基于 Unity 的数字孪生安全曲线速度估计仿真框架

水平曲线常与速度误判和失控控制相关联，这在 autonomous 和 connected 车辆日益普及的背景下，使得对曲线安全速度的准确估计变得越来越重要。广泛使用的 AASHTO 设计方法依赖于基于简化点质量模型的解析方程，常使用保守参数来account for 车辆和环境变化。本文提出了基于 Unity 引擎开发的 physics-driven 虚拟环境的数字孪生框架，用于估计曲线的安全速度。在该框架中，选取了一条实际的水平道路曲线，并使用雷达枪在各种天气条件下收集车辆速度数据。在道路几何和高程数据基础上，在 Unity 环境中构建了该道路曲线的 3D 模型。集成了参数化车辆模型，允许质量、加速度和质心位置发生变化，以反映不同车辆类型和载荷情景。该仿真识别车辆在给定曲线上能够安全通过的最高速度，提供了更加针对车辆和环境的安全运行速度估计。研究表明，该仿真生成的安全曲线速度估计值与该曲线上实际观察到的真实世界速度值一致。该研究表明，基于 physics-based 的数字孪生可以为穿越水平曲线的车辆估计更安全、更具适应性的运行速度。