1.一種三維空間下的道路線形質量評估方法,其特征在于,包括以下步驟:
S1、建立道路三維線形幾何指標與車輛的動力學、運動學之間的關系模型;
S2、進行車路仿真并輸出車輛的動力學指標曲線圖和車輛的運動學指標曲線圖;
S3、將S2中的動力學指標曲線圖和運動學指標曲線圖輸入到S1中的關系模型中,運用關系運算得到用于衡量道路線形質量的道路三維線形幾何指標。
2.根據(jù)權利要求1所述的方法,其特征在于,所述S1包括:
S101、假設車輛以恒定速度vd沿著道路中心線縱向移動,得到車輛的縱向加速度為零;
S102、根據(jù)弗萊納公式計算得到三維線形幾何指標與車輛的動力學、運動學之間的關系如下:
其中,aN為沿道路中心線行駛時車輛沿法向量的加速度;κ為道路三維線形的曲率;vd為車輛的行駛速度;JT為沿道路中心線行駛時車輛沿切向量的加加速度;JN為沿道路中心線行駛時車輛沿主法向量的加加速度;JB為沿道路中心線行駛時車輛沿副主法向量的加加速度;τ為道路三維線形的撓率。
3.根據(jù)權利要求1所述的方法,其特征在于,所述S2中包括:
S201、建立道路三維模型;
S202、選擇車輛模型并建立駕駛員模型;
S203、基于S201中的道路模型,以及S202中的車輛模型和駕駛員模型進行車路仿真,并輸出車輛的動力學指標曲線圖和車輛的運動學指標曲線圖。
4.根據(jù)權利要求3所述的方法,其特征在于,所述S201中:
將道路的平曲線設計參數(shù)和豎曲線設計參數(shù)輸入到緯地道路設計軟件中,輸出道路中心線的逐樁坐標表和路基高程表;
取逐樁坐標表中的坐標(X,Y)作為道路中心線的三維坐標中的(X,Y),并將路基高程表中的高程作為道路中心線的三維坐標中的Z,得到道路中心線的三維坐標(X,Y,Z);
將三維坐標(X,Y,Z),道路的路面寬度、橫坡、路面摩擦系數(shù)均輸入到Adams/car的道路三維建模模塊中,并建立得到與實際道路相符的道路三維模型。
5.根據(jù)權利要求4所述的方法,其特征在于,所述S201中選取的道路的初始段為直線且方位角度設為90度,道路起點坐標設置為(0,0,0)。
6.根據(jù)權利要求3所述的方法,其特征在于,所述S202中:車輛模型采用Adams/car數(shù)據(jù)庫自帶的樣本小汽車;并且,通過Adams/car中事件構造器創(chuàng)建和修改駕駛員驅動控制文件,使得小汽車預瞄跟蹤道路中心線行駛。
7.根據(jù)權利要求6所述的方法,其特征在于,小汽車與道路中心線的橫向偏距控制在0.4m以內。
8.根據(jù)權利要求3所述的方法,其特征在于,所述S203中:車路仿真的結束以時間為限制。
9.根據(jù)權利要求3所述的方法,其特征在于,所述S203中:在驅動控制文件仿真界面下,分別選取指定的路面文件和驅動駕駛文件進行車路仿真模擬;所述路面文件中存儲有所述S201中建立的道路三維模型,所述驅動駕駛文件中存儲有所述S202中建立的車輛模型和駕駛員模型。
10.根據(jù)權利要求3所述的方法,其特征在于,所述S2中,動力學指標曲線圖和運動學指標曲線圖包括:縱向速度-位移圖、側向速度-位移圖、縱向加加速度-時間圖、側向加加速度-時間圖、豎向加加速度-時間圖、轉向角-位移圖、轉向角速度-時間圖。