Лянденбурская А.В., Морозов И.С.,

Ильина И.Е., Лянденбурский В.В.

Пензенский государственный университет архитектуры и строительства г. Пенза, Россия

Геометрическое моделирование дорожной обстановки на тренажере

В математическом плане объекты дорожной обстановки это некоторые поверхности в трехмерном пространстве. По геометрическим признакам объекты можно разделить на точечные, линейные и площадные. Точечные объекты имеют малые линейные размеры, существенно отличающиеся от фона энергетическими характеристиками. Линейные объекты представляют собой некоторые линейные конфигурации, причем образующие эти конфигурации линии также имеют отличающиеся от фона энергетические характеристики. К точечным объектам относятся огни светосигнальных систем, огни освещения улиц и домов, звезды на небе; к линейным – контуры дорог, разметка на них, и т.п.; к площадным – поля, лесные массивы и др. Точечные объекты преобладают в ночных условиях езды, линейные и площадные – в дневных.

Объекты всех групп располагаются на плоскости или в пространстве. Дороги и элементы дорог могут находиться на плоскости, а различного рода строения – в трехмерном пространстве.

До настоящего времени нет еще методов, которые бы достаточно полно и экономно описывали различные объекты сложной формы. На практике делают идеализацию и упрощение характеристик объектов ВДО по следующим направлениям:

1) замена полного математического описания элементов объема пространства описанием лишь непрозрачных оболочек тел, образующих объекты;

2) стилизация – исключение второстепенных и малосущественных элементов объектов;

3) дискретизация – замена непрерывных функций, описывающих объекты ВДО, дискретными;

4) регуляризация – замена нерегулярных объектов регулярными или квазирегулярными;

5) декомпозиция – разбиение объектов на блоки и поблочное их математическое описание.

При математическом моделировании наиболее применимы аналитическое, поэлементное и структурное описание. Аналитическое описание применяют для простых объектов, имеющих регулярный характер; поэлементное описание целесообразно использовать, если объекты имеют точечную структуру с ограниченным числом точек, в этом случае математическое описание сводится к перечислению координат и указанию значения энергетических характеристик. При структурном описании осуществляется разбиение объектов на некоторую совокупность элементарных структурных элементов: отрезков прямых линий, многоугольников, многогранников, имеющих сравнительно простое математическое описание. Для отрезка прямой линии вместо координат множества образующих его точек необходимо задать координаты двух точек – концов отрезка, для треугольника – координаты трех точек его вершин и т.д. Подсчеты и практика показывают, что для описания ночной езды по городу необходимо иметь совокупность точек, соответствующих огням светосигнальных систем АТС, светофоров и домов, в пределах 1000–1500; количество отрезков линий, необходимых для описания элементов дороги и окружающего пространства, в пределах 2000–2500. Количество граней для описания объемных структур, в пределах 5000–8000. Совокупность проектирующих лучей определяются: расстоянием картинной плоскости от центра проекции, вертикальными и горизонтальными углами проекции, а также координатами и ориентацией центра проекции в пространстве.

Список используемых источников

1. Патент на полезную модель № 047085, МПК G09B9/04. Тренажер для обучения курсантов вождению автомобиля и контроля корректирующих действий инструктора / Лянденбурский В.В., Родионов Ю.В., Пылайкин С.А., Шаронов Г.И., Ильина И.Е.; полезная модель от 15 июля 2015 г.

2. Лянденбурский, В.В. Применение автотренажеров для обучения водителей категории В: Монография / В.В. Лянденбурский, И.Е. Ильина, С.А. Пылайкин – Пенза: ПГУАС. – 2014. – 192 с.

3. Лянденбурский, В.В. Comparative quantitative and temporal analysis of "minor violations" of men and women in car simulator / Vladimir Vladimirovich Lyandenburskiy, Irina Evgenevna Ilina, Yuri Vladimirovich Rodionov, Sergey Aleksandrovich Pylaykin // Contemporary Engineering Sciences, Vol. 8, 2015, no. 7, 335-339 http://dx.doi.org/10.12988/ces.2015.5242.

4. Ветохин, А.С. Автотранспортная эргономика: Учебное пособие / А.С. Ветохин, В.В. Лянденбурский, А.И. Звижинский. – Пенза: ПГУАС, 2007. – 250 с.

5. Лянденбурская, А.В. Совершенствование оборудования для диагностирования в процессе подготовки студентов по дисциплине техническая эксплуатация автомобилей / А.В. Лянденбурская, А.И. Морозов,

И.Е. Ильина, В.В. Лянденбурский // Materials of the X International scientific and practical conference, «Scientific horizons», - 2017. Volume 10. Technical sciences. Sheffield. Science and education s.r.o – 3-5 stran.