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Sobre los beneficios de utilizar la programación orientada a objetos para la evaluación objetiva del rendimiento dinámico de vehículos en simulaciones concurrentes

Autores: Perrelli, Michele; Cosco, Francesco; Carbone, Giuseppe; Lenzo, Basilio; Mundo, Domenico

Idioma: Inglés

Editor: MDPI

Año: 2021

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Acceso abierto

Artículo científico
2021

Sobre los beneficios de utilizar la programación orientada a objetos para la evaluación objetiva del rendimiento dinámico de vehículos en simulaciones concurrentes


Categoría

Tecnología de Equipos y Accesorios

Subcategoría

Diseño de equipos y herramientas

Palabras clave

Rendimiento dinámico
Dinámica del vehículo
Software de simulación
Desarrollo de vehículos
Entorno de simulación
Escenarios virtuales

Licencia

CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual

Consultas: 40

Citaciones: Sin citaciones


Descripción
Evaluar el rendimiento dinámico de los automóviles es un aspecto crítico para las industrias automotrices, debido a su impacto en la evaluación de la seguridad general del vehículo y la naturaleza subjetiva de las métricas de manejo y confort involucradas. En consecuencia, las normas ISO, como la ISO 4138 y la ISO 3888, definen varias pruebas de conducción específicas para evaluar objetivamente el rendimiento dinámico del vehículo. Por lo tanto, una evaluación adecuada del comportamiento dinámico requiere medir varias cantidades físicas, incluidas aceleraciones, velocidad y desplazamientos lineales y angulares obtenidos después de instrumentar un vehículo con múltiples sensores. Esta actividad experimental es altamente exigente en términos de costos de hardware y también consume significativamente tiempo. Se pueden considerar varios enfoques para reducir el tiempo de desarrollo del vehículo. En particular, se puede aprovechar el software de simulación para predecir el comportamiento aproximado de un vehículo utilizando escenarios virtuales. Además, se implementan ampliamente plataformas de movimiento y modelos numéricos de vehículos escalables en detalle para este propósito. Este documento se centra en un entorno de simulación personalizado desarrollado en C++, que aprovecha las ventajas de la programación orientada a objetos. El marco presentado se esfuerza por realizar simulaciones concurrentes de vehículos con diferentes características, como masa, neumáticos, motor, suspensión y sistemas de transmisión. Dentro del marco de simulación propuesto, adoptamos una representación jerárquica y modular. Los vehículos se modelan mediante un modelo de vehículo completo de 14 grados de libertad (DOF), capaz de capturar la dinámica y complementado por un conjunto de modelos de detalle escalable para los subsistemas restantes, como el neumático, el motor y el sistema de dirección. Además, este documento propone el uso de conductores virtuales autónomos para una evaluación más objetiva del rendimiento dinámico de los vehículos. Además, para evaluar aún más la eficiencia de nuestra arquitectura de simulador y evaluar el nivel de concurrencia alcanzado, diseñamos un banco de pruebas capaz de analizar la escalabilidad de los rendimientos con respecto al número de vehículos diferentes durante la misma simulación. Finalmente, el documento informa sobre la escalabilidad del entorno de simulación propuesto, resultante de un conjunto de diferentes y variados escenarios de conducción.

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