Расчет скорости движения автомобиля: Моделирование расчета скорости автомобиля при свободном движении Текст научной статьи по специальности «Строительство и архитектура»

Содержание

2.5. Расчёт скорости движения автомобиля

Для всех ступеней коробки передач и дополнительной коробки рассчитываются значения скорости движения автомобиля в зависимости от частоты вращения коленчатого вала двигателя (по согласованию с руководителем расчёт может производиться только для высшей ступени дополнительной коробки).

Расчёт ведётся по формуле

где v — скорость автомобиля, км/ч;

n — частота вращения коленчатого вала двигателя, об/мин;

r_К — радиус качения, м;

и₀ — передаточное число главной передачи;

и_к — передаточное число рассчитываемой ступени коробки передач;

д — передаточное число рассчитываемой ступени дополнительной (раздаточной) коробки.

Значения частоты вращения коленчатого вала берутся теми же, что и при построении внешней скоростной характеристики.

Рассчитанные значения v_t заносятся в столбец 4 табл. 2.1. Графики зависимости скорости движения автомобиля от частоты вращения коленчатого вала двигателя представляют собой серию лучей, выходящих под разными углами из начала координат рисунок 2.2.

Рис. 2.2 Зависимости скорости движения автомобиля от частоты вращения коленчатого вала по передачам.

2.6. Тяговая характеристика и тяговый баланс автомобиля

Тяговая характеристика представляет собой зависимость силы тяги автомобиля от скорости движения по передачам. Значения силы тяги Р_Т рассчитываются в отдельных точках по формуле

(2.26)

где М_К — крутящий момент двигателя, Нм;

η_Т — КПД трансмиссии.

Результаты расчёта Р_Т заносятся в столбец 7 табл. 2.1, и по ним строятся графики зависимости Р_Т =f(V) по передачам.

Тяговый баланс автомобиля описывается уравнением тягового или силового баланса

Р_Т = Рд + Рв + Ри , (2.27)

где Р_Т — сила тяги автомобиля, Н;

Р_д — суммарная сила сопротивления дороги, Н;

Р_в — сила сопротивления воздушной среды, Н;

Р_и — сила инерции автомобиля, Н.

Величина Р_д определяется по выражению

Р_д = G_aψ, (2.28)

где G_a — полный вес автомобиля, Н; ψ — суммарный коэффициент сопротивления дороги.

Суммарный коэффициент сопротивления дороги является величиной, зависящей от скорости автомобиля. Однако учёт этой зависимости сильно осложняет выполнение тягового расчёта и в то же время не даёт важного для практики уточнения. Поэтому при выполнении тягового расчёта рекомендуется принять значение ψ постоянным, равным тому значению, которое было рассчитано для максимальной скорости движения автомобиля при определении мощности двигателя, необходимой для движения на режиме максимальной скорости, т.е. принять везде

ψ=ψ_v.

При каком-то одном выбранном значении ψ величина Р_д остаётся постоянной для всех расчётных точек на всех передачах. Поэтому значение Р_д подсчитывается один раз и в таблицу не заносится. На графике тяговой характеристики зависимость P_Т=f(v) представляется в виде прямой, параллельной оси абсцисс.

Рис. 2.3 Тяговая характеристика автомобиля.

Сила сопротивления воздушной среды Р_в составляет величину

(2.29)

где с_х — коэффициент продольной аэродинамической силы;

р_в — плотность воздуха, кг/м³ ;

к_в — коэффициент обтекаемости, кг/м³;

F — лобовая площадь автомобиля, м ;

v_в — скорость воздушного потока относительно автомобиля, км/ч.

При расчёте можно задать ρ_в=1,225 кг/м . Скорость воздушного потока обычно принимается равной скорости движения автомобиля.

Значения Р_в рассчитываются для всех точек и заносятся в столбец 5 табл. 2.1. График зависимости Р_в от скорости представляет собой параболу, проходящую через начало координат.

Для удобства дальнейшего анализа этот график смещают вверх на величину, равную Р_д (в принятом для сил масштабе). Фактически при таком построении этот график выражает зависимость

(P_в+P_d)=f(v).

Сила инерции автомобиля Р_и после расчёта Р_д и Р_в может быть определена как замыкающее слагаемое силового баланса

(2.30)

На графике значение Р_и определяется отрезком прямой, проведённой для нужного значения скорости параллельно оси ординат, между точками пересечения этой прямой графиков P_Т=f[v) и (P_д+P_в)=f(v

). Если заданная скорость может быть обеспечена на нескольких передачах, то каждой из этих передач будет соответствовать своё значение силы инерции. Рассчитанные значения Р_и следует занести в столбец 6 табл. 2.1.

Значение Р_Т заносится в столбец 7 табл. 2.1. Тяговая характеристика автомобиля представлена на рис. 2.3.

Онлайн-калькулятор поможет автовладельцам рассчитать безопасную дистанцию

Тренажер «Калькулятор дистанции» создан в рамках социальной кампании «Дистанция», которую проводят Госавтоинспекция и Российский союз автостраховщиков (РСА) при информационной поддержке Экспертного центра «Движение без опасности».

Онлайн-калькулятор в первую очередь показывает, насколько важно соблюдать безопасную дистанцию в соответствии с дорожными и метеорологическими условиями, а также содержит необходимую информацию о том, как ее рассчитывать.

Чтобы проверить свои знания, участнику необходимо задать значения ряда параметров в «Калькуляторе дистанции», — скорость транспортного средства, время суток, погодные условия, состояние водителя и прочие отвлекающие факторы. Все эти величины определенным образом влияют на длину дистанции между автомобилями. Также пользователю предлагается указать, какая дистанция при данных условиях будет безопасной и при резком торможении поможет избежать ДТП.

Далее на экране появляются два автомобиля, движущиеся по дороге с указанной дистанцией, и первый начинает резко тормозить. Если дистанция была указана верно, то машины не столкнутся; в противном случае произойдет виртуальная авария. На экране появляется информация о том, какова должна быть минимальная дистанция при заданных параметрах, полученными результатами можно поделиться в аккаунтах в социальных сетях.

На практике примерно каждая десятая автоавария происходит из-за несоблюдения безопасной дистанции. Даже если водитель обладает достаточным опытом и скоростью реакции, часто ему не хватает места и времени для того, чтобы совершить необходимый маневр и избежать аварии.

Вероятность ДТП увеличивается, если автовладелец не учел ряд факторов, которые существенно влияют на движение автотранспорта. Это могут быть погодные условия, состояние водителя, дорожное покрытие, которые влияют не только на длину тормозного пути, но и на саму возможность вовремя затормозить и не столкнуться с впередиидущим транспортным средством. Многие автомобилисты часто забывают, что непогода, усталость или чересчур эмоциональное состояние многократно увеличивают вероятность ДТП, отмечают в центре «Движение без опасности».

Кроме того, результаты социологических исследований подтверждают, что большинство автовладельцев, определяя безопасную дистанцию, не учитывают тот факт, что восприятие расстояния у каждого человека субъективно. Только 38% опрошенных обладают информацией о том, что наиболее удобный способ для определения безопасной дистанции — в секундах. По этой причине «Калькулятор дистанции» также предлагает всем участникам ознакомиться с правилом «трех секунд», которое позволяет безошибочно определить безопасное расстояние до впередиидущего транспортного средства.

«Дистанция между двигающимися автомобилями правильно измерять в секундах, а не в метрах. Безопасная дистанция, выраженная в метрах, изменяется в зависимости от скорости автомобиля. Безопасная дистанция, выраженная в секундах, не зависит от скорости и остается неизменной (при скорости до 100 км/ч)», — сообщают организаторы социальной кампании «Дистанция».

«Калькулятор дистанции» доступен на сайте бездтп.рф. Кроме того, в регистрационно-экзаменационных отделениях ГИБДД 11 регионов, в которых проходят мероприятия социальной кампании, желающие также могут проверить свои знания по определению безопасной дистанции на дороге. Волонтеры предлагают принять участие в эксперименте, — попробовать определить безопасное расстояние между автомобилями с учетом различных дополнительных факторов, пройдя весь путь на «Калькуляторе дистанции» на специальном планшете.

Также в рамках кампании «Дистанция» создан социальный видеоролик «Челюсти», который отражает проблему выбора недостаточной дистанции до впередиидущей машины.

Фото предоставлено Экспертным центром «Движение без опасности»

Проблемы определения скорости автомобиля экспертным путем

Вопрос об определении скорости транспортного средства непосредственно перед столкновением, наездом на пешехода или неподвижный объект является одним из самых актуальных в экспертной практике. Во-первых, превышение скорости является наиболее распространенным нарушением ПДД. Во-вторых, скорость оказывает влияние на возможность водителя вовремя остановить свой автомобиль, сужает угол обзорности водителя, снижает его внимание к обстановке на дороге, а также влияет на другие важные факторы.

Теоретически существует три основных способа определения скорости, причем в некоторых ситуациях возможно было бы применение всех способов.

Первый способ. Определение скорости по длине следов торможения, скольжения, зафиксированных на месте происшествия. Этот способ является самым применимым в экспертной практике, т.к. составлено немало научных трудов, методических пособий с приведенными в них формулами и коэффициентами для такого расчета. Его достоинством является простота расчета, а значит и скорость проведения такого исследования. Но у него есть ряд значительных недостатков. Во-первых, такой расчет проводится с учетом длины оставленных следов юза. Если их не видно или не зафиксировано, ТС не было заторможено, то определить скорость таким способом не получится. Во-вторых, в данном способе не учитывается влияние действия одного транспортного средства на перемещение другого. К примеру, автомобиль оставил следы торможения длиною 5 м, а потом столкнулся с другим ТС, продвинув его еще на 10 м. В расчете таким способом будут учтены только длина следов – 5 м, и соответственно скорость по такому расчету окажется очень малой. Несомненно, чтобы переместить другое ТС на расстояние 10 м надо обладать большим количеством движения, а значит и скоростью, особенно это заметно, когда перемещенное транспортное средство оказывается большей массы. Для учета данных параметров применяется второй способ, описанный ниже. В-третьих, в данном способе не учитываются затраты кинетической энергии на образование повреждений ТС, ведь при столкновении скорость может существенно гаситься на деформацию конструкции обоих ТС.

Второй способ. Определение скорости из закона сохранения количества движения. Именно благодаря этому закону, изучаемому в средних школах на уроках физики, существует возможность определить скорость автомобиля, с учетом его перемещения после ДТП, а также перемещения другого автомобиля, совершенное под воздействием 1-го автомобиля. Данный метод применяется в совокупности с 1-м в случае наличия следов торможения, при их отсутствии на месте происшествия он применяется самостоятельно. Применение данного метода особенно удобно при перекрестных столкновениях, совершенных под углом, близким к прямому, а также в случае, если одно их ТС оказывается неподвижным непосредственно перед столкновением. Приведем пример, когда применение данного метода очевидно. А/м № 1 начал движение на загоревшийся зеленый сигнал светофора. А/м № 2, водитель которого намеревался успеть проезд перекрестка уже на запрещающий сигнал светофора, двигался в поперечном направлении слева направо по отношению к 1-му автомобилю. В результате произошедшего столкновения 1-й автомобиль сместился на несколько метров вправо, относительно направления своего движения. Совершенно, очевидно, что данное смещение произошло под действием удара со стороны 2-го автомобиля. Зная направления их движения, угол взаимодействия, расстояние перемещения после столкновения, а также скорость 1-го автомобиля, можно установить скорость 2-го ТС. Как видно применение данного метода обосновано при наличии всех перечисленных сведений или возможности их установления экспертным путем. Его недостатком является погрешность, так как в данном методе используется несколько данных, неточное определение хотя бы одного ведет к неточному результату. Также для данного метода необходимо знать режим движения транспортных средств после столкновения, были ли они при этом заторможены, скользили ли шины по асфальту, или может автомобиль находился в свободном качении – все это играет роль при проведении расчетов. Иногда режим движения ТС бывает очевиден, но часто его нельзя установить, а значит, в расчете эксперт может использовать несколько значений и формулировать альтернативный вывод. Данный метод, также как и 1-й, не учитывает затраты энергии на образование деформаций. Не смотря на очевидность данного способа определения скорости, он далеко не всегда применяется в экспертной практике. Причины этого нам неизвестны, возможно, это связано с более сложными расчетами, по сравнению с первым методом.

Третий способ. Определение скорости исходя из полученных деформаций. Данный метод наиболее противоречив и не находит своего широко применения, можно сказать, что его используют единицы экспертов. Не смотря на очевидность того факта, что чем больше скорость автомобиля, тем более серьезные повреждения он может получить, на настоящий момент не существует достаточно обоснованных и апробированных методик по решению данной задачи. Те единицы экспертов, которые определяют скорость автомобиля по деформациям, выдают заключения с очень точными выводами, устанавливая скорость движения до десятых долей. Такая точность очень сомнительна, ведь на скорость движения автомобиля влияет огромное количество факторов, а уж на образование повреждений – еще большее. Потеря скорости при торможении и столкновении зависит от шин (давления в них, степени износа, рисунка протектора, наличия шипов), наличия и типа антиблокировочной системы, системы эффективного торможения, состояния тормозных колодок, конструкции автомобиля, его срока службы, обтекаемости, загрузки, в том числе, распределения груза, коэффициента сцепления на конкретном участке, а также от многих других факторов, включая силу и направление ветра. Практически все данные факторы не учитываются при проведении данных расчетов, а учет некоторых из них практически невозможен. В силу этого было бы убедительней, если даже с учетом применения методик расчета скорости, которые не утверждены и не апробированы, данные эксперты указывали на неточность данного метода и наличие некоторой погрешности. Важным фактором является то, что для определения скорости данным методом необходимо владеть информацией по конструкции автомобиля каждой марки, каждой модели и модификации, данная информация заводами-изготовителями не разглашается. Более того, по прошествии времени металл стареет и уже другим образом реагирует на нагрузки, не говоря о том, что автомобиль мог подвергаться восстановительному ремонту, а значит, свойства конструкций претерпели некоторые изменения. Как видно, для объективного, полного и обоснованного расчета по данному методу необходимо огромное количество данных, большинство из которых в настоящее время остаются недоступными. Вследствие чего, данный метод практически не применяется при производстве экспертизы ДТП. Тем не менее, граждане, обращающиеся за проведением автотехнической экспертизы, наиболее часто полагают, что скорость движения транспортных средств определяется именно таким способом.

Автотехнические эксперты АНО «Судебная экспертиза» при установлении скорости движения ТС применяют первый и второй методы, третий метод не используется в силу его недостаточной обоснованности в настоящее время.

Определение скорости движения автомобиля

Иногда в жизни бывают такие случаи, в которых вам необходимо определить скорость своего автомобиля не учитывая то, что показывает ваша панель приборов. Для этого могут быть абсолютно разные причины, отказ панели в работе, кроме того, очень часто спидометры немного привирают скорость.

Бывает так, что вы, наблюдая за своей панелью приборов, видите на спидометре одну скорость, а по факту она оказывается совершенна иная. И это хорошо, когда на самом деле она будет меньше, чем вам показано. Потому что если ее показатели больше даже на каких-то пять километров, то вы можете получить штраф от сотрудника ГИБДД за превышение скорости, хотя на самом деле, думаете что ваша скорость в пределах допустимой нормы.

Именно по этим причинам определение скорости движения автомобиля необходимо уметь делать несколькими способами.

Все мы привыкли следить за скоростью своего автомобиля по спидометру, но иногда случается так, что он в самый неподходящий момент выходит из строя и тогда определение скорости движения автомобиля предложенным нами способом может прийти вам на помощь. Да и как уже говорилось ранее, все спидометры могут врать. Поэтому проверив его заранее, вы будете знать настоящую скорость движения вашего автомобиля.

Для тог чтобы определить реальную скорость вашей машины или понять насколько врет ваш спидометр автомобиля, нужно разогнать автомобиль и поддерживать одну и ту же скорость. Другими словами, вы можете выехать за город для того, чтобы у вас была возможность ехать с постоянной скоростью 90 км/ч. В том случае, если на вашем автомобиле установлена функция круиз-контроль, необходимо ее включить. Теперь, когда ваш автомобиль движется с постоянной скоростью, можно приступать к определению реальной скорости вашего движения.

Отличным помощником в этом вам станет Навител. Дело в том, что Наветел ведет посредством программы ваш автомобиль вместе со спутником, а это значит, что он замеряет реальную скорость машины, так как практически не ошибается.

Включив программу Навител, в верхнем углу экрана вы увидите реальную скорость своего автомобиля, так как все данные, которые он показывает, он сверяет со спутником. Таким образом, если Навител выдает вашу скорость 85-86 километров в час, а на спидометре у вас будет показывать 90 километров в час, то это значит только то, что ваш спидометр завышает реальную скорость автомобиля на 4-5 километров.

ОПРЕДЕЛЕНИЕ СКОРОСТИ ВСТРЕЧНОГО АВТОМОБИЛЯ

Зачастую мы следим за скоростью своего собственного автомобиля, поэтому скорость попутного автомобиля определить гораздо легче, чем скорость встречного авто. Однако отметим, что вопрос про определение скорости встречной машины сегодня волнует все больше автомобилистов. Потому что и от этого фактора во множестве зависит безопасность их маневров, таких как обгон, разворот, поворот на главную или второстепенную дорогу, а также для полной оценки ситуации на дороге для того чтобы своевременно среагировать в сложившейся ситуации.

При этом следует отметить, что достоверно ответить на вопрос про определение скорости встречного автомобиля просто невозможно. Ведь расчет данных показателей зависит не только от погодных условий, дорожного покрытия и технического состояния транспорта, но и от того, каковы действия будут у водителя, который непосредственно находится за рулем данного встречного транспортного средства.

Если говорить о каких-то расчетах, то скорость встречного автомобиля можно просто предположить.

Например, когда вам навстречу движется фура, большой автобус или груженый легковой автомобиль с прицепом, то вряд ли скорость такого транспорта будет превышать более девяноста километров в час.

Ну а в том случае, когда вам навстречу едет современный легковой автомобиль или микроавтобус, то тут и предположить возможную скорость тяжело. Потому что, имея отличные технические характеристики такие автомобили, могут буквально за несколько секунд существенно увеличить скорость своего движения.

Калькулятор кпп и главной пары: расчет максимальной скорости движения автомобиля по передаточным числам

Привет друзья! Более года ничего не писал в свой блог, но сегодня что-то пошло не так … Не туда забрел, не там почитал, и пришло вдохновение, желание двигаться вперед.

Это будет не информационный пост как обычно, а некий мануал, калькулятор, который в зависимости от заданных типоразмеров шин, оборотов мотора и указанных передаточных чисел коробки рассчитает, какая будет скорость движения у автомобиля на передачи.

Конечно, калькулятор скорости автомобиля по передаточным числам и шинам производит расчет в идеальных (лабораторных) условиях. В реальных же условиях на конечную скорость автомобиля влияет очень много факторов, начиная от климатических условий и состояния дорожного полотна, и заканчивая настройкой мотора. Другими словами, калькулятор показывает потенциал коробки передач, до какой максимальной скорости она способна разогнать автомобиль.

По умолчанию в калькуляторе расчета передаточных чисел КПП указаны характеристики коробок S4C (КПП #1) и S9B (КПП #2). Выбрал эти коробки не случайно, т.к. первая устанавливалась на Civic EK9, а вторая считается самой длинной МКПП для Б-моторов.

Размеры шин, количество оборотов двигателя, передаточные числа КПП и главную пару Вы можете подставлять на свое усмотрение. Калькулятором представляет собой универсальное средство, поэтому не стоит зацикливаться, что он работает только на КПП предназначенных для Хонды. Коробку ВАЗ’ика он тоже рассчитает без проблем

Внимание ! Калькулятор КПП и максимальной скорости движения автомобиля предоставлен исключительно в ознакомительных целях и не гарантирует 100% достоверных данных!

На форуме есть несколько тем, посвященных Honda коробкам, из которых Вы можете узнать передаточные числа для калькулятора. Информация еще не полная, но со временем, усилиями сообщества обновим топики и сделаем полную подборку характеристик:

— КПП и передаточные числа для моторов B серии;
— КПП и передаточные числа для моторов K серии;
— КПП и передаточные числа для моторов H серии;
— КПП и передаточные числа для моторов F серии.
—

В завершении поста, хочу заметить, что при установке на автомобиль дисков большего диаметра или шин отличных от стокового типоразмера, спидометр будет выдавать не совсем корректные данные. Единицы отдают его на калибровку, чтобы снимать точные показания, в 99.999% случаев автовладельцы оставляют все как есть. Чтобы узнать, насколько спидометр «обманывает» Вас, в блоге есть еще один полезный инструмент:

— Калькулятор погрешности спидометра.

Спасибо за внимание и отдельный респект всем тем, кто поделился ссылкой на пост

Продолжение следует …

P.S. По давней традиции, не забывайте подписываться на обновления проекта и нашего паблика ВКонтакте, рассказывать друзьям о проекте, делиться в сети ссылками на интересные посты, оставлять развернутые комментарии по теме, делать ретвиты, ставить лайки, нажимать на «мне нравится», добавлять посты в гугл плюс и … И конечно же, САМОЕ-САМОЕ ГЛАВНОЕ — приглашаю всех на форум любителей хонда !!! С момента последнего поста много чего изменилось и форум тоже. Жду всех на форуме

Понравился пост ? Вот подписка:| Помоги проекту

Как рассчитать скорость автомобиля по оборотам двигателя

Расчет максимальной скорости автомобиля

Привет друзья! Более года ничего не писал в свой блог, но сегодня что-то пошло не так . Не туда забрел, не там почитал, и пришло вдохновение, желание двигаться вперед.

Калькулятор расчет максимальной скорости автомобиля и КПП

КПП #1	КПП #2
Диаметр (R) колеса * :
Ширина колеса:
Профиль колеса:
Обороты двигателя:
Передаточное число главной пары:
Передаточное число 1 й передачи:
Передаточное число 2 й передачи:
Передаточное число 3 й передачи:
Передаточное число 4 й передачи:
Передаточное число 5 й передачи:
Передаточное число 6 й передачи:

Прогноз максимальной скорости движения авто на передаче:

1 я передача:	23.68	км/ч	24.43	км/ч
2 я передача:	36.34	км/ч	41.52	км/ч
3 я передача:	52.47	км/ч	58.01	км/ч
4 я передача:	69.1	км/ч	73.3	км/ч
5 я передача:	90.21	км/ч	93.04	км/ч
6 я передача:	нет	км/ч	нет	км/ч

* Для сликов маркированных в дюймах вводите только R колеса (вводить ширину и профиль не надо).

Спасибо за внимание и отдельный респект всем тем, кто поделился ссылкой на пост

P.S. По давней традиции, не забывайте подписываться на обновления проекта и нашего паблика ВКонтакте, рассказывать друзьям о проекте, делиться в сети ссылками на интересные посты, оставлять развернутые комментарии по теме, делать ретвиты, ставить лайки, нажимать на «мне нравится», добавлять посты в гугл плюс и . И конечно же, САМОЕ-САМОЕ ГЛАВНОЕ — приглашаю всех на форум любителей хонда . С момента последнего поста много чего изменилось и форум тоже. Жду всех на форуме

Источник

Как рассчитать скорость автомобиля по оборотам двигателя

Дайте формулы как расчитать, а в идеале дайте формулу и расчитайте пожалуйста, чтобы я раз и на всю оставшуюся жизнь запомнил на примере.
Интересует следующее:
1) Сколько оборотов при всех вышеприведенных данных мы получаем на ступице автомобиля, соответственно оборотов колеса?
2) Какова будет скорость автомобиля исходя из поученных и приведенных данных?

Прошу прощения за свою математическую безграмотность, но очень хочу рассчитать все как надо без косяков.

P.s. решение задачки напишите пожалуйста с объяснением кратенько, чтобы я понял и запомнил.

Ничего сложного.
Формулы приводить не буду, чтоб лишний раз не запутывать, просто объясню, как считать.
1. Не путать размерные единицы. Минуты, секунды и часы. Метры и дюймы.

Значить, так.
движок выдает те самые условные 2000 оборотов в минуту
ровно столько же делает и входной вал КПП.
Какая передача включена в КПП?
ДЕЛИМ! на передаточное число. Если включена прямая — понятно, передаточное число 1. Если включена пятая (где она есть) повышающая — ее передаточное число меньше 1 и обороты на выходе КПП будут больше.
Во всех остальных случаях меньше.
Дальше делим на передаточное число раздатки. Получаем, с какой частотой (те же об/мин) вращаются карданные валы.
Дальше делим на передаточное число мостов. Если колхозы — передаточное число главной передачи, если вояки — произведение передаточных чисел главной передачи и колесных редукеторов.
В итоге — частота вращения колес в тех же единицах, что и брались обороты двигатеоля (об/мин)
Отдельно вычисляем длинну беговой дорожки покрышки. (3,14159*диаметр). Длину сразу перевести в метры.
Если внимательно посмотреть на колесо, то оно в точке касания земли несколько сплющено, для учета этой деформации пролученную длину беговой дорожки надо умножить на 0,995. Коэффичиент примертный и зависит от конструкции покрышки и насколько она накачена .

Осталось только перемножить обороты колеса и длину беговой дорожки.
Обороты в мин. множим на метры — получаем скорость в метрах в мин.
если полученную величину разделить на 60 — будет скорость в метрах в сек., а если помножить на 60 и разделить на 1000 — будет в км/ч.

Есть же калькулятор просто и понятно.

Выбираешь колеса или свои заносишь трансмиссию тоже выбираешь из предложенных или свою
В низу вписываешь обороты мотора и видишь на какой передаче с какой скоростью поедешь.

Источник

Калькулятор оборотов агрегатов — скорости автомобиля.

Расчет скорости автомобиля по оборотам и передаточным числам.

Как пользоваться калькулятором.

Ввести в формы ввода :
— обороты двигателя ;
— передаточное число top / верхней передачи механической / автоматической коробки передач ;
— передаточное число моста ;
— радиус колеса, в мм ;
— при указании единиц, вместо запятой ставить точку (требование JavaScript) .
— нажать кнопку Расчет .

Входные данные желательно использовать с информационных / идентификационных табличек автомобиля / агрегатов ; или, из заводских таблиц производителей и сверить на соответствие параметризации / программирования параметров в блоке управления . В случае сомнения, при использовании компонентов с неустановленными характеристиками / утерянными маркировочными табличками — значение Ratio должны быть проверены / вычислены вручную, так как они являются критическими параметрами .

Как вычислить передаточное отношение редуктора моста автомобиля.

Пример расчета передаточного отношения моста / Axle Ratio .

* Примечание : установить противо / откатные упоры под колеса
— поднять домкратом одно колесо моста
— выключить блокировку, снять с ручного / стояночного тормоза
— вращать и считать обороты вращения .

Калькулятор оборотов по передаточным числам.

Калькулятор оборотов : двигателя / трансмиссии / колеса / скорости — какие параметры высчитываются ? . Калькулятор вычисляет длину окружности колеса, значение оборотов на километр (используемое при параметризации электронного блока управления), и текущую скорость автомобиля (для заданных параметров) . Выходные обороты агрегатов на основании передаточных отношений — будут рассчитаны последовательно и выведены в таблице / сверху . Промежуточные результаты вычислений заполняются в нижних строках таблицы .

Анализ расчетов данных позволяет определить нарушения текущей конфигурации автомобиля, а подбор значений дает возможность просчитать новую конфигурацию, которая должна быть взаимно / согласованная, что обязательно скажется на правильных соотношениях крутящего момента, мощности, точек переключения коробки передач и экономичности автомобиля / грузовика, неразрывно связанных с уменьшением расхода топлива .

Преобразование мощности крутящего момента в мощность силы ускорения / скорости в этом калькуляторе не учитывается, так как серьезные отклонения от заводской конфигурации требуют полного пересмотра характеристик всех используемых агрегатов в зависимости от назначения и вида исполняемых работ, определяющих нагрузку на транспортное средство, что не может быть подсчитано в простом калькуляторе . Однако, правильное согласование параметров программирования ЭБУ, при незначительных, но допустимых отклонениях — позволит компонентам работать в согласованном режиме взаимодействия (легко катиться автомобилю) :
— обеспечит правильные показания спидометра / километража пробега ;
— соответствующее значение стрелки тахометра в зеленой / экономичной зоне движения ;
— правильный учет расхода топлива ;
— правильное согласование затребованной / и желаемой мощности ;
что, в конечном счете — приведет к общему улучшению рабочих / эксплуатационных характеристик транспортного средства, сокращению неоправданного износа и перерасхода ГСМ, предотвращение внеочередного / внепланового ремонта и улучшение отношения (к нему) исполнителей и работодателей / владельцев автотранспорта .

Основной текст статьи был написан в августе 2019 .

TechStop-Ekb.ru : познавательные развлечения, техника, технологии . На сайте, для работы и соответствия спецификациям — используются . Протокол HTTPS шифрования для безопасного соединения с сервером и защиты пользовательских данных . Антивирус DrWeb для превентивной защиты пользователей от интернет угроз и вирусов . Ресурс входит в рейтинги Рамблер Топ 100 (познавательно-развлекательные сайты) и Mail Top 100 (авто мото информация) .

Тех Стоп Екб RU (РФ) официальный сайт, популярные темы, погода, новости, обзоры с картинками, бесплатно, актуально, без регистрации . Смотреть утром, днем, вечером и ночью — круглосуточно онлайн .

Источник

Самый экономный режим работы двигателя. Идеальные обороты и скорость

Какая скорость и обороты в автомобиле самые экономичные может интересовать водителя только в двух случаях – нужно дотянуть до ближайшей заправки или попросту в целях экономии денег, дабы как можно дальше проехать на ограниченном ко-ве топлива. Постараюсь «на пальцах» это рассказать, как передвигаться экономичнее всего.

При поездке на машине в экономичном режиме можно уменьшить затраты на топливе благодаря уменьшению на двигатель нагрузки. Также возможно снизить расход на 37%, только благодаря изменению в езде!

Как действует скорость на расход

Из-за сопротивления потока воздуха и усилия ее преодоления мотор поднимает обороты дабы поднять мощность, а это в свою очередь – увеличение потребления топлива. Реальные замеры показывают, что самый меньший расход, которого можно добиться – от 180 до 220 грамм за 1 час при оборотах 2500 до 3500 оборотов в минуту!

Чем обороты ниже, тем и топлива расходуется меньше, но с условием их постоянства в независимости от выбранной скорости.

Получается, что дроссельная заслонка попросту не должна быть открытой более 70% хода. А значит, лучше передвигаться на наивысшей передачи и держать обороты двигателя в пределах 2,5-3 тыс . Правда тут стоит отметить что показатель оптимальных оборотов на авто с МКПП и АКПП будет отличаться! Так само отличаются и для дизельного мотора и составляют – от 1850 до 2900.

Однако экономичной езды можно добиться не только за счет оптимального положения дроссельной заслонки. А и двигаясь с меньшей скоростью, так как в таком режиме машина подвергается меньшему сопротивления воздуха, из-за чего езда также становится экономичнее.

Выходит, что формула экономии топлива выглядит следующим образом: нужно динамично выйти на необходимою скорость выдерживая обороты не выше 3 000 на каждой из передач и так без остановок двигаться на наивысшей .

Какая же скорость больше экономит топлива?

Экономичная скорость это – постоянная! Оптимальная скорость передвижения будет варьироваться в зависимости от аэродинамических показателей авто и мощности двигателя. Чем аэродинамичность лучше и мотор более высокооборотистый, тем скорость с экономным потреблением топлива выше. Однако средний показатель от 90 до 100 км/ч . Поскольку в таком случае сопротивление не сильное, а КПД двигателя очень высокое.

При таком условии движения есть одно условие – меньше тормозить . Ведь даже незначительное притормаживание используя педаль ведет за собой выход из благоприятного режима работы ДВС и потери топлива при последующем ускорении.

То есть если и необходимо притормозить, то стоит это делать исключительно мотором. А значит такой режим актуален только для движения по трассе. А как же действовать в городском режиме?

Езда в городских условиях . Переключайтесь между передачами при достижении на 20 км/ч выше или ниже чем на предыдущей. Если же предстоит спускаться с горы ли на нее подыматься, то желательно чтобы скорость не менялась, а значит притормаживать мотором либо понижать передачу, но держать обороты на одном уровне.

Городская езда с максимальной экономичностью требует изменения стратегии. Тут лучше держать скорость не высокой и не нажимать педаль акселератора, чтобы заслонка не открывалась более чем на 70%. Но при этом так само стараться тормозить только двигателем. И чтобы не спалить лишний литр за 100 км отказаться от перегазовок при трогании с места (присуще новичкам).

Источник

Научно-Технический Центр «Автотехническая Экспертиза» | ВГТУ

Скорость движения объектов часто является важным параметром при решении вопросов, связанных с расследованием событий дорожно-транспортных происшествий. В отсутствии видеозаписи события ДТП скорость движения объекта определяется в рамках автотехнического исследования.

С учетом исходных данных и следов на месте происшествия. Использование такого способа определения скорости не всегда возможно (например, при отсутствии следов торможения па месте ДТП), так как имеется ряд ограничений, связанных с постоянным совершенствованием автомобильного транспорта и отсутствием обновленных данных но характеристикам, необходимым для расчета параметров движения автомобиля.

В отличие от методик автотехнической экспертизы, которые используют косвенные методы установления скорости, проведение экспертиз по видеозаписи позволяет применять прямые способы определения скорости объектов, основанные на непосредственном восприятии и исследовании экспертом видеоизображения события ДТП и учитывающие каковы динамики движения различных объектов.

В зависимости от конкретной ситуации при исследовании видеоизображения с зафиксированным на нем событием можно выделить ряд способов определения скорости движения объектов.

Для установления скорости движения объекта (автомобиля, велосипеда или иного транспортного средства) необходимо знать расстояние, которое он проходит за определенное время. Отрезок времени может быть вычислен по частоте кадров видеозаписи, а расстояние, на которое переместился объект за измеренный отрезок времени, может быть определено несколькими способами, зависящими от конкретной ситуации при видеосъемке:

транспортное средство движется прямолинейно и перемешается в кадре под любым углом, а видеосъемка ведется неподвижной камерой;
транспортное средство проезжает мимо объекта известной длины или мимо объектов, расстояние между которыми известно, а видеосъемка ведется неподвижной камерой или видеорегистратором на самом транспортном средстве;
транспортное средство опережает другое движущееся параллельно ему транспортное средство, скорость и длина которого известны, а видеосъемка ведется неподвижной камерой либо видеорегистратором автомобиля, движущегося в попутном или встречном направлении.

Кроме этого, скорость движения объектов по видеозаписи может быть установлена при исследовании изменения их угловых размеров, а также иных параметров движения автомобиля по зафиксированному в видеозаписи звуку.

Как рассчитать скорость колеса и автомобиля на основе оборотов двигателя — x-engineer.org

Скорость автомобиля и колеса можно рассчитать как функцию скорости двигателя, если известны параметры и состояние трансмиссии. В этом руководстве мы собираемся рассчитать скорость автомобиля и колеса для заданного:

оборотов двигателя
передаточного числа (включенной передачи)
передаточного числа главной передачи (в дифференциале)
(свободного статического) колеса радиус

Также предположим, что в муфте или гидротрансформаторе нет пробуксовки, поскольку двигатель механически связан с колесами.

Этот метод может быть применен к любой архитектуре трансмиссии (с передним или задним приводом), но для облегчения понимания компонентов мы собираемся использовать трансмиссию с полным приводом (RWD).

Изображение: Продольная схема трансмиссии автомобиля — расчет скорости

где:
ω _e [рад / с] — частота вращения двигателя
ω _g [рад / с] — частота вращения двигателя частота вращения выходного вала коробки передач
ω _d [рад / с] — частота вращения ведущего колеса дифференциала
ω _wr [рад / с] — частота вращения правого колеса
ω _wl [ рад / с] — частота вращения левого колеса
v _wl [м / с] — линейная скорость левого колеса
v _wr [м / с] — линейная скорость правого колеса
i _x [-] — передаточное число включенной передачи
i ₀ [-] — передаточное число дифференциала
r _w [м] — статический радиус колеса

Для упрощения расчета предположим, что транспортное средство двигайтесь по прямой, а также чтобы оба колеса имели одинаковый радиус.Это означает, что:

\ [\ omega_ {wr} = \ omega_ {wl} = \ omega_ {w} \ tag {1} \]

, где ω _w [рад / с] — обычная скорость вращения колеса. .

Поскольку и транспортное средство, и колесо движутся вместе в линейном направлении, скорость транспортного средства (линейная) равна линейной скорости колеса. Итак, если мы вычисляем линейную скорость колеса, у нас также есть скорость автомобиля.

\ [v_ {wr} = v_ {wl} = v_ {w} = v_ {v} \ tag {2} \]

Где v _w [м / с] — обычная линейная скорость колеса, а v _v [м / с] — скорость автомобиля.

Поскольку коробка передач соединена с двигателем через муфту (на механических коробках передач) или гидротрансформатор (на автоматических коробках передач), мы считаем, что нет абсолютно никакого проскальзывания в муфте (полностью закрытом) или в гидротрансформаторе ( муфта блокировки замкнута). В этом случае частота вращения сцепления ω, _c [рад / с] равна частоте вращения двигателя ω, _e [рад / с] .

\ [\ omega_ {c} = \ omega_ {e} \ tag {3} \]

Изображение: Схема продольной трансмиссии автомобиля — расчет скорости

В отличие от расчета крутящего момента колеса, передаточные числа уменьшают скорость колеса.Скорость выходного вала коробки передач равна скорости сцепления, деленной на передаточное число:

\ [\ omega_ {g} = \ frac {\ omega_ {c}} {i_ {x}} \ tag {4} \]

Скорость вращения ведущего колеса дифференциала также уменьшается, равная скорости выходного вала коробки передач, деленной на передаточное число дифференциала:

\ [\ omega_ {d} = \ frac {\ omega_ {g}} {i_ {0}} \ tag {5} \]

Скорость левого и правого колеса равна дифференциальной скорости:

\ [\ omega_ {wr} = \ omega_ {wl} = \ omega_ {d} \ tag {6} \]

Объединение все вышеперечисленные уравнения дают формулу для функции скорости вращения колес от частоты вращения двигателя:

\ [\ omega_ {w} = \ frac {\ omega_ {e}} {i_ {x} \ cdot i_ {0}} \ tag {7} \]

Для частоты вращения двигателя преобразование из об / мин в рад / с выполняется как:

\ [\ omega_ {e} = \ frac {N_ {e} \ cdot \ pi} {30} \ tag { 8} \]

Где N _e — частота вращения двигателя в [об / мин] .

Если нам нужна частота вращения колеса N _w в [об / мин] , от [рад / с] , нам нужно применить обратное преобразование:

\ [N_ {w} = \ frac {\ omega_ {w} \ cdot 30} {\ pi} \ tag {9} \]

Кроме того, линейная скорость колеса вычисляется функцией скорости вращения и радиуса как:

\ [v_ {w} = \ omega_ {w} \ cdot r_ {w} \ tag {10} \]

Комбинируя уравнения (7), (8) и (10), получаем выражение функции скорости автомобиля и колеса от скорости двигателя, коробки передач и передаточных чисел дифференциала:

\ [ v_ {v} \ text {[м / с]} = v_ {w} \ text {[m / s]} = \ frac {N_ {e} \ cdot \ pi \ cdot r_ {w}} {30 \ cdot i_ {x} \ cdot i_ {0}} \ tag {11} \]

Если мы хотим получить скорость [км / ч] , формула будет иметь следующий вид:

\ [\ bbox [# FFFF9D] {V_ {v } \ text {[км / ч]} = V_ {w} \ text {[км / ч]} = \ frac {3.6 \ cdot N_ {e} \ cdot \ pi \ cdot r_ {w}} {30 \ cdot i_ {x} \ cdot i_ {0}}} \ tag {12} \]

Пример 1 . Рассчитайте скорость автомобиля в [км / ч] для автомобиля со следующими параметрами:

частота вращения двигателя, N _e = 2300 об / мин
коробка передач (1 ^st) передаточное число, i _x = 4,171
Передаточное число главной передачи, i ₀ = 3,460
Маркировка размера шины 225 / 55R17

Шаг 1 .Рассчитайте (свободный статический) радиус колеса по маркировке размера шины. Методика расчета радиуса колеса описана в статье Как рассчитать радиус колеса. Расчетный радиус колеса составляет r _w = 0,33965 м .

Шаг 2 . Рассчитайте крутящий момент колеса, используя уравнение (12).

\ [V_ {v} = \ frac {3.6 \ cdot 2300 \ cdot \ pi \ cdot 0.33965} {30 \ cdot 4.171 \ cdot 3.460} = 20.4068 \ text {kph} \]

Тот же метод можно применить для электромобиль, при этом частота вращения двигателя заменяется частотой вращения двигателя.

Вы также можете проверить свои результаты, используя калькулятор ниже.

Для получения дополнительных руководств щелкните по ссылкам ниже.

Калькулятор скорости

Этот калькулятор скорости — это инструмент, который помогает вам определять среднюю скорость движущегося объекта на основе пройденного расстояния за определенное время. Если вы тестируете свой новый автомобиль, или просто собираетесь совершить пробежку или велосипед, этот калькулятор вам пригодится, если вы хотите узнать, как определить среднюю скорость.

В статье ниже вы можете найти много ценной информации, например, какова формула средней скорости. Мы также предоставим вам несколько любопытных фактов о скорости (например, о скорости звука). Проверьте этот калькулятор скорости и расстояния и, наконец, найдите ответ на вопрос , как быстро я еду?

Скорость, расстояние, время

Мы все слышали о speed , но насколько вы уверены в своем понимании этой концепции? Скорость, по определению, связана с физикой.Однако, когда вы думаете об этом, вы не видите векторов и формул из учебника, а вместо этого видите велосипедиста, летающий самолет или стрелку спидометра. Мы больше ассоциируем скорость с движущимися объектами, чем с научными уравнениями. Более того, у нас есть чувство, которое говорит нам, насколько быстро мы путешествуем, то есть мы можем определить, быстро ли мы движемся или нет. Например, когда вы едете на машине со скоростью 50 км / ч, это не слишком быстро по сравнению с максимальной скоростью автомобиля, но когда вы едете на велосипеде с той же скоростью, она сильно падает.Итак, мы можем сказать, что человеческое восприятие скорости относительно.

Автомобили и поезда измеряют скорость в километрах в час (км / ч) или в милях в час (миль / ч), а на самолетах и кораблях мы обычно используем узлы (узлы). С другой стороны, физики чаще всего используют базовые единицы СИ — метры в секунду (м / с). За этими единицами скрывается определение скорости, и мы можем познакомиться с ним, изучив их. Скорость зависит от расстояния и времени. Единицы скорости определяются как единицы пройденного расстояния, разделенные на единицы времени, и это общее представление о скорости.Проще говоря — скорость — это расстояние, пройденное за единицу времени .

Как быстро я еду? — типы скорости

Скорость — неточный термин — есть несколько более точных значений, и их не следует путать друг с другом. Давайте рассмотрим различия между мгновенной скоростью , средней скоростью и скоростью вращения . Для целей двух первых мы попытаемся визуализировать это на примере вождения автомобиля.

Вы едете по длинной открытой трассе.Вы смотрите на спидометр своей машины; он читает 100 километров в час. Отсюда вы узнаете, как далеко вы проедете, если будете поддерживать постоянную скорость. Мы знаем, что на практике поддерживать постоянную скорость практически невозможно (хотя на шоссе с круиз-контролем это почти возможно), и наша скорость все время более или менее колеблется. Фактическое расстояние, которое вы преодолеете за час, — это среднее значение всех этих скоростей. Вывод — средняя скорость — это общее расстояние, пройденное за единицу времени (т.е.г., через час).

Итак, что на самом деле означает цифра, которую показывает ваш спидометр? Это ваша мгновенная скорость; ваша скорость именно в этот момент. Согласно определению из учебника, мгновенная скорость — это изменение положения объекта, x, между двумя моментами времени, t₁ и t₂ (где этот временной интервал приближается к нулю, то есть t₂ — t₁ -> 0).

Скорость вращения — это немного другой термин, относящийся скорее к вращающимся объектам, чем к объектам, которые меняют свое положение в пространстве.Соответственно, частота вращения , — это количество полных оборотов, которые объект делает за единицу времени . Он выражается в радианах в секунду (рад / с) или в оборотах в минуту (об / мин). Мы не будем больше останавливаться на этой теме, потому что это не является целью данного калькулятора скорости и расстояния. Если вы хотите узнать больше об угловой скорости, воспользуйтесь нашим калькулятором углового ускорения или калькулятором рациональной кинетической энергии.

Формула средней скорости

Поскольку основная цель этого калькулятора — вычисление средней скорости, давайте более подробно рассмотрим эту тему.Средняя скорость измеряется в единицах расстояния за время, а формула средней скорости выглядит так:

средняя скорость = общее расстояние / общее время

Типичными единицами измерения являются километры в час (км / ч), мили в час (миль / ч), метры в секунду (м / с) и футы в секунду (фут / с). В нашем калькуляторе миль / ч единица измерения по умолчанию — миль / ч (км / ч для стран с метрическими единицами), но вы можете переключаться между любыми обычными единицами измерения.

Калькулятор скорости — как найти свою среднюю скорость?

Использовать этот скоростной калькулятор расстояния очень просто, и вы сразу же получите результат.Ознакомьтесь с пунктами ниже, чтобы узнать, как правильно пользоваться этим калькулятором:

Сначала необходимо определить расстояние . Это может быть, например, расстояние, которое вы проехали от дома до другого города. Введите это в соответствующее поле.
Теперь необходимо определить время , которое потребовалось для преодоления определенного расстояния. Введите это в калькулятор.
И вот она, вы получите среднюю скорость .

Вы также можете нажать кнопку расширенного режима , вы получите доступ к дополнительным функциям этого калькулятора средней скорости.Здесь вы можете сравнить разницу во времени, если бы объект двигался с другой средней скоростью (положительное значение , если объект перемещается в течение более длительного времени, и отрицательное значение , если объект перемещается более короткое время. время).

Средняя скорость относительно средней скорости

Скорость и скорость могут показаться одним и тем же, но это не так. Скорость — это скалярная величина, она определяется только величиной. Проще говоря, он сообщает вам, насколько быстро движется объект.С другой стороны, скорость — это вектор — она определяется не только величиной, но и направлением. Он сообщает вам скорость, с которой объект меняет свое положение.

Представьте, что вы ведете машину на 100 метров вперед, а затем на 100 метров назад. Вы бы двигались с определенной средней скоростью в каждом направлении, но у вас была бы нулевая средняя скорость, поскольку скорость измеряется как скорость, с которой изменяется положение автомобиля, и, в целом, автомобиль не менял своего положения. Таким образом, достаточно сказать, что средняя скорость автомобиля составляла 50 миль в час, но при вычислении скорости нам придется добавить направление, скажем, 50 миль в час на восток.

И если вы хотите знать, насколько быстро меняется ваша скорость или скорость, вам нужно рассчитать ускорение.

У вас есть потребность … жажда скорости? Взгляните на некоторые интересные факты и поразительные цифры в случае скорости различных предметов и животных!

Ничто не может двигаться быстрее скорости света, даже если принять во внимание, что скорость является относительной мерой. Свет движется со скоростью 299 792 458 метров в секунду, что примерно дает 300 000 километров в час или 186 000 миль в секунду.Время, необходимое для того, чтобы свет от Солнца достиг Земли, составляет около 8 минут.

Звук движется по воздуху со скоростью около 343 метров в секунду, что составляет 1234,8 км / ч или 767 миль в час (при 20 ° C / 68 ° F). Это означает, что звуковой волне в воздухе требуется около 2,9 секунды, чтобы пройти один километр, или 4,7 секунды, чтобы пройти милю — эти данные могут быть полезны охотникам за штормами для определения расстояния до освещения. В 2012 году австриец Феликс Баумгартнер преодолел звуковой барьер (своим телом!) Во время свободного падения с 228 000 футов.Он достиг скорости 833,9 миль в час. Чтобы поместить это в контекст, типичный пассажир реактивного самолета летит на высоте 33 000 — 35 000 футов со скоростью около 500 миль в час (в зависимости от типа самолета и скорости ветра).

Вы, наверное, слышали, что самое быстрое животное на земле — гепард, и это правда. Его максимальная скорость действительно невероятна, и, согласно последним исследованиям, он может развивать скорость до 58 миль в час! Еще один удивительный пример — соколы-сапсаны.Они могут развивать скорость, превышающую … 200 миль в час в воздухе! В воде самое быстрое животное — атлантический парусник — 68 миль в час в воде.

А как насчет людей? Спринтер Усэйн Болт — самый быстрый человек в истории, его скорость составляет 27,44 миль в час. Что интересно, ученые обнаружили, что человек, живший 20 000 лет назад в Австралии (по имени Т8), бежал со скоростью 23 мили в час. Обратите внимание, он делал это босиком по грязи, в то время как Болт использует современные кроссовки и специальную дорожку.

FAQ

Скорость такая же, как и скорость?

Скорость и скорость почти одинаковы. — фактически, единственное различие между ними состоит в том, что скорость — это скорость с направлением .Скорость — это так называемая скалярная величина, то есть ее можно описать одним числом (насколько быстро вы движетесь). Это также величина скорости. Скорость, качество вектора, должна иметь как величину, так и направление, например путешествие на 90 миль в час на юго-восток.

Какая скорость движения самая экономичная?

Хотя наиболее экономичная скорость движения меняется с каждым автомобилем , общее мнение таково, что составляет около 50 миль в час (80 км / ч) .Однако есть еще несколько вещей, которые вы можете сделать для максимальной эффективности. Во-первых, попытается поддерживать постоянную скорость , это заставит ваш двигатель работать максимально эффективно — используйте круиз-контроль на квартирах, если он у вас есть. Во-вторых, двигается на максимально возможной передаче в пределах скорости , это снова помогает вашему двигателю работать с максимальной экономичностью. Другие советы включают в себя , выключив кондиционер и как можно меньше веса в машине.

Могут ли Карты Google сказать мне мою скорость?

Карты Google могут сказать вам вашу скорость, в них есть встроенный спидометр , который в настоящее время доступен только для пользователей Android.Он включен по умолчанию, но чтобы убедиться, что он включен, перейдите в настройки → настройки навигации , и в меню параметров вождения для него будет ползунок. Это полезно, так как , он изменит цвет, если вы превысите лимит — поэтому вам не нужно отрывать глаза от дороги. Вы также можете сообщить о камерах контроля скорости и ловушках , но только если вы находитесь в режиме навигации.

Как рассчитать миль / ч в секундах?

Определите текущую скорость в км / ч или миль / ч.
Разделите его на 60, чтобы получить километры в минуту или мили в минуту.
Снова разделите на 60, получив километры в секунду или мили в секунду.
Или разделите его на 3600 для прямого преобразования.

Какие бывают скорости?

Speed имеет много разных типов и терминов для ее описания:

Скорость — насколько быстро движется объект.
Скорость — насколько быстро объект движется в определенном направлении.
Acceleration — насколько быстро объект достигает определенной скорости.
Постоянная скорость — объект движется с одинаковой скоростью.
Изменяемая скорость — объект, движущийся с изменяющейся скоростью.
Средняя скорость — пройденное расстояние, разделенное на время прохождения.
Мгновенная скорость — скорость на конкретном экземпляре.

Что такое единица измерения скорости?

Единица измерения скорости — это расстояние во времени , поскольку она определяется как количество времени, которое требуется объекту для преодоления определенного расстояния.Базовая единица измерения или СИ — метры в секунду , но это не очень практично в повседневной жизни. Вы, вероятно, больше знакомы с такими единицами измерения, как километров в час, миль в час и узлов. Любое расстояние во времени — это единица скорости, поэтому другие единицы скорости включают нанометры за две недели, Boeing 787 за солнечный год или бананы по Фридману.

Как вы переводите между миль / ч и км / ч?

в преобразовать из миль в час в километры в час :

Оцените скорость.
Умножьте значение на 1,6.

В конвертировать километры в час в мили в час :

Оцените скорость.
Умножьте значение на 0,62.

Если у вас нет калькулятора под рукой (например, вы за рулем), удобно использовать последовательность Фибоначчи (1, 1, 2, 3, 5, 8…). Возьмите число, следующим в последовательности будут километры, если предыдущее было в милях (например, 50 миль в час — это примерно 80 км / ч).

Как определить конечную скорость?

Если у вас средняя и начальная скорость :

Умножьте среднюю скорость на 2.
Вычтите начальную скорость.
Осталась конечная скорость .

Если у вас начальная скорость, ускорение и время :

Умножьте время и ускорение.
Добавьте к этому числу начальную скорость.
Наслаждайтесь расчетом .

По какой формуле рассчитывается средняя скорость?

Наиболее распространенная формула для средней скорости — это расстояние между пройденным расстоянием и затраченным временем .Другая формула: если у вас начальная и конечная скорость , сложите их вместе и разделите на 2.

Какие бывают виды ускорения?

Есть два типа ускорения, среднее и мгновенное . Среднее ускорение — это изменение скорости , деленное на изменение времени , и это то, как движение объекта изменяется со временем в среднем. Мгновенное ускорение — это производная скорости по времени или предел среднего ускорения за бесконечно малый период времени.Он используется для определения точного ускорения объекта в определенный момент времени.

Скорость автомобиля на основе оборотов двигателя, размера шин и передаточного числа

Связанные ресурсы: механики станков

Скорость автомобиля на основе оборотов двигателя, размера шин и передаточного числа

Проектирование и проектирование передачи энергии
Заявки на проектирование и проектирование

Скорость автомобиля на основе оборотов двигателя, размера шин и передаточного числа.

Для расчета скорости движения на основе частоты вращения двигателя, размера шин и общего передаточного числа обычно применяется следующее:

v = (0,06 · n _Mot · U) / (i _G · i _v · i _A)

v = Скорость движения, км / ч

n _Mot = Частота вращения двигателя, 1 / мин

r = Радиус шины, м

U = окружность качения шины, м = 2 π r

i _G = Передаточное число

i _v = Передаточное число раздаточной коробки

i _A = Передаточное число главной передачи ведомой оси (ей)

Теоретическая максимальная скорость автомобиля

Предупреждение: Этот расчет используется исключительно для расчета теоретической конечной скорости на основе частоты вращения двигателя и передаточных чисел трансмиссии.Формула не принимает во внимание тот факт, что фактическая максимальная скорость будет ниже этой скорости, когда сопротивление движению компенсирует движущие силы. Оценка реально достижимых скоростей с использованием расчета ходовых качеств, в котором сопротивление воздуху, качению и преодолению подъема с одной стороны и тяговое усилие с другой компенсируют друг друга, можно найти в Разделе 8 «Сопротивления движению».

На автомобилях с ограничителем скорости в соответствии с 92/24 / EEC расчетная максимальная скорость обычно составляет 85 км / ч.

v = (0,0624 · n _Mot · U) / (i _G · i _v · i _A)

Дата / Время:

Калькулятор скорости

Инструкции: В калькулятор предварительно загружены некоторые типичные значения.Чтобы увидеть скорость с другими значениями, нажимайте кнопки в списках общих значений. при условии, и наблюдайте за изменением скорости. Или введите числа прямо в пробелы, и когда курсор покинет поле ввода поле, скорость будет пересчитана.

Обсуждение

Скорость, с которой движется автомобиль, может быть рассчитана по двигателю. скорость, передаточные числа и размер шин.

об / мин двигателя * окружность шины в дюймах * 60 минут / час

шестерня трансмиссии * передача * трансмиссионная передача * осевая передача * 63360 дюймов / милю

Входными данными стандартной трансмиссии являются обороты двигателя, выраженные в оборотах в минуту или об / мин .Безопасные обороты двигателя в сток двигателей ниже, чем у многих других двигателей. Стандартные двигатели — длинноходные, тихоходные, с хорошим крутящим моментом на малых оборотах. скорости. Максимальная устойчивая частота вращения составляет около 2800. Короткие серии до 3100 или 3200. все в порядке, но такая быстрая работа двигателя в течение долгого времени приведет к перегреву поршни и расплавить их. Скорость выше 3200 может привести к быстрому повреждению. Вы можете найти некоторые цифры для лошадиных сил для этих двигателей, которые работали выше этих скоростей. я подозрительные тесты диномометра проводились с тестовыми двигателями, которые были только пробежать несколько минут с такой скоростью.Если вы хотите, чтобы ваш стандартный двигатель прослужил долго, держите его около 2800 оборотов в минуту. Напротив, типичный короткоходный V8 может разгоняется до 4000 об / мин без проблем.

При включенной трансмиссии выходная мощность трансмиссии такая же, как входная скорость, или передаточное отношение, или 1: 1. Более низкие передачи имеют более высокие числа, что означает, что вход вращается быстрее. чем выход. 3: 1 означает 3 витка входа на 1 оборот выхода. Раздаточная коробка также 1: 1 в нормальном диапазоне, но низкий диапазон будет иметь соотношение как 2: 1, что означает вход в раздаточную коробку (выход трансмиссия) дважды на каждый оборот выхода (приводной вал).

Передаточные числа кольца и шестерни (также называемые ведущими шестернями) выражаются в количестве зубов (например, 43/8) или десятичном соотношении (например, 4,27: 1). Соотношение числа зубьев 43/8 означает 43 зуба на коронной шестерне. и 8 зубьев ведущей шестерни. Если мы разделим 43 на 8, получим 5,375, что обычно округляется до 5,38. Приводной вал вращает шестерню, шестерня поворачивает кольцо, а кольцо поворачивает ось. Приводной вал всегда поворачивает быстрее оси. Увеличенные пронумерованные передаточные числа для кольца а шестерня означает меньшую скорость оси по сравнению со скоростью ведущего вала.Более медленная ось скорость называется пониженной передачей. Как трансмиссия и раздаточная коробка, это приводит к более высоким значениям для более низких передач, что может немного сначала сбивает с толку.

Некоторые 2WD Willys были оснащены овердрайвом (OD). Обычный модификация 4WD Willys Jeeps — это добавление OD который подходит к задней части Spicer 18 (Dana 18) раздаточной коробки, заменив входную шестерню раздаточной коробки на планетарный, что увеличивает скорость входа в раздаточную коробку.Этот имеет эффект более высоких скоростей движения при заданных оборотах двигателя.

Стандартные шины имели размеры 7.00×16, 6.50×16, 6.50×15 или 6.00×15. Эти приблизительно от 28 дюймов до 30 дюймов в диаметре.

Общее передаточное число представляет собой комбинацию трансмиссии, повышающей передачи, раздаточная коробка и передаточные числа. Число оборотов двигателя, разделенное на общее передаточное число, умноженное на диаметр шины и преобразованное в единицы измерения, показывает скорость движения автомобиля.

Рик

23.03.01

Калькулятор зависимости скорости от об / мин

Калькулятор зависимости скорости от об / мин

Примечание. Калькулятор не будет работать, потому что Javascript не поддерживает включен в вашем веб-браузере.

Скорость по сравнению с Калькулятор оборотов

Пара возможных источников ошибки:

1) Расширение шины:

Существует потенциальный источник ошибки в эти расчеты из-за расширения центробежной силы шина на высоких скоростях.Хотя этот эффект часто может быть незначительным для радиальных шин из-за кольцевых ремней, используемых в их конструкция, чтобы получить наиболее точные результаты (особенно использование диагональных шин) пользователи должны проверить свою шину производителя, чтобы определить, какой радиус шины (или оборотов на милю) изменится на разных скоростях.

2) Обороты доставлены на Коробка передач:

Другой потенциальный источник ошибок в этих расчеты — это когда обороты двигателя не идентичны Число оборотов входных шестерен трансмиссии.

Например, используя этот калькулятор для автомобиль с гидротрансформатором (например, с автоматическим трансмиссия), или с помощью этого калькулятора для автомобиля с фрикционной муфтой может дать неверные результаты. В таком случаях обороты двигателя могут быть значительно выше, чем Число оборотов, подаваемых на шестерни трансмиссии, и расчетное в этом случае скорость автомобиля будет значительно выше, чем фактическая скорость.

С другой стороны, если крутящий момент переделанный полностью заблокирован, или если сцепление не проскальзывает, эти расчеты должны быть надежными.

Определение радиуса шины в нагруженном состоянии по оборотам на милю :

Когда не удобно измерять фактическую нагрузку радиус шины на транспортном средстве (например, при оценке различные размеры шин), может быть приемлемо используйте показатель производителя шин «Число оборотов на милю» (об / милю) спецификации для определения радиуса нагруженной шины «r», который требуется в этом калькуляторе.

Просто используйте это уравнение, чтобы определить радиус для ввода в калькуляторе:

г = (10084) / н.

где: r = радиус нагруженной шины, в дюймах
N = оборотов на милю

Уравнения калькулятора:

Для тех, кому интересны расчеты, вот Кровавые подробности расчета зависимости скорости от оборотов двигателя:

Каждый оборот двигателя уменьшается трансмиссией. передаточное число, каждый оборот выходного вала трансмиссии уменьшается из-за передаточного отношения задней части, и каждый оборот шины заставляет машину двигаться на расстояние, равное длине окружности шина.На самом деле довольно просто.

Давайте проведем вычисления, чтобы создать уравнение для скорость автомобиля …

Во-первых, давайте определим значение передаточных чисел:

Передаточное число трансмиссии (R1): обозначает сколько оборотов двигателя приходится на каждый оборот карданного вала.

Передаточное число дифференциала (R2): обозначает количество оборотов карданного вала для каждой оси революция.

Теперь выведем уравнение:

Если частота вращения двигателя (для данного примера) RPM = 6000 оборотов в минуту,

, то частота вращения карданного вала — двигатель скорость, деленная на передаточное число трансмиссии R1 = (6000 / R1) оборотов в минуту,

, а скорость заднего моста — карданный вал скорость, деленная на передаточное число задней части R2 = (6000 / (R1 * R2)) оборотов в минуту.

(Примечание: символ * обозначает умножение, и / обозначает деление)

Итак, задняя шина будет делать 6000 / (R1 * R2) оборотов каждую минуту, заставляя автомобиль двигаться вперед (2 * пи * r) * (6000 / (R1 * R2)) дюймов в минуту (где r — радиус загруженной шины в дюймах, а 2 * pi = 6,28).

То есть машина будет двигаться (6000 * 6,28 * r) / (R1 * R2) дюймов в минуту.

Так как 1 миля = 5280 футов = 63 360 дюймов, и 1 час = 60 минут, затем перевод из дюймов в минуту к милям в час составляет (60/63 360).

Итак, если двигатель при вращении 6000 об / мин машина должна ехать (60 / 63,360) * ((6000 * 6,28 * r) / (R1 * R2) миль / час.

Переписываем все в аккуратную форму:

(0,00595) * (об / мин * r) / (R1 * R2) = скорость автомобиля в милях / час

где:
RPM = частота вращения двигателя, об / мин
r = радиус загруженной шины (от центра колеса до покрытия), в дюймах
R1 = передаточное число трансмиссии
R2 = передаточное число заднего моста

Пример:

SCCA Ford Spec Racer —

Об / мин = 6000
передаточное число трансмиссии R1 = 0.73 дюйм высокая передача
передаточное число заднего конца R2 = 3,62
нагруженный радиус шины r = 10,9 дюйма

Автомобиль скорость при 6000 об / мин на высокой передаче составит:

(0,00595) * (6000 * 10,9) / (0,73 * 3,62) = 147 миль / час

Наслаждайтесь!

Последнее обновление: 20-сен-2018

Рассчитайте скорость автомобиля с помощью IP-камеры или видеофайла

Программное обеспечение

Camlytics обрабатывает видеопотоки из различных источников видео — IP-камеры, веб-камеры, видеофайлы и т. Д.Во время обработки видео генерируются события метаданных, например Линия пересекла , Зона стыка , Зона слева и другие.

Триггеры таких мощных событий, как Линии и Зоны позволяют выполнять множество пользовательских манипуляций с данными. Каждое аналитическое событие, исходящее от источник видео — IP-камера, веб-камера, NVR, видеофайл или папка с видео, имеет множество свойств — ID источника , временная метка , видео файл времени, идентификатор объекта , источник , идентификатор канала , тип и другие.Эти данные можно использовать для поиска ссылок между разными сценами. Например, вы можете определить скорость по двум линиям в вашей сцене.

Примечание: версия Camlytics

В этом руководстве рассматривается настройка определения скорости для более старого программного обеспечения Camlytics 2.x. Более новое облачное решение также имеет ту же функцию со значительным преимуществом — данные о скорости собираются автоматически, что позволяет строить графики в реальном времени со сравнением скорости за несколько периодов времени, сравнением средней и максимальной скорости, а также с обнаружением фильтрации результатов в таблице данных скорости.

Шаг 1. Добавьте 2 строки

Добавьте любой видеоисточник, скорость которого вы хотите определить. Убедитесь, что вы правильно откалибровали его, чтобы все движущиеся объекты обнаруживались правильно и вовремя. Расположите две линии одну за другой так, чтобы они покрывали весь путь транспортного средства. Чем больше расстояние, тем лучше. Убедитесь, что движущиеся автомобили всегда обнаруживаются, и обе линии генерируют события для каждого автомобиля.

Посмотрите, как это выглядит в действии, вы сможете определить скорость для двух автомобилей в следующем видео:

Шаг 2: Измерьте расстояние между линиями

Измерьте реальное расстояние между этими линиями.Чем больше расстояние, тем точнее будет расчет скорости. В нашем случае расстояние 18 метров.

Шаг 3: Расчет скорости

Поскольку автомобили проезжают по двум линиям, каждое транспортное средство будет иметь один и тот же идентификатор объекта для обоих событий, генерируемых этими линиями. Вот как они могут быть сопоставлены. В нашем примере есть два события с идентификатором объекта = 1 и отметками времени 5,024 и 6,458 секунды. Дельта отметки времени = 6,458 — 5,024 = 1,434 с. Зная дельту и расстояние между линиями, мы можем вычислить скорость = расстояние / дельта отметки времени = 18/1.434 ~ 12,55 м / с = 45,18 км / ч

Таким образом, автомобиль двигался со скоростью примерно 45 км / ч. Весь процесс определения скорости может быть автоматизирован сбор всех событий пересечения линии, их экспорт в файл .csv, а затем с помощью нашего калькулятора ниже. Убедитесь, что в вашей сцене настроено 2 или более линий.
Примечание: вам понадобится этот калькулятор, только если вы используете Camlytics 2.x, загрузка данных в облачной версии выполняется автоматически.

Вы можете найти этот же калькулятор на отдельной странице для вашего удобства.

Выводы

Если у вас есть предварительно записанное видео или у вас есть обычная IP-камера для трафика и вам нужно как можно скорее определить скорость, Camlytics 2.x и Camlytis Cloud представляют собой очень простое и очень бюджетное решение. Вы даже можете использовать камеры с нарушенной перспективой для определения скорости транспортного средства, все, что вам нужно знать, это расстояние между вашими линиями (см. Образец ниже).

Попробуй бесплатно Кроме того, посетите наш канал YouTube, на котором есть множество демонстраций анализа реальных видео.

Расчетный метод реконструкции движения транспортного средства по видео

В этом документе предлагается новый улучшенный метод, основанный на одномерном прямом линейном преобразовании для оценки состояний движения транспортного средства в видеопоследовательностях. Предлагаемый метод использует контурную структуру целевых транспортных средств, и процедура сбора данных оказывается относительно стабильной и эффективной, обеспечивая лучшую применимость.Движение транспортных средств на видео фиксируется активными областями калибровки, в то время как пространственная согласованность между дорожкой движения транспортного средства и информацией калибровки синхронизирована. Состояния движения транспортного средства на этапе проверки сначала оцениваются с использованием предложенного метода, а затем оцененные состояния сравниваются с фактическими состояниями движения, зарегистрированными в ходе экспериментального испытания. Результаты показывают, что при угле обзора камеры 90 градусов во всех режимах движения с низкой скоростью, высокой скоростью или замедлением ошибка между расчетной скоростью и записанной скоростью меньше 1.5%, погрешность ускорений менее 7%, погрешность расстояний менее 2%; аналогично, в случае перспективы камеры 30 градусов, ошибки скорости, расстояния и ускорения составляют менее 4%, 5% и 10% соответственно. Установлено, что предлагаемый способ превосходит другие существующие методы.

1. Введение

Поскольку видеоизображение записывает движения транспортных средств в пределах зоны наблюдения и может предоставить объективные необработанные данные для дальнейшего количественного анализа, оборудование видеонаблюдения было применено, чтобы предоставить важные подсказки для обнаружения и судебной экспертизы приложений, связанных с транспортными средствами. .Например, Byon et al. [1–3] использовали состояние транспортного средства, которое было определено с точки зрения скорости и ускорения на соответствующем участке дороги из видеозаписи, в качестве входной информации для алгоритмов определения режима транспортировки. Тарковский и др. [4] использовал видеозапись и реконструировал столкновение мотоцикла с автомобилем, когда оба автомобиля двигались в одном направлении и выполняли одновременные маневры: левый поворот и обгон. Wu et al. [5] рассчитали колею колес на действующей магистрали с помощью видеоанализа при анализе конструкции визуальной разметки дорожного покрытия.

Скорость транспортных средств оказывает значительное влияние на тяжесть дорожно-транспортных происшествий [6–9], и надежный метод извлечения достоверных данных и восстановления движения транспортного средства является решающим фактором успеха при анализе дорожно-транспортных происшествий с помощью видео. Было несколько традиционных методов, таких как вычитание фона и сегментация транспортных средств с использованием созданных вручную функций, чувствительных к шуму. Например, метод оптического потока [10], метод межкадрового различия [11], метод разностного фона [12], возникающий в результате изменения пикселей для обнаружения движущихся объектов и связанных с ними скоростей, и метод цвета [13], обычно используемый в полевых условиях. видеовелосиметрии.Gao et al. [14] нашли метод определения скорости транспортного средства на основе видеоизображений, который помогает определять расстояния движения транспортного средства в соответствии с фиксированным объектом и структурой целевого транспортного средства в условиях дорожной сцены. Согласно определению скорости интервального бега и скорости точки, скорость целевого транспортного средства может быть оценена с помощью частоты кадров видео. В настоящее время метод стал основным методом использования видеоизображения для определения скорости транспортного средства в практике судебно-медицинской идентификации дорожно-транспортных происшествий [15–19], но из-за местоположения калибровки и частоты кадров видеоизображения метод не может полностью отражать все состояния движения целевого транспортного средства в зоне наблюдения.Kumar et al. [20] представили полуавтоматическое 2D-решение для оценки скорости транспортного средства по монокулярным видео, и они использовали современный детектор объектов Mask-RCNN для создания надежных ограничивающих рамок транспортного средства и предложили двухэтапный алгоритм для приблизительного преобразования результатов измерений. из области изображений в реальный мир. Однако ни один из этих методов не может оценить траекторию транспортного средства (особенно траекторию кривой) под видом, за исключением случаев видеозаписи, записанной с высоты птичьего полета.Кроме того, низкая скорость и ситуации с несколькими объектами приводят к большим ошибкам обнаружения.

Сочетание фотограмметрии и компьютерных технологий обеспечивает лучший метод измерения геометрии дороги и расчета скорости транспортного средства [21]. Взаимосвязь преобразования между системой координат точки изображения и системой координат пространства объекта может быть установлена с помощью принципа прямого линейного преобразования в методе фотограмметрии ближнего действия [22], который подходит для фотографических измерений изображений, полученных с помощью доминирующих в настоящее время неизмерительных камер. [23, 24].Ян и др. [25] собрал информацию о дорожном покрытии и кузове транспортного средства в сценах дорожно-транспортных происшествий на основе принципа прямого линейного преобразования фотограмметрии с близкого расстояния, которая может использоваться в качестве входного условия программного обеспечения для моделирования дорожно-транспортных происшествий. С помощью видеонаблюдения за дорогой Мяо [26] и Хан [27] выбрали четыре фиксированные точки на дорожной разметке в качестве контрольных. Путем сопоставления контрольных точек координат плоскости изображения и координат плоскости объекта в сочетании с принципом прямого линейного преобразования можно оценить путь целевого транспортного средства на земле и соответствующую скорость транспортного средства.Однако в этом методе в качестве контрольных точек используются четыре фиксированные точки на дороге, и выбор контрольных точек дороги часто зависит от количества и распределения дорожных знаков и уровня дороги [28]. Относительные расстояния между четырьмя характерными точками должны быть измерены там, где могут произойти несчастные случаи, что приводит к значительным ограничениям в отношении условий применения и требуемой точности настройки. Буллингер и др. [29] представили метод реконструкции трехмерных траекторий движения объектов в стереовидеопоследовательностях, и они встраивают траектории транспортного средства в реконструкцию окружающей среды, комбинируя облако точек объекта каждой пары изображений с соответствующими положениями камеры, содержащимися в фоновой SfM (Структура от движения) реконструкция.Этот метод оказался более надежным, чем подходы к монокулярной реконструкции траектории, но нелегко избежать недействительных стереодинамических совпадений, вызванных сильными отражениями от поверхности. Hasith et al. [30] использовали детектор для обнаружения ограничивающих рамок объекта в кадре изображения и связали эти обнаружения с треками с использованием венгерского алгоритма на основе оценок попарного несходства, рассчитанных между обнаружениями в текущем кадре, относительно треков в памяти и предложили метод решения MOT (цель отслеживания нескольких объектов) путем определения меры несхожести на основе движения, внешнего вида, структуры и размера объекта.Это эффективный и продвинутый фреймворк с высокой точностью отслеживания, но точность отслеживания необходимо улучшить.

В целом, традиционные и существующие методы оценки движения транспортного средства не могут полностью отражать состояния движения транспортного средства, либо требуемые условия сильно ограничены или не обладают достаточной точностью. В этой статье разработан метод одномерного прямого линейного преобразования для решения всей траектории транспортного средства в последовательности изображений записанного видео путем захвата линейных структурных особенностей кузова транспортного средства и использования траектории транспортного средства в качестве калибровочной информации.Информация о калибровке метода берется из профиля целевого транспортного средства. Процесс сбора данных оказался стабильным и эффективным, что исключает зависимость, как и в других существующих методах, от другой информации, такой как фиксированные расстояния на изображении, а также от требований к количеству и распределению дорожной разметки. Калиброванная область охватывает все движение транспортного средства на видеоизображении, что позволяет максимально согласовать траекторию движения и пространство калибровочной информации.На основе частоты кадров видео для расчета расстояния используется минимальная длина шага всей траектории транспортного средства, что уменьшает явление внешней интерполяции во время процесса решения и повышает точность результатов.

2. Основные допущения и методы расчета

Чтобы выделить непрерывное движение транспортного средства из записанного видео с определенными последовательностями изображений, для вычисления используются частота кадров видео (т. Е. Частота записи) и положение транспортного средства в каждом кадре изображения. изменение смещения в течение каждого временного интервала между каждой последовательной парой кадров изображения.

2.1. Основные предположения

Из-за непрерывности движения транспортного средства и высокой частоты кадров видео, обычно используемой в новых устройствах камеры, можно предположить, что траектория движения в двух соседних кадрах изображения является приблизительно линейным движением. Следовательно, соответствующее смещение между соседними кадрами видео можно считать равным его фактическому расстоянию, как показано на рисунке 1.

2.2. Идеи решения
Для прямого линейного преобразования не требуются элементы внутреннего и внешнего ориентирования камеры, и оно подходит для фотографических измерений изображений, снятых камерами без измерения.Основная формула для решения прямого линейного преобразования показана ниже: где x и y — координаты плоскости изображения, а X , Y и Z — координаты пространства объекта. А l _1∼11 — коэффициенты прямого линейного преобразования.
Предполагается, что два соседних кадра могут быть аппроксимированы для образования линейного движения, поэтому линейный элемент профиля кузова транспортного средства можно считать находящимся на одной линии в двух соседних кадрах.Чтобы сделать переменную Z и Y константами, уравнение (1) можно переписать как
Уравнение (2) представляет собой одномерную формулу прямого линейного преобразования, которая может решить задачу одномерного линейного преобразования пространство изображения в пространство объекта. Согласно рисунку 2, четыре пересечения, где линия на внешнем конце оси колеса встречается с краем обода в № . N изображения кадра устанавливаются в качестве опорных точек с именами a _N, b _N, c _N и d _N.Четыре отмеченные точки образуют три сегмента, примыкающих к прямой. Затем любые три из них выбираются в качестве контрольных точек. И исходя из расстояния между пикселями и фактического расстояния между ними, коэффициенты одномерного прямого линейного преобразования L _N = [ l ₁, l ₂, l ₃] из № . N кадра изображения решены. На следующем кадре изображение ( No . N + 1 Frame) в сочетании с координатами точки изображения a _{N + 1} и a _N и коэффициентами прямого линейного преобразования L _N, Расстояние между объектами a _{N + 1} и a _N.

Затем мы можем найти № . N + 1 кадр изображения соответствующий одномерный коэффициент прямого линейного преобразования l _{N + 1} в соответствии с расстоянием до изображения и фактическим расстоянием до любых трех точек,,, и.Аналогично в зависимости от координат точки изображения и следующего кадра изображение № . N + 2, в сочетании с коэффициентом прямого линейного преобразования, фактическое расстояние и может быть вычислено. Калибровку и расчет можно продолжать покадрово в направлении движения автомобиля. Наконец, можно получить состояние движения транспортного средства.
3. Процедура расчета
Процедуру решения, описанную в разделе «Идеи решения », можно резюмировать в следующих этапах: (1) Извлеките изображение и временную метку целевого транспортного средства в желаемой продолжительности видеокадра. по кадру.(2) В каждом кадре четыре точки пересечения образуются между прямой линией на внешнем конце оси колеса с одной стороны целевого транспортного средства и краем обода в качестве опорных точек, соответственно устанавливаемых на a , b , c и d . (3) С номером № . N изображение кадра в качестве примера, возьмите три точки a , b и d (любые трехточечные комбинации) в качестве контрольных точек и вычислите расстояния и координаты плоскости пикселей, а затем объедините их с соответствующими фактическими расстояние.Затем определите коэффициент одномерного прямого линейного преобразования линии изображения и линии фактического объекта. (4) На основе координаты точки изображения № . N + 1 кадр изображения, совмещенный с коэффициентами прямого линейного преобразования для № . N кадра изображения, вычислить фактическое расстояние движения точки a из № . № до № . N + 1 изображение кадра. (5) На № . N + 1 кадр изображения, возьмите a , b и d в качестве контрольных точек, на основе координат плоскости изображения трех точек, вычислите расстояния и, комбинируя с соответствующим фактическим расстоянием. Затем определите коэффициент одномерного прямого линейного преобразования линии изображения и линии фактического объекта. (6) На основе координаты точки изображения в № . N + 2 кадра изображения, комбинируя с коэффициентом прямого линейного преобразования, вычисляют фактическое расстояние движения между № . № + 1 и № . N + 2 кадровых изображения. (7) Вычислите коэффициент прямого линейного преобразования l кадр за кадром описанным выше способом и установите точку a в качестве опорной точки фактического расстояния проезда целевого транспортного средства. (8 ) В соответствии с дальностью проезда целевого транспортного средства в последовательности изображений, комбинируя с частотой кадров видео, вычислите скорость и ускорение транспортного средства, соответствующие указанным изображениям, кадр за кадром.(9) Информация о выходном файле, расстояние между характерными точками транспортного средства, диапазон извлеченных видеоизображений, последовательность изображений и информация о временных отметках, координаты изображения характерных точек в каждом кадре, одномерный коэффициент прямого линейного преобразования, расстояние от характерной точки до от от одного кадра к следующему кадру в видео, а также скорость и ускорение в каждом кадре.
4. Разработка схемы валидационных испытаний
В этом разделе описывается установка валидационных испытаний следующим образом: (i) Испытательный материал: автомобиль с механической трансмиссией, фотоэлектрический пятиколесный прибор Kistler S-350, светодиодные мониторы, две камеры. , Цифровой коллектор SIRIUS, ноутбук (для настройки каналов и сбора данных), трехмерные лазерные сканеры, шахматная доска, лента и этикетка BMW.(ii) Испытательный полигон: прямая полоса длиной 150 м. (iii) Сценарий испытания: на Рисунке 3 (a) показаны испытательные машины и оборудование, а 3 (b) — сценарий испытания. По обеим сторонам тестовой полосы есть шесть этикеток BMW, а сбоку от проезжей части — две камеры. Направления камеры устанавливаются в направлении автомобиля на 90 ° и 30 °. Испытательный автомобиль оснащен лазерным пятиколесным прибором, цифровым коллектором, светодиодным монитором и автомобильной камерой. Камера направления под углом 90 ° находится в 10 м от обочины полосы движения, и тестовая машина проезжает три раза с разной скоростью движения.DWDEsoft сохраняет собранные видео и данные на портативный компьютер. Частота кадров видео, собранного в тесте, составляет 30 кадров в секунду, а разрешение — 640 * 480 пикселей. Собранные данные включают скорость движения и расстояние (частота сбора составляет 100 Гц).
5. Решение и анализ
5.1. Низкоскоростной ход
5.1.1. В перспективе 90 градусов камеры
(1) Решение для предварительной обработки изображений и межкадрового смещения . В PC-Rect 4.2, изображение шахматной доски, снятое тестовой камерой, обрабатывается и получается файл коррекции искажения объектива. В MATLAB собранное видео разбивается на несколько кадров, частота кадров видео составляет 30 кадров в секунду, а общее количество кадров — 73, а формат файла — RGB24 бит. Затем 28 непрерывных кадров извлекаются, когда тестовая машина проезжает через область видео. Изображение исправляется обработкой искажения объектива. Как показано на Рисунке 4 (исходное изображение) и Рисунке 5 (исправленное изображение), скорректированная линия края полосы движения приблизительно параллельна контрольной линии.Исправленные изображения перенумеровываются в порядке от 0 до 27.

Аналитический процесс № . 0-образный кадр резюмируется следующим образом: (i) Прежде всего, сделайте изменение серой шкалы изображения трехмерной матричной информации и преобразуйте его в двумерную матрицу. Откалибруйте контур транспортного средства по трем характерным точкам, как показано на рисунке 6. Слева направо есть три точки: a , b и d (точка соответствует задней точке задней ступицы A автомобиля, точка b соответствует передней конечной точке B задней ступицы, а точка d — передней конечной точке передней ступицы D ).(ii) Во-вторых, система координат плоскости изображения устанавливается в верхнем левом углу изображения как начало координат. Извлеките значения координат пикселей для трех характерных точек a = (18, 331), b = (39, 332) и c = (166, 332) в MATLAB. Значения ординат немного отличаются, но в вертикальном представлении уравнение (2) не включает операции с ординатой во время вычисления и, следовательно, может быть проигнорировано. Измеренное расстояние между контрольными осями составляет 280,3 см, диаметр ступицы — 44 см, с точкой (конечная точка задней ступицы задней ступицы испытательного автомобиля) для начала координат, установленной для системы координат правой плоскости кузова испытуемого автомобиля (называемой просто объектом квадратная система координат), затем значения координат объекта A , B и D , три точки: A = (0, 0), B = (44, 0) и D = (324.3, 0) (iii) В то же время через одномерное уравнение прямого линейного преобразования (2): где,, и.
Поместите значения координат пикселя выше трех точек и значения координат объекта-квадрата в формулу и получите матрицу коэффициентов. (I) Для № . 1 изображение кадра, тот же метод получается для изображения кадра с помощью a , b и c . Координаты трехточечных пикселей: a = (33, 331), b = (55, 332) и c = (187, 331).(ii) Относительно № . 0, три точки в изображении кадра перемещаются в направлении x примерно на один пиксель, что аппроксимируется прямолинейным движением и согласуется с предположением. Поместите точку x — значение координаты оси x _a = 33 в уравнение (2), затем получите точку A в № . 1 кадр значения горизонтальной оси объекта X _a = 31,25 см. Таким образом, можно считать, что точка А от № .0 к номеру No . 1 кадр перемещен по горизонтали на 31,25 см в пространстве объекта. У тестовой машины пробег = 31,25 см. Также, согласно уравнению (3), вы можете получить номер № . Матрица коэффициентов преобразования 1 кадра. (Iii) Используя тот же метод, что и при обработке всех изображений кадра, вычислите смещение между двумя соседними кадрами тестового автомобиля для d S (далее называется смещением кадров), и результаты показаны в таблице 1.
(2) Решение скорости движения .Из таблицы 1, смещение рамы d S находится в диапазоне 33–38 см, в среднем 34,84 см. Частота кадров видео составляет 30 кадров в секунду, и в соответствии с этим мы решаем межкадровую скорость, как показано на рисунке 7. Между тем, с помощью сбора данных SIRIUS мы записываем значение тестовой скорости с частотой сбора 0,01 с и сравнительный анализ, как показано на рисунке 8.
9059 905 905 905 3659 905 905 905 905 3659 905 34.33
№ . n изображение кадра 1 2 3 4 5 6 7
35.38 34,55 35,71 34,88 32,80 37,60 33,59
Нет . n кадр изображения 8 9 10 11 12 13 14
35.96 33.97
№ . n изображение кадра 15 16 17 18 19 20 21
33,35 34,25 905 905 9059 905 905 905 34,56
№ . n кадр изображения 22 23 24 25 26 27 —
34.65 35,25 31,60 34,84 34,09 33,62 —

, четвертое время
Кривая аппроксимации порядка расчетной скорости в основном такая же, как и кривая скорости тестового сбора, и общая тенденция снижается. Стандартное отклонение составляет от 36,3 км / ч до 39,3 км / ч, в среднем 37.7 км / ч. Зарегистрированные диапазоны от 37,2 км / ч до 38,9 км / ч, включая диапазон от 36,3 км / ч ~ 39,1 км / ч. Средняя скорость составляет 38,1 км / ч, что примерно на 1,0% отличается от расчетной средней. Это показывает, что предложенный метод применим для расчета скорости.
(3) Решение для ускорения . Чтобы вычислить ускорение a , мы сначала подбираем аппроксимирующий полином четвертого порядка на,
Затем мы берем производное уравнение (4), что приводит к ускорению a :
В то же время, поскольку сбор данных прибор не записывает значение ускорения с течением времени.В этом документе производная от t и получено ускорение рассеяния a ₀. Затем мы аппроксимируем полином третьего порядка от значения разброса a ₀, как показано на рисунке 9.

Существует большое отклонение между аппроксимирующей кривой , ₀ и вычисленной a . Также следует отметить, что распределение ₀ является разбросанным. Поскольку изменение скорости испытания невелико (<2 м / с ²), близко к равномерному движению, в то время как период выборки такой короткий, ошибка скорости, отраженная на ускорении, увеличивается в 100 раз за счет частоты выборки.
Мы замечаем, что время T составляет всего 0,9 с, а изменение ускорения транспортного средства обычно приблизительно линейно изменяется в неаварийных ситуациях, равное 0,9 с. Следовательно, разумно провести линейное сравнение значений ускорения, как показано на рисунке 10. Разница между двумя наклонами двух подобранных линий и средними значениями составляет 7,6% и 5,1% соответственно. Из этого результата мы можем видеть, что этот метод также применим к решению среднего значения ускорения.

(4) Расчет расстояния хода . Расстояние перемещения S находится путем взятия интеграла смещения рамы d S около T . На рисунке 11 показано рассчитанное этим методом расстояние S в сравнении с тестовой записью S ₀.

S и S ₀ отражают, что автомобиль движется приблизительно равномерно, а уравнение линейной регрессии —
Два наклона и пересечения схожи.Суммарное расстояние проезда за 0,9 с дает S = 9,65 м, а пройденное расстояние, указанное в тесте, составляет S ₀ = 9,47 м, разница между которыми составляет 1,9%. Установлено, что расчет расстояния проезда верен.
5.1.2. В перспективе 30 градусов камеры
(1) Корректировка значения координаты характерной точки . После применения решения для видеокадров и обработки коррекции искажений мы извлекаем 42 непрерывных изображения кадра тестового автомобиля.Изображения перенумерованы в порядке от 0 до 41.
Из-за угла отклонения 30 ° между ориентацией линзы и направлением движения транспортного средства трудно обеспечить расположение характерных точек кузова транспортного средства. на той же линии. Как показано на рисунке 12, нет гарантии, что расстояние между пикселями между соседними характерными точками в системе координат изображения может быть правильно оценено.

Сначала выбираются 3 характерные точки для каждого кадра (всего 126 характерных точек).Во-вторых, проводится линейная регрессия 126 характерных точек, как показано на рисунке 13. Значение ординаты каждой характерной точки пересматривается, чтобы получить значение координаты, и обнаруживается, что измененные значения ординат изменяются более равномерно и регулярно, как показано на Таблица 2.

9059 905 905 9059 905 905 905 905 905 905 226 9059 905 905 905 905 905 905 905 905 90559 905 905 905 9057 9055 9059 9059 9059 9059 905 c 2 902 902Согласно скорректированным координатам и уравнению (2) тот же метод решает смещение кадра d S между двумя соседними кадрами. Получение d S приводит к средней скорости между кадрами, как показано на рисунке 14. Сравнение вычисленных и записанных значений показано на рисунке 15.

Как показано на рисунке 14, стандартное отклонение () находится в пределах 33,6 км / ч и 38,7 км / при среднем показателе 36,1 км / ч. Записанные диапазоны от 36,5 км / ч до 38.7 км / ч, что соответствует диапазонам 36,7 км / ч ~ 38,6 км / ч, как в расчетном диапазоне. Средняя скорость составляет 37,5 км / ч, а отклонение от расчетного среднего составляет 3,7%, что соответствует стандартам ошибок.
(3) Решение для ускорения . Подгоночное уравнение четвертого порядка находится как
. Затем вывод уравнения дает следующие результаты для a .
Линейные регрессии кривой a и разброса a ₀ показаны на рисунке 16.

Разница между средними значениями двух ускорений составляет 5,6%. Хотя две аппроксимирующие линии наклона противоположны, линии ниже 0, указывая на то, что ускорение всегда отрицательное.
(4) Расчет расстояния хода . Интеграл смещения рамы d S около T дает расстояние перемещения S . На рисунке 17 показано расчетное расстояние проезда S этим методом по сравнению с протоколом испытаний S ₀.Две кривые приблизительно совпадают, за 1,4 с при S = 13,7 м и S ₀ = 14,4 м, в результате получается разница в 4,9%, что удовлетворяет требованиям к погрешности.

5.2. Бег на средние и высокие скорости
5.2.1. В перспективе 90 градусов камеры
(1) Решение скорости движения . Когда из видео извлекаются 10 последовательных кадров и применяются те же методы для вычисления средней скорости, которая сравнивается со скоростью записи, результат показан на рисунке 18.

Средняя скорость и составляет 76,99 км / ч и 76,77 км соответственно, что отличается друг от друга примерно на 0,3%.
(2) Расчет расстояния хода . Линейная регрессия расстояния перемещения S дает
Коэффициент детерминации R ² = 1 указывает, что регрессия значительна, и транспортное средство находится примерно в равномерном движении, а скорость составляет 21,37 м / с (76,93 км / ч).Разница между оценкой S = 6,42 м и наблюдаемой S ₀ = 6,40 м составляет 0,3%, что соответствует требованиям к погрешности. На Рисунке 19 показано сравнение оценочного и наблюдаемого суммарного пробега.

Сравнение значений ускорения здесь не обсуждается, поскольку эксперимент очень близок к равномерному движению и аналогичен ситуации, описанной в разделе « Низкоскоростной ход ». В следующем разделе « Deceleration Running » будут обсуждаться особенно значения замедления.
5.2.2. В перспективе 30 градусов камеры
(1) Расчет расстояния перемещения . Сначала извлекаются 25 непрерывных кадровых изображений тестового автомобиля, и фиксируются координаты 75 характерных точек, как показано на рисунке 20.

На основе измененных координат характерной точки мы получаем, что показано на рисунке 21 с.

Средняя скорость составляет 75,31 км / ч, а стандартное отклонение () составляет от 70,58 км / ч до 80,07 км / ч.Среднее значение составляет 76,75 км / ч, что отличается от расчетного среднего примерно на 1,9%, что соответствует требованиям.
(2) Расчет расстояния хода . Суммарный пробег S и протокол испытаний S ₀ показаны на рисунке 22.

После регрессии с коэффициентом детерминации R ² = 0,98 автомобиль движется приблизительно равномерно. . Через 0,8 с разница между рассчитанными S = 16.73 м и рекорд S ₀ = 17,05 м составляет 1,9%.
5.3. Торможение Бег
5.3.1. В перспективе 90 градусов камеры
(1) Решение скорости движения . 10 кадров непрерывных изображений извлекаются через область видео, и те же методы применяются для вычисления средней скорости, которая сравнивается со скоростью записи, показанной на рисунке 23.

Мы взяли F Inspection Method для проверки между и для проверки значимости результирующее значение H равно 0, а значение равно 0.38, что выше уровня значимости 0,05. Это указывает на то, что уравнение однородно. Обнаружено, что существенной разницы нет, а средняя разница в скорости составляет 1,3%.
(2) Расчет расстояния хода . В приведенном выше расчете ускорения он показывает, что значение разброса ускорения, полученное непосредственно через, является рассредоточенным и имеет большую ошибку. Следовательно, для решения ускорения в состоянии замедления мы можем выбрать решение кумулятивного пробега S путем подбора кривой при различных условиях и двойных производных для получения кривой ускорения.
Расчетный результат S показан на рисунке 24 с ошибкой около 1,1% и нелинейным изменением.

(3) Решение для ускорения . Поскольку снижение скорости тестируемого автомобиля в основном не изменяется в области видео, вторичная установка S остатков до 0,043, затем вторичная установка S ₀ остатков до 0,095, а затем двойная производная обоих
Результирующая разница ускорений 6.9%.
5.3.2. В перспективе 30 градусов с камеры
Тем же способом можно получить скорость движения и расстояние, как показано на рисунках 25 и 26. Значительной разницы в скоростях движения нет, средняя ошибка составляет 1,2%, ошибка расстояния также равна 1,1%, а погрешность разгона — 9%.

6. Заключение
В этой статье предлагается метод, основанный на прямом линейном преобразовании, для расчета состояния движения транспортного средства на видеоизображении, которое может полностью отражать состояние движения транспортного средства на основе собранные данные были признаны стабильными и легкими для получения.Условия подачи заявки подробно описаны в статье. Приведены примеры, показывающие процессы оценки скорости транспортного средства, ускорения и пройденного расстояния под 2 углами для 3 различных состояний движения.
Чтобы проверить правильность метода, состояния движения транспортного средства оцениваются в экспериментальных тестовых примерах; результаты показывают, что при угле обзора камеры 90 °, низкой скорости, скорости ниже средней и высокой скорости и замедлении, работающих в трех состояниях, вычисление скорости и погрешность записываемого значения оказывается меньше 1.5%, ошибка значения ускорения составляет менее 7%, а ошибка значения расстояния проезда составляет менее 2%. При угле обзора камеры 30 °, низкой скорости, скорости ниже средней, высокой скорости и замедлении, работающих в трех состояниях, вычисление скорости и погрешность рекордного значения составляет менее 4%, расстояние проезда ошибка значения менее 5%, а ошибка значения ускорения менее 10%. Эффективность оценок, выполненных предлагаемым методом с точки зрения ошибок для скорости транспортного средства и значения расстояния, оказывается выше, чем у других существующих методов, а ошибка значения ускорения соответствует требованиям к ошибкам, что показывает, что метод, представленный в этой статье эффективно решает состояние вождения транспортных средств на видео.
В данной статье в настоящее время не делается попыток оценить состояние движения транспортного средства по траектории движения под наблюдением камеры. Мы продолжим наши исследования, добавив в ближайшем будущем кривые пересечения полосы движения транспортных средств, а критерии выбора характерных точек профиля кузова под камерой обзора будут заново определены.
Доступность данных
Все данные, относящиеся к этой статье, доступны для проверки коллегами-исследователями.
Раскрытие информации
Спонсоры не играли никакой роли в разработке исследования; при сборе, анализе или интерпретации данных; при написании рукописи; или в решении опубликовать результаты.
Конфликт интересов
Авторы заявляют об отсутствии конфликта интересов.
Благодарности
Это исследование финансировалось Национальной программой развития ключевых исследований Китая: исследования в области цифрового моделирования и технологии повторного появления дорожно-транспортных происшествий, грант No. 2016YFC0800702-1, Шанхайский комитет по науке и технологиям, Программа развития науки и технологий: Исследование ключевой технологии мониторинга видео-криминалистической идентификации, грант No.17DZ1205500, Национальный фонд естественных наук Китая. Общая программа: Исследование механизма дорожно-транспортного травматизма на основе цифровой реконструкции сцены, грант No.
Навигация по записям
Previous post:
На ваз дизель: На продажу выставили редкий дизельный ВАЗ-2104 — Motor
Next post:
Паджеро спорт википедия: Mitsubishi pajero sport — Википедия
Добавить комментарий Отменить ответ
Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *
Комментарий *
Имя *
Email *
Сайт

Рубрики
Авто
Новинки
Новости
Пдд
Разное
Ремонт
Советы
Тест драйв
2024 © Все права защищены.
Back to Top
x y 9059 x y y _modify
a 33 249 224
б 62 236 238 126 9 0599 226 228 175 220 221
c 204 214 216 241
а 61 243 238 120 232 229 171 226 221 144 225 226 191 218 218
с 216 212 213 905 905 905 905 905 204
а 82 237 235 141 226 225 190 223 219
б 106 232 231 158 220 223 230 209 212 262 203 207 293 204 204