Simulatorteknik

VTI: s simulatorprogramvara baseras på öppen källkod och egenutvecklad kod. Externa modeller och programmoduler (t.ex. kommersiella fordonsdynamiska moduler för tunga fordon, produktionskod för aktiv säkerhetsfunktion etc.) integreras vid behov. VTI har full access till all källkod för vår simulatorprogramvara vilket gör detta arbetssätt möjligt och lättsamt.

Vägnät

VTI tillämpar OpenDRIVE®-standarden för beskrivning av det logiska vägnätet. Formatet är ascii läsbar xml-struktur (vilket gör det enkelt att distribuera och hantera) och lagras i xodr-filer.

Mer om standarden ASAM OpenDrive®länk till annan webbplats

Visualisering

VTI använder den egenutvecklade grafiska bildgeneratorn VISIR, visuell simulering av järnväg eller väg. Denna mjukvara är avsedd för användning som ett visuellt system för en skena- eller en provvägsmaskin. Det är skrivet i ren C + + och bygger på OpenSceneGraph, OSG, open source rendering Toolkit (nuvarande versionen är 2,8.). Vi har valt att utforma databasen som en uppsättning av XML-filer. Detta gör databasen flexibel och lätt att utöka. Avsikten med VISIR är att skapa en bildgenerator, speciellt utformad för väg- och järnvägsändamål, som kan delas av flera simulatorer och även av flera användare. Genom att dela programvara med flera användare och simulatorer kan enskilda användares kostnader för underhåll och utveckling hållas på en rimlig nivå.

Fordonsmodeller

VTI har utvecklat egna modeller för fordonsdynamik de senaste 50 åren (främst genom arbetet av professor Nordmark, idag arbetar 5-7 forskare och forskningsingenjörer med fortsatt utveckling av modeller). VTI har flera modeller för fordonsdynamik som är tillgängliga för simulatorexperiment. Modellerna implementeras i Fortran eller Matlab/Simulink/SimMechanics. Eftersom alla modeller utvecklats vid VTI är all källkod tillgänglig. Således underlättas varje ändring av modeller eller integrering av nya komponenter och system. Integrationen av olika produktionssystem / programvara har gjorts i samarbete med fordonstillverkare och Tier1 leverantörer i flera simulatorförsök genom åren. Då och då har även andra fordonsmodeller använts, exempelvis CarSim. Den generella personbilsmodellen som används i simulatorexperiment är en validerad Volvo S40.

Generiska system som är tillgängliga för experiment, och har utvecklats på VTI är:

  • Personbil ESC (gir-stabilitetskontroll)
  • Roll Stability Control för tunga fordon
  • Lane Departure Warning system (LDW)
  • Lane Keeping Aid (tillämpning av korrekt styrmoment för ratt)
  • Forward Collision Warning (FCW)
  • Driver distraction system (baserat på Smart-eye kameraövervakning av föraren)
  • Anti lock braking (detta simuleras vanligtvis av HIL genom användning av ett produktionssystem, men det kan göras direkt i mjukvaran också).

Hårdvaran för att ge varningar etc. skiljer sig mellan olika anläggningar. Idag är olika typer av siktlinjesindikatorer och haptiska sitsar installerade. Riktade varningssignaler är en del av ljudmotormjukvaran och finns i alla anläggningar.

Rörelse "cues"

Simuleringskärnan består av flera lager, allt från operativsystemet till projektorienterad kod. Varje skikt är beroende av de föregående skikten i en stapelformad konstruktion. Det första och grundläggande lagret är hårdvaran, vilket består av en kraftfull arbetsstation, operativsystemet är Linux OpenSUSE som har funnits på marknaden sedan 1994. För närvarande är målet att använda version 10,3 eller 11,1 i hela systemet, men detta kan förändras över tiden. Det andra skiktet är tredje-part programvara som inbäddas och kopplas till simuleringkärnan, såsom:

  • Fortran
  • C
  • C + +
  • boost
  • Trolltech Qt
  • QWT
  • tinyxml.

Verktygslagret (tredje lagret) är utvecklat vid VTI och utgör den grundläggande programvaran för simuleringskärnan. Den innehåller 'basic wrapper' klasser såsom en XML-läsare, TCP / IP och UDP (sändare) gränssnitt, delad minnesallokator och högpresterande timer. Generiska delar som filter och regulatorer finns också här. Genom OpenDRIVE ® skapas en samverkan med vägnätsdatabasen.

Det fjärde lagret består av simuleringskärnans ramverk med delar för datalagring och routing, och basen för applikationsspecifik utveckling, till exempel SimObject och PlugIn. Ovanpå ramverket kan olika typer av tillämpningar skapas, såsom simulatormjukvara för kärnan eller grafiska användargränssnitt. Tillämpningslagret består av delar som används på varje anläggning, för närvarande Sim II, Sim III, Sim IV och VTI första simulator, och utgör den enhetliga kodbasen för alla VTI:s simulatorer.

Facilitylagret är byggt som ett grupperingslager som skapar ett gränssnitt för driften av valfri VTI simulator. Här hittar du exempelvis gränssnitt för rörelsekontroll och hyttkommunikation. Varje anläggning måste ha sin egen uppsättning lager för koppling mellan hårdvaran och mjukvarukärnan.

Det översta lagret skildrar projektspecifik kod som används för att utföra tester i fordonssimulator vid forskningsexperiment. Det hjälper programmeraren att skapa en lämplig miljö för scenariokontroll, händelsehantering, datainspelning samt skapa att anpassade plugin-program för att möta kundens krav.

Senast uppdaterad: