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发表于 2008-7-7 09:03 只看该作者
车辆行驶参数计算器案例探索
考虑如下虚拟游戏案例:给定车辆部分参数,模拟计算出在不同行驶环境下车辆的行驶参数,包括平均油耗、最大时速以及0到100加速时间。为使案例简化目前只需要这三个参数并且不需要图形界面,只要数字结果就可以了。
这是一个典型的SG应用。首先我们考虑该案例的实际意义,也就是实现它的意义。虽然以上三个参数已经出现在几乎所有上市车型的宣传资料上了,但是前提是你真的相信那些宣传资料。是的,我们需要的是公正,完全的第三方评测。其次,不少车主会在各大汽车论坛上公布自己实际使用下来的上述参数,但是每个人的实际情况不同,我们需要一个base的基准,以供车主参照对比自己的爱车……
明确以上两点很重要,因为它为我们这个模拟器划定了边界:不能做成字典式的收集,必须是计算器;必须要公正,而且允许用户自定义部分参数,比如行驶环境、轮胎种类、AT/MT等等……
接下来是如何实现的问题。老实说我不是这方面的专家,而且我们这个项目应该是一个开源项目,所以如何实现的问题我无法也没必要给出明确答案,但是我可以述说下可行性方面的意见并由此提供些思路算作是抛砖引玉。
根据上述边界限制要求,该模拟计算器的工作原理应该是根据各输入参数模拟汽车从零启动后匀加速运行大约30km的这一段过程,并由该模拟过程中提取需要的三个参数。首先这应该是可行的,因为我知道那些汽车制造商们的技术中心中就有这玩意。而实现这一计算过程实际也并不困难(但是比较麻烦),你需要知道发动机的工作曲线图,该图表描述了发动机对应转速、扭矩以及功率的实时曲线,根据这个曲线可以计算出车子运行过程中任何一点的瞬时发动机输出功率以及转速。这一过程中除了算法的设计外最大的问题就是发动机工作曲线图了,这个图的绘制需要大量专业知识,这并不是我们这个项目所应该或者说所能够关注的,所以这个图我们只有从汽车制造商那里得到,好在这并不困难,真正麻烦的是市面上有那么多车子,如果为每一款车子的发动机都搜集一张图似乎也是不太可能的,好在目前主流的汽油内燃机技术也就那么几种,而采用相同技术的发动机其工作情况大同小异,再根据车厂的具体调校以及网友反馈我们可以小幅修正……计算的下一步是将发动机输出数据转化成车体运行数据,这一步应该比较清晰,发动机的输出实际上相当于车子的动力输入,而路况、论坛以及变速箱这些可以对应为动力损耗,二者之差即是瞬时动力,有了瞬时动力根据简单的物理学理论可以很容易获得车体运动瞬时状态。然后将所有的瞬时状态按时间点排序可以得到车体运动曲线,根据该曲线我们可以得到汽车极限速度、平均速度、0——100加速时间等参数……而油耗的计算更加简单,根据能量守恒定律,我们截取一段时间内(我个人倾向于选择高速匀速运行的那一段)的发动机输出功率数据,乘以时间即为发动机输出能量,考虑燃油比以及燃油能量转换可以得到油耗信息。当然这里面我们忽略了诸如空调使用等非运行能量需要,也不考虑混合动力这种玩意,目前阶段做到这些也就足够了……
上述这个小案例是《Auto Times》项目中的一个子功能点,希望大家看过此文后也能够开动脑筋,多提想法,我们先不考虑具体操作问题,仅仅提想法,永远,想法是最重要和最优先的。每个人都有一个专属领域,在那里你是专家,所以勇敢的从你自己的角度提出看法和想法吧……
注:《Auto Times》大型汽车文化虚拟空间项目详情见 http://sglab.cn/blog/
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