что видимость пешеходов вблизи передних углов этих транспортных средств для водителей проблематична. Было предложено провести дополнительные исследования для изучения слепых зон по типам транспортных средств.

    «Если обнаружится, что [легкие грузовики] имеют большие слепые зоны, автопроизводителям следует подумать о том, как спроектировать передние стойки этих автомобилей, чтобы свести к минимуму слепые зоны при сохранении прочности стойки.Это может повысить безопасность пешеходов вокруг этих все более популярных крупных транспортных средств», — говорится в сообщении.

    Уже известно, что более крупные автомобили наносят более тяжелые травмы при столкновении с пешеходами, отметила вице-президент IIHS по исследованиям Джессика Чиккино, один из авторов исследования.

    «Связь между этими типами транспортных средств и некоторыми распространенными авариями с участием пешеходов указывает на то, что увеличение количества внедорожников на дорогах может изменить картину аварий», — сказала она.

    Исследователи изучили наиболее распространенные типы аварий с участием одного автомобиля и одного пешехода на перекрестках или рядом с ними, а также в других местах. Они также изучили, как участие в этих авариях различалось для трех более крупных типов транспортных средств по сравнению с автомобилями.

    На перекрестках вероятность того, что авария, в результате которой погиб пешеход, повернувший автомобиль налево, по сравнению с отсутствием поворота, была примерно в два раза выше для внедорожников, почти в три раза выше для фургонов и минивэнов и почти в 4 раза выше для пикапов. как они были для автомобилей.Вероятность того, что авария, в результате которой погиб переходивший дорогу пешеход, была связана с поворотом автомобиля направо, была почти на 90% выше для пикапов и на 63% выше для внедорожников, чем для легковых автомобилей.

    «Возможно, размер, форма или расположение передних стоек, которые поддерживают крышу по обе стороны от лобового стекла, могут затруднить водителям этих более крупных транспортных средств видеть пересекающих пешеходов, когда они поворачивают», — сказал Вэнь Ху. , старший инженер по транспорту IIHS.

    IIHS отметил, что более тяжелый вес более крупного транспортного средства требует более прочных стоек для защиты пассажиров при опрокидывании.Однако систематическая оценка конструкции передней стойки по типу транспортного средства не проводилась. Другие элементы конструкции более крупных транспортных средств также могут мешать водителям видеть пешеходов, например, их высокий дорожный просвет и длинные передние части.

    Компания General Motors недавно получила патент на прозрачную переднюю стойку автомобиля.