軌跡元素

在 Prescan 中，軌跡由路徑和速度曲線組成。 這提供了兩者的重用：

單獨(dú)的路徑與單獨(dú)的速度曲線相結(jié)合會(huì)產(chǎn)生軌跡

路徑定義

可以使用以下任一模式定義演員的路徑：

自由繪圖模式：用戶通過(guò)組合手動(dòng)繪制的路徑段來(lái)定義路徑；

繼承模式：用戶從底層路段繼承路徑；

GPS Track：用戶重用存儲(chǔ)在 GPS 記錄中的信息來(lái)獲取路徑。

可以使用新的 Prescan 的路徑編輯器編輯定義的路徑。

速度配置文件

速度曲線將汽車的速度描述為時(shí)間的函數(shù)。 速度配置文件是一個(gè)單獨(dú)的實(shí)體，不鏈接到特定路徑。 可以使用 Prescan 的速度配置文件編輯器輸入和/或修改速度配置文件。 一旦創(chuàng)建的速度配置文件也可以存儲(chǔ)以供將來(lái)重復(fù)使用。

Prescan 的速度曲線編輯器提供了良好的預(yù)覽功能，可顯示速度與時(shí)間和速度與距離圖等，當(dāng)映射到可用路徑時(shí)，可以顯示縱向和橫向加速度水平。

以下用戶條目對(duì)于速度配置文件時(shí)隙是可行的：

平穩(wěn)的加速/減速

突然松開油門

等待

恒定加速度/速度

軌跡定義

通過(guò)組合路徑和速度曲線，獲得軌跡。 一旦定義了軌跡，就可以對(duì)其進(jìn)行編輯、轉(zhuǎn)換和以其他采樣率顯示。

注意：一個(gè)特殊情況是 GPS Track，用戶只能重復(fù)使用 GPS 記錄中存儲(chǔ)的信息； 在 Prescan 中進(jìn)行編輯或修改是不可能的。

使用多個(gè)軌跡

Prescan 通過(guò)同步的概念支持使用多個(gè)軌跡：兩個(gè)或多個(gè)參與者與軌跡相關(guān)聯(lián)，并且還需要相對(duì)于另一個(gè)在時(shí)間上鏈接，例如，定義一個(gè)近乎碰撞，其中兩個(gè)參與者都應(yīng)該在給定位置 給定的時(shí)間。在演員被及時(shí)鏈接的地方，命令PreScan稱為軌跡同步。

1. 通過(guò)同步的概念：兩個(gè)或多個(gè)參與者與軌跡相關(guān)聯(lián)，并且也需要相對(duì)于另一個(gè)參與者在時(shí)間上相關(guān)聯(lián)，例如定義一個(gè)近乎碰撞，其中兩個(gè)參與者都應(yīng)該在給定時(shí)間的給定位置。 在演員被及時(shí)鏈接的地方，命令PreScan稱為軌跡同步。

2. 出于測(cè)試自動(dòng)化目的：在這種情況下，可以將多個(gè)軌跡分配給一個(gè)參與者。 通過(guò)這種方式，用戶可以輕松地在可用軌跡之間切換并將其中一個(gè)設(shè)置為活動(dòng)軌跡，例如 用于傳感器測(cè)試。 分配多個(gè)軌跡中解釋了如何完成此操作。

路徑編輯器

路徑編輯器有兩個(gè)用途。 他們是：

顯示路徑的詳細(xì)參數(shù)（在自由繪圖和繼承模式下）

允許您手動(dòng)設(shè)置路徑的詳細(xì)參數(shù)（僅限自由繪圖模式）

注意：路徑編輯器可以通過(guò)在路徑的右鍵菜單中選擇對(duì)象配置來(lái)訪問(wèn)。

顯示和設(shè)置詳細(xì)的路徑段參數(shù)

在路徑編輯器中，可以編輯路徑的起點(diǎn)和角度，以及定義的段的詳細(xì)參數(shù)。 使用路徑的對(duì)象配置選項(xiàng)可以使用路徑編輯器（轉(zhuǎn)到樹并右鍵單擊選擇的路徑，或者在構(gòu)建區(qū)域中選擇路徑后右鍵單擊以獲得相同的菜單）。 在路徑編輯器中所做的每個(gè)更改都會(huì)在構(gòu)建區(qū)域中自動(dòng)更新。

軌跡開始

可以設(shè)置起點(diǎn)位置（X、Y、Z）和角度。

命令

段

注意：此處不再提供 R 4.5 之前版本中可用的等待段。 它不是路徑段類型，而僅僅是運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，現(xiàn)在由速度配置文件編輯器支持。

注意：與 R 4.5 之前的版本相反，速度配置文件編輯器現(xiàn)在以不同的方式支持分段設(shè)置速度和允許加速和減速。 盡管如此，R 4.5 之前的實(shí)驗(yàn)仍受支持并自動(dòng)轉(zhuǎn)換。

軌跡內(nèi)的速度差異

在 Prescan R4.5 及更高版本中，路徑和速度曲線已分離，但仍定義軌跡，可在軌跡中讀取。 速度配置文件編輯器現(xiàn)在支持更改速度并檢查允許的加速度和減速度。

路徑段類型

Prescan 中的路徑是通過(guò)將段粘合在一起來(lái)定義的。 存在以下細(xì)分類型：

直的；?。回惾麪柷€；回旋曲線；高程變化；折線；變道；弧線變道

直的

直線是最簡(jiǎn)單的分段類型。 除了起點(diǎn)和方向，它只有一個(gè)參數(shù)，即長(zhǎng)度。

弧

圓弧是圓的一部分。 除了起點(diǎn)和方向外，它還有兩個(gè)參數(shù)，即半徑和增量角。

貝塞爾曲線

貝塞爾曲線提供了對(duì)起點(diǎn)和終點(diǎn)的位置和切線進(jìn)行獨(dú)立控制的靈活性。 此外，可以控制起點(diǎn)和終點(diǎn)的曲率。 下圖解釋了貝塞爾曲線的初始形狀。 角度由圖中定義的長(zhǎng)度和寬度之間的比率確定。

除了起點(diǎn)，貝塞爾曲線由參數(shù)終點(diǎn)和（切線）角度定義。

通過(guò)雙擊 Bézier 線段，控制點(diǎn)變得可見（開始和結(jié)束點(diǎn)、第一個(gè)控制點(diǎn)、第二個(gè)控制點(diǎn)）。 下面的圖片和文字演示了如何處理這些：

起點(diǎn)：點(diǎn)可以移動(dòng)，但方向和曲率保持不變

終點(diǎn)：點(diǎn)可以自由移動(dòng)，從而改變貝塞爾曲線的長(zhǎng)度和形狀

第一個(gè)控制點(diǎn)：控制點(diǎn)可以與之前的位置保持一致，而起點(diǎn)和終點(diǎn)保持不變；

第二個(gè)控制點(diǎn)：控制點(diǎn)可以與之前的位置保持一致，而起點(diǎn)和終點(diǎn)保持不變。 如果按下 ctrl 按鈕，控制點(diǎn)可以自由移動(dòng)，而起點(diǎn)和終點(diǎn)保持不變。

回旋曲線

Clothoid Curve 可用于從一個(gè)曲率到另一個(gè)曲率的緩和，例如從直線段變?yōu)榛《螘r(shí)。 它受以下參數(shù)的約束：

高程變化

海拔變化是唯一提供海拔（或高度）變化選項(xiàng)的段，所有其他段都是水平的。

高度變化的形狀在 Prescan 中預(yù)定義。 除了起點(diǎn)和方向外，它還有以下兩個(gè)參數(shù)：長(zhǎng)度和高度。

折線

折線是允許以非連續(xù)方式改變路徑方向的線段。 它是一條直線段，與前一個(gè)相比，它可以以任何角度放置。

這些段之間的航向差異由折線段的角度定義。 可以通過(guò)設(shè)置折線段的高度屬性來(lái)修改傾斜角度的差異。

變道

prescan中的車道變化是所謂的偏正弦（用 5 階多項(xiàng)式近似）。 除了起點(diǎn)和方向外，它還有以下兩個(gè)參數(shù)：delta x 和 delta y。

Prescan 中的 Arc Lane Change 是共享中心點(diǎn)的兩條弧線之間的過(guò)渡。 除了起點(diǎn)和方向外，它還由起點(diǎn)半徑、終點(diǎn)半徑和沿弧的角度定義。 它只能在繼承路徑中創(chuàng)建（參見 5.3.1.3 繼承模式）

自由繪圖模式

自由繪圖模式允許用戶快速定義自己的操作。 此模式與用戶希望在選擇的位圖背景“頂部”手動(dòng)繪制軌跡的底圖結(jié)合使用時(shí)特別有用。

機(jī)動(dòng)的幾何結(jié)構(gòu)是通過(guò)為給定的路徑段類型（直線、弧線、貝塞爾曲線、海拔變化、車道變化）順序選擇所謂的航路點(diǎn)來(lái)構(gòu)建的。 下一個(gè)屏幕截圖顯示了執(zhí)行此操作的方法。 注意不同的航點(diǎn)、線段類型（在軌跡控制欄中）和進(jìn)入自由繪圖模式的圖標(biāo)。

注 1：快捷鍵可幫助您快速繪制、修改和刪除段。

注 2：自由繪圖模式不支持 Clothoid 曲線和圓弧中的車道變化。

注 3：高程變化的高度可以通過(guò)在創(chuàng)建段期間按 + 或 - 鍵進(jìn)行調(diào)整。 根據(jù)海拔變化的陡度，將顯示不同的梯度標(biāo)記，如下圖所示。

薄單打標(biāo)：梯度小于14%

粗體單標(biāo)記：14% 和 20% 之間的梯度

加粗雙標(biāo)：梯度大于等于20%

可以通過(guò)雙擊軌跡并選擇“編輯節(jié)點(diǎn) (E)”來(lái)編輯節(jié)點(diǎn)或航路點(diǎn)（在構(gòu)建區(qū)域中用黑色方塊表示）。 然后使用鼠標(biāo)移動(dòng)所需的節(jié)點(diǎn)。 編輯圖標(biāo)在工具欄中用下圖中的正方形表示。

注意：軌跡是按順序建立的。 這意味著將節(jié)點(diǎn)移動(dòng)到軌跡“網(wǎng)絡(luò)”中間的某個(gè)位置會(huì)導(dǎo)致網(wǎng)絡(luò)的其余部分也移動(dòng)。

一旦繪制了初始軌跡，用戶可以使用路徑編輯器手動(dòng)輸入正確的定位或段類型數(shù)據(jù)，并使用速度曲線編輯器設(shè)置速度。 通過(guò)填寫可用字段，手繪路徑會(huì)自動(dòng)（重新）調(diào)整大小。

繼承模式

繼承模式與預(yù)定義的路段結(jié)合使用。 創(chuàng)建道路網(wǎng)絡(luò)后，用戶可以決定從粘合在一起的選定路段（直線、X 和 Y 交叉口、環(huán)形交叉路口等）“繼承”汽車的軌跡。 此模式與與特定交通場(chǎng)景相關(guān)的標(biāo)準(zhǔn)化操作（例如，切入/切出操作、環(huán)形交叉路口的變道操作等）結(jié)合使用時(shí)特別有用。

注 1：繼承的路徑總是由路徑段類型中描述的標(biāo)準(zhǔn)元素組成。

注 2：繼承路徑不支持定義它們的道路的傾斜和傾斜，即任何具有 Orientation.Bank 或 Orientation.Tilt 非零的道路都不適合定義繼承路徑。 請(qǐng)注意，繼承路徑支持配置文件銀行。

繼承路徑是通過(guò)選擇位于道路末端的路徑點(diǎn)來(lái)完成的，因此位于兩個(gè)路段之間的鏈接處。 可選的航路點(diǎn)由粗黃色圓圈顯示。

靈活路段的一種特殊情況，因?yàn)椴粌H可以選擇路段末端的路點(diǎn)，還可以選擇該路段定義點(diǎn)處的路點(diǎn)。

當(dāng)在靈活路段的另一端選擇一個(gè)路點(diǎn)時(shí)，將生成一條沿路段全長(zhǎng)延伸的繼承路徑。 如果不需要變道，這將特別有用。 如果需要換道，只需單擊應(yīng)開始換道的路點(diǎn)，然后通過(guò)單擊下一個(gè)定義點(diǎn)但在另一條車道的路點(diǎn)來(lái)切換車道。 如果需要另一個(gè)車道變換，例如 要回到原來(lái)的車道，只需重復(fù)相同的動(dòng)作序列來(lái)改變車道。

如果您在比下一個(gè)定義點(diǎn)更遠(yuǎn)的另一個(gè)車道上選擇一個(gè)航路點(diǎn)，則會(huì)在某個(gè)任意定義點(diǎn)處插入車道變換。

注意：如果繼承路徑的終點(diǎn)不是靈活路段的終點(diǎn)，則無(wú)法反轉(zhuǎn)該繼承路徑。 原因是反向路徑不會(huì)從路端開始，這是繼承路徑的先決條件。

通過(guò)輸入一個(gè)介于 0% 和 100% 之間的值，用戶可以繼承相對(duì)于所選車道的軌跡。 0% 表示車道左側(cè)，100% 表示車道右側(cè)。 默認(rèn)情況下，此值為 50%，即車道的中心。

繼承后，路徑編輯器可再次用于更改路徑段類型。 Speed Profile 編輯器用于更改軌跡的加速、減速等。

注意：如果用戶想要擴(kuò)展繼承路徑，可以將路徑轉(zhuǎn)換為自由繪制路徑。 可以通過(guò)在構(gòu)建區(qū)域或?qū)嶒?yàn)樹中的軌跡上單擊鼠標(biāo)右鍵來(lái)訪問(wèn)此選項(xiàng)。如果演員與該軌跡相關(guān)聯(lián)，則將保留此信息，以及該演員是否是參考車輛。 但是，不保留同步的時(shí)間點(diǎn)。

注意：如果通過(guò)調(diào)整大小和重新定向來(lái)編輯道路網(wǎng)絡(luò)，則軌跡不會(huì)自動(dòng)更新。 使用“重新對(duì)齊路徑到道路”選項(xiàng)，可以通過(guò)在構(gòu)建區(qū)域或?qū)嶒?yàn)樹中的軌跡上單擊鼠標(biāo)右鍵來(lái)將其重新對(duì)齊到父級(jí)。

GPS 軌跡

GPS 跟蹤功能為用戶提供了一個(gè)界面，可以從 GPS WGS 84 格式的現(xiàn)場(chǎng)記錄中導(dǎo)入位置和航向數(shù)據(jù)。

用法

選擇文件導(dǎo)入 GPS 軌跡以導(dǎo)入 GPS 軌跡。 加載 GPS 軌跡后，將其轉(zhuǎn)換為軌跡。 軌跡的起始位置和方向?qū)⒃谂c全球定位的 GPS 坐標(biāo)相關(guān)的 xyz 域中計(jì)算。

軌跡的時(shí)間步長(zhǎng)可以在屬性編輯器中給出。 如果時(shí)間步長(zhǎng)低于提供的時(shí)間步長(zhǎng)，Prescan 將自動(dòng)插入 actor 的位置。

配置

通過(guò)導(dǎo)入功能選擇 GPS 軌跡文件后，將打開以下對(duì)話框：

圖 1：GPS 軌跡導(dǎo)入對(duì)話框

參數(shù)有以下意義：

錄制曲目的頻率以藍(lán)色顯示。 這是從 GPS 記錄中的前兩個(gè)樣本得出的。 當(dāng)然，這個(gè)頻率也應(yīng)該用于其余的樣本。 如果稍后計(jì)算軌跡，則再次檢查該標(biāo)準(zhǔn)，如果失?。ㄟB續(xù)時(shí)間步長(zhǎng)）則生成錯(cuò)誤。

當(dāng) GPS 軌跡遠(yuǎn)離實(shí)驗(yàn)原點(diǎn)時(shí)，會(huì)出現(xiàn)如圖 2 所示的錯(cuò)誤。 在全局放置中不使用自定義投影字符串時(shí)，可以通過(guò)在導(dǎo)入對(duì)話框中按“設(shè)置為原點(diǎn)”按鈕來(lái)解決此問(wèn)題。 這將使 GPS 跟蹤坐標(biāo)與加載的實(shí)驗(yàn)對(duì)齊。

圖 2：如果 GPS 軌跡無(wú)法與實(shí)驗(yàn)對(duì)齊時(shí)的錯(cuò)誤消息。

注 1：一旦 GPS 路徑鏈接到 GPS 速度剖面以形成軌跡，它們就不能鏈接到任何其他軌跡。

注 2：GPS 路徑和 GPS 速度配置文件無(wú)法編輯（因?yàn)樗鼈儍H由點(diǎn)組成，而不是公式）。

格式

GPS 記錄的輸入應(yīng)該是以下格式之一的文本文件：

[時(shí)間緯度經(jīng)度高度航向]，或

[時(shí)間緯度經(jīng)度高度]

在第二種格式的情況下，航向是基于[時(shí)間緯度經(jīng)度高度]信息使用線性近似計(jì)算的。

導(dǎo)入數(shù)據(jù)要求如下：

時(shí)間應(yīng)以秒表示（Prescan 將轉(zhuǎn)換時(shí)間，使模擬從零開始）；

以度為單位的緯度（范圍：[-90, 90]）；

以度為單位的經(jīng)度（范圍：[-180, 180]）；

海拔米；

指南針度數(shù)方向（北為 0 度，東為 90 度等）。

重要提示：GPS 的更新頻率通常為 1 Hz，而現(xiàn)場(chǎng)記錄頻率可能要高得多（例如 50 Hz）。 Prescan 不會(huì)自動(dòng)處理此現(xiàn)場(chǎng)記錄頻率。 因此，現(xiàn)場(chǎng)記錄必須以 GPS 信號(hào)的更新頻率提供給 Prescan。 Prescan 將使用線性插值方法將此記錄插值到模擬積分時(shí)間步長(zhǎng)。

注 1：Prescan 不包含處理車輛靜止時(shí) GPS 設(shè)備無(wú)法確定方向的“智能”。 如果需要，用戶有責(zé)任對(duì) GPS 進(jìn)行任何預(yù)處理。

注 2：用戶可以自己為 Prescan 提供內(nèi)插 GPS 軌跡。 因此，插值方法具有自由度。

注 3：雖然必須提供包含高度值的列，但實(shí)際值當(dāng)前在 Prescan 中不使用。

注 4：用于 GPS 坐標(biāo)的格式是輸入值的十進(jìn)制度，盡管值將在 GUI 中以 DMS 格式顯示，如 GPS 軌跡原點(diǎn)的導(dǎo)入對(duì)話框中所示。 示例：導(dǎo)入的 GPS 坐標(biāo)，其緯度值為 +12.75 度，經(jīng)度值為 -12.34567 度，將顯示為北緯 12 度 45 分 0 秒和西緯 12 度 20 分 44.412 秒。

例子

GPS 軌跡應(yīng)該是 MATLAB? 可讀的空格或制表符分隔的文本文件。 值可以用科學(xué)記數(shù)法或十進(jìn)制記數(shù)法表示。 下面給出了兩個(gè)軌跡示例，它們的格式都為[時(shí)間緯度經(jīng)度高度航向]。 第一個(gè)是科學(xué)記數(shù)法和空格分隔，第二個(gè)使用十進(jìn)制記數(shù)法和制表符分隔符。

注意：請(qǐng)記住，時(shí)間將在 Prescan 中自動(dòng)轉(zhuǎn)換，因此模擬從零開始。

全球布局

GPS 記錄將轉(zhuǎn)換為軌跡。 軌跡相對(duì)于原點(diǎn)表示，可以在 Global Placement 中將其設(shè)置為（參考）GPS 坐標(biāo)。 對(duì)于自定義全局展示位置，原點(diǎn)由

使用投影字符串。

圖轉(zhuǎn)載自 Global Placement

注意：雖然可以為實(shí)驗(yàn)本身輸入高度，但對(duì)于軌跡沒(méi)有進(jìn)一步的意義。

參考

WGS 84：http://en.wikipedia.org/wiki/WGS84

連接路徑

自由起草路徑可以相互連接以創(chuàng)建一個(gè)自由起草路徑。 繼承的路徑也可以以相同的方式合并，前提是它們將首先轉(zhuǎn)換為自由繪制的路徑。 嘗試將繼承路徑連接到另一個(gè)路徑后，將顯示以下警告：

嘗試將繼承路徑與不同路徑合并后顯示警告。

在合并兩條路徑之前，用戶可以預(yù)覽將要進(jìn)行的更改。 選擇路徑后，將顯示綠點(diǎn)以標(biāo)記可能的連接點(diǎn)。

當(dāng)兩個(gè)捕捉點(diǎn)彼此靠近時(shí)，將向用戶顯示新路徑的預(yù)覽。 當(dāng)其中一個(gè)被移走時(shí)，路徑將恢復(fù)到它們之前的樣子。

如果用戶將路徑放在另一個(gè)捕捉點(diǎn)上，則連接將成為永久連接。 可以通過(guò)撤消更改返回到以前的狀態(tài)。 然而，不可能以另一種方式分割路徑。