Symulacja ruchu i zderzeń pojazdów samochodowych Kraków 2007 Wersja dokumentu 2.03 (obejmuje wersję programu 2.0.13)
Opisywane oprogramowanie oraz związana z nim dokumentacja jest chroniona prawem autorskim i umowami międzynarodowymi. Kopiowanie bądź rozpowszechnianie tego programu lub jakiejkolwiek jego części bez upoważnienia może spowodować pociągnięcie do odpowiedzialności cywilnej i karnej w maksymalnym zakresie dopuszczalnym przez prawo. Opisywane oprogramowanie oraz związana z nim dokumentacja dostarczane jest takie, jakie jest. Producent nie udziela gwarancji na przydatność programu do jakiegokolwiek, szczególnego celu. Użytkownik bierze na siebie pełną odpowiedzialność za wykorzystanie wyników pracy tego programu. W związku z postępem technicznym producent zastrzega sobie prawo wprowadzania z mian w oprogramowaniu. Informacje zawarte w niniejszym dokumencie mogą ulec zmianie bez wcześniejszego powiadomienia.
Spis treści SPIS TREŚCI 3 1 WPROWADZENIE 9 1.1 OGÓLNY OPIS PROGRAMU 10 1.2 PRZEZNACZENIE PROGRAMU 11 1.3 PODSTAWOWE PARAMETRY PROGRAMU 12 1.4 ZASTOSOWANE MODELE 14 1.4.1 SYMULACJA RUCHU POJAZDÓW 14 1.4.2 POJAZDY WIELOCZŁONOWE 15 1.4.3 MODEL KIEROWCY 15 1.4.4 MODELE ZDERZEŃ 15 1.5 WYMAGANIA PROGRAMU 17 1.6 INSTALACJA PROGRAMU 18 1.6.1 ZAWARTOŚĆ PAKIETU Z PROGRAMEM 18 1.6.2 PRZYGOTOWANIA DO INSTALACJI 18 1.6.3 INSTALACJA KLUCZA SPRZĘTOWEGO 18 1.6.4 INSTALACJA SAMEGO PROGRAMU 19 1.6.5 PRACA UŻYTKOWNIKA O OGRANICZONYCH UPRAWNIENIACH 20 1.7 DEINSTALACJA PROGRAMU 21 1.8 DWA INTERFEJSY UŻYTKOWNIKA 22 1.9 TWORZENIE, OTWIERANIE I ZAPIS DOKUMENTÓW 23 1.10 OGÓLNE ZASADY OBSŁUGI PROGRAMU 24 1.10.1 LISTWA TYTUŁOWA PROGRAMU 24 1.10.2 GŁÓWNE MENU PROGRAMU 25 1.10.3 LISTWY NARZĘDZIOWE 26 1.10.4 PRZYMIARY 31 1.10.5 OBSZAR ROBOCZY 31 1.10.6 LISTWY PRZEWIJANIA 31 1.10.7 LISTWA STATUSU 32 1.10.8 MENU KONTEKSTOWE 32 1.11 PRZYJĘTE KONWENCJE 33 1.11.1 UKŁADY ODNIESIENIA 33 1.11.2 OZNACZENIA WIELKOŚCI FIZYCZNYCH 35 2 ŚRODOWISKO RUCHU 37 2.1 PARAMETRY GLOBALNE 38 2.2 WPROWADZANIE ŚRODOWISKA RUCHU 39 2.2.1 SKALA RYSUNKÓW 39 2.2.2 WARSTWY OBIEKTÓW 39 2.2.3 ZAZNACZANIE OBIEKTÓW 40 2.2.4 EDYCJA WŁAŚCIWOŚCI OBIEKTÓW 41 2.2.5 USUWANIE OBIEKTÓW 41 2.2.6 PRZEMIESZCZANIE OBIEKTÓW 41 2.2.7 ZMIANA KSZTAŁTU OBIEKTÓW 41 2.2.8 OBRACANIE OBIEKTÓW 42 2.2.9 ODBICIE LUSTRZANE 42-3 -
2.2.10 GRUPOWANIE OBIEKTÓW 43 2.2.11 KOLEJNOŚĆ WYŚWIETLANIA 43 2.2.12 OPERACJE Z WYKORZYSTANIEM SCHOWKA 43 2.3 PASYWNE ELEMENTY ŚRODOWISKA 45 2.3.1 LINIA 45 2.3.2 PROSTOKĄT 45 2.3.3 ZAOKRĄGLONY PROSTOKĄT 46 2.3.4 ELIPSA 46 2.3.5 WIELOKĄT 47 2.3.6 ŁAMANA 47 2.3.7 KRZYWA BEZIER A 48 2.3.8 SYMBOL 48 2.3.9 OBRAZEK 49 2.3.10 TEKST 50 2.3.11 WYMIAR LINIOWY 50 2.3.12 WYMIAR KĄTOWY 51 2.3.13 UKŁAD WSPÓŁRZĘDNYCH 51 2.3.14 ZNACZNIK POZYCJI 52 2.3.15 STATYCZNA SYLWETKA 53 2.3.16 POŁOŻENIE CIAŁA 54 2.3.17 ZNAK DROGOWY 54 2.3.18 SYGNALIZATOR ŚWIETLNY 55 2.3.19 OBIEKT OLE 55 2.4 AKTYWNE ELEMENTY ŚRODOWISKA 56 2.4.1 ODCINEK DROGI 56 2.4.2 SKRZYŻOWANIE 58 2.4.3 OBSZAR NACHYLONY 58 2.4.4 OBSZAR INNEJ NAWIERZCHNI 59 2.4.5 OBSZAR WIATRU 60 2.4.6 SŁUP 60 2.4.7 ŚCIANA 61 2.5 BADANIE WARUNKÓW ŚRODOWISKA 62 2.6 INNE POMOCNE MECHANIZMY 63 2.6.1 MECHANIZM COFNIJ-PRZYWRÓĆ 63 2.6.2 POWIĘKSZENIE 63 2.6.3 PRZYMIARY 63 2.6.4 LINIE ODNIESIENIA 64 2.6.5 NARZĘDZIE DO PRZEMIESZCZANIA 64 2.6.6 NARZĘDZIE DO SKALOWANIA 64 2.6.7 BEZPOŚREDNIE POMIARY 65 2.6.8 NARZĘDZIA DO WYKONYWANIA POMIARÓW 65 2.7 WYDRUK I PODGLĄD WYDRUKU 68 2.8 WSPÓŁPRACA Z INNYMI APLIKACJAMI 70 2.8.1 WSPÓŁPRACA Z PROGRAMEM CYBORG IDEA PLAN 70 2.8.2 IMPORT ELEMENTÓW GRAFICZNYCH PRZEZ SCHOWEK 70 2.8.3 IMPORT ELEMENTÓW GRAFICZNYCH PRZEZ PLIKI 70 2.8.4 BEZPOŚREDNIA OBSŁUGA SKANERA LUB APARATU CYFROWEGO 71 2.8.5 EKSPORT ELEMENTÓW GRAFICZNYCH PRZEZ SCHOWEK 72 2.8.6 EKSPORT ELEMENTÓW GRAFICZNYCH PRZEZ PLIKI 72 3 OBIEKTY SYMULACJI 73 3.1 POJAZDY MECHANICZNE 74 3.1.1 INFORMACJE OGÓLNE 75-4 -
3.1.2 WYMIARY NADWOZIA I ROZMIESZCZENIE KÓŁ 75 3.1.3 MASA WŁASNA I ROZKŁAD MASY 75 3.1.4 PASAŻEROWIE POJAZDU 76 3.1.5 ŁADUNEK 76 3.1.6 AERODYNAMIKA NADWOZIA 77 3.1.7 PARAMETRY SILNIKA 77 3.1.8 UKŁAD PRZENIESIENIA NAPĘDU 78 3.1.9 UKŁAD KIEROWNICZY 78 3.1.10 UKŁAD HAMULCOWY 78 3.1.11 ZAWIESZENIE POJAZDU 79 3.1.12 OPONY 80 3.1.13 SPRZĘGI 80 3.1.14 NADWOZIE POJAZDU 81 3.1.15 KIEROWCA 81 3.1.16 WARUNKI POCZĄTKOWE 82 3.1.17 ZADANIA WYKONYWANE W TRAKCIE RUCHU 83 3.1.18 SYLWETKA POJAZDU 88 3.1.19 POZYCJE POŚREDNIE 89 3.1.20 WYGLĄD POJAZDU 89 3.2 INNE OBIEKTY SYMULACJI 91 3.2.1 WARUNKI POCZĄTKOWE 91 3.2.2 PRZEBIEG RUCHU 91 3.2.3 OPIS 91 3.2.4 ROZMIAR OBIEKTU 92 3.2.5 POZYCJE POŚREDNIE 92 3.2.6 WYGLĄD OBIEKTU 92 3.3 SYMULACJA POJAZDÓW WIELOCZŁONOWYCH 93 4 PRZEBIEG SYMULACJI 95 4.1 PODSTAWOWE POJĘCIA 96 4.1.1 KROK CAŁKOWANIA 96 4.1.2 CZAS SYMULACJI 96 4.1.3 KROK SYMULACJI 96 4.2 STEROWANIE PRZEBIEGIEM SYMULACJI 97 4.2.1 POLECENIA STERUJĄCE 97 4.2.2 SUWAK PRZEBIEGU SYMULACJI 98 4.2.3 WARUNKI ZAKOŃCZENIA SYMULACJI 98 4.2.4 PRĘDKOŚĆ WYKONYWANIA SYMULACJI 99 4.2.5 ZNACZNIKI CZASU 99 4.2.6 STAN PO MODYFIKACJI 100 4.3 OBSERWACJA PRZEBIEGU SYMULACJI 101 4.3.1 UPŁYW CZASU SYMULACJI 101 4.3.2 AKTUALNE POZYCJE OBIEKTÓW 101 4.3.3 TORY RUCHU, ŚLADY, SYLWETKI POŚREDNIE 101 4.4 MODYFIKACJE I PODGLĄD OBIEKTÓW SYMULACJI 102 4.4.1 DOSTĘP DO OBIEKTÓW 102 4.4.2 PRZEMIESZCZANIE OBIEKTÓW 102 4.4.3 AKTUALNY STAN OBIEKTÓW 102 4.4.4 HISTORIA STANU OBIEKTÓW 103 4.5 REJESTR ZDARZEŃ SYMULACJI 105 4.6 RAPORT Z SYMULACJI 106 4.7 ANOMALIE WYSTĘPUJĄCE W TRAKCIE SYMULACJI 107 4.7.1 KONTAKT NADWOZIA POJAZDU Z POWIERZCHNIĄ TERENU 107-5 -
4.7.2 WYWRÓCENIE SIĘ POJAZDU 108 5 ANALIZA ZDERZEŃ 109 5.1 DETEKCJA KOLIZJI 110 5.2 SIŁOWY MODEL ANALIZY ZDERZEŃ 111 5.2.1 ZAŁOŻENIA MODELU 111 5.2.2 GRAFICZNA WIZUALIZACJA ZDERZENIA 111 5.2.3 PRZEBIEG I PARAMETRY ZDERZENIA 112 5.2.4 ZDERZENIA Z NIEWIELKIMI PRZESZKODAMI 114 5.3 IMPULSOWY MODEL ANALIZY ZDERZEŃ 115 5.3.1 ZAŁOŻENIA MODELU 115 5.3.2 GRAFICZNA WIZUALIZACJA ZDERZENIA 115 5.3.3 RUCH PRZEDZDERZENIOWY 117 5.3.4 PARAMETRY ZDERZENIA 118 5.3.5 ZATWIERDZENIE ZDERZENIA 119 5.3.6 RUCH POZDERZENIOWY 120 5.3.7 PÓŁAUTOMATYCZNA ANALIZA ZDERZEŃ 120 5.3.8 AUTOMATYCZNA ANALIZA ZDERZEŃ 120 5.4 POWTARZANIE PARAMETRÓW ZDERZEŃ 122 5.5 DODATKOWE SKUTKI ZDERZENIA 123 6 PRZYKŁADY 125 6.1 RYSUNKI ŚRODOWISKA RUCHU 126 6.2 PROSTE SYMULACJE 127 6.2.1 PROSTA SYMULACJA RUCHU 127 6.2.2 OBSERWACJA CHWILOWYCH WARTOŚCI WYBRANYCH PARAMETRÓW 129 6.2.3 OBSERWACJA PRZEBIEGU ZMIAN WYBRANYCH PARAMETRÓW 130 6.2.4 ZDERZENIE IMPULSOWE W TRYBIE MANUALNYM 132 6.2.5 ZDERZENIE IMPULSOWE W TRYBIE AUTOMATYCZNYM 135 6.3 BARDZIEJ ZŁOŻONE PRZYKŁADY 137 6.3.1 NAJECHANIE NA KRAWĘŻNIK 137 6.3.2 NIESTANDARDOWE WYKRESY 139 7 ROZWIĄZYWANIE PROBLEMÓW 143 7.1 POWRÓT DO POCZĄTKOWYCH USTAWIEŃ PROGRAMU 144 7.2 UAKTUALNIENIA PROGRAMU 145 7.3 WSPARCIE ZE STRONY PRODUCENTA 146 8 ZAŁĄCZNIKI 147 8.1 PARAMETRY POJAZDÓW 148 8.1.1 DANE OGÓLNE 148 8.1.2 WYMIARY POJAZDU 148 8.1.3 ROZMIESZCZENIE KÓŁ 149 8.1.4 MASA POJAZDU I JEJ ROZMIESZCZENIE 150 8.1.5 PARAMETRY AERODYNAMICZNE 152 8.1.6 JEDNOSTKA NAPĘDOWA 153 8.1.7 UKŁAD PRZENIESIENIA NAPĘDU 155 8.1.8 OSIĄGI POJAZDU 156 8.1.9 UKŁAD KIEROWNICZY 157-6 -
8.1.10 UKŁAD HAMULCOWY 158 8.1.11 ZAWIESZENIE POJAZDU 160 8.1.12 OPONY I KOŁA 163 8.1.13 SPRZĘGI 163 8.1.14 SZTYWNOŚĆ NADWOZIA 166 8.2 OZNACZENIA WIELKOŚCI FIZYCZNYCH 168 8.2.1 UPŁYW CZASU 168 8.2.2 POŁOŻENIE OBIEKTU SYMULACJI 168 8.2.3 POŁOŻENIE ELEMENTÓW POJAZDU 168 8.2.4 PRĘDKOŚCI 169 8.2.5 PRZYSPIESZENIA 169 8.2.6 SIŁY I MOMENTY DZIAŁAJĄCE NA OBIEKT SYMULACJI 169 8.2.7 STAN ZAWIESZENIA POJAZDU 171 8.2.8 STAN POSZCZEGÓLNYCH KÓŁ POJAZDU 171 8.2.9 STAN ELEMENTÓW KONTROLNYCH POJAZDU 171 8.3 NUMERACJA KÓŁ POJAZDU 173 8.4 FORMAT PLIKU EKSPORTU PRZEBIEGU RUCHU POJAZDU 174 8.5 ZESTAWIENIE STATYCZNYCH SYLWETEK 176 8.6 INTERPRETACJA PLIKÓW DXF 179 LITERATURA 180-7 -
- 8 -
1 Wprowadzenie Niniejsza instrukcja nie zawiera wyczerpującego opisu wszystkich możliwości programu ani nie zawiera szczegółowego opisu wszystkich dostępnych jego funkcji. Ma ona za zadanie jedynie zapoznać Użytkownika z filozofią działania programu i stanowić praktyczny poradnik jego stosowania. Zawiera ona również opisy kilku przykładów, prowadzące Użytkownika krok-po-kroku, umożliwiając łatwe rozpoczęcie pracy z programem. Instrukcja ta zakłada znajomość przez Użytkownika pracy w środowisku Microsoft Windows oraz pewne doświadczenie w użytkowaniu innych aplikacji pracujących w tym środowisku. - 9 -
1.1 Ogólny opis programu Program Cyborg Idea V-SIM pozwala wykonać symulację ruchu pojazdów mechanicznych, w tym pojazdów samochodowych, przyczep i naczep w niejednorodnym środowisku uwzględniając zasady dynamiki. Analizowany może być ruch pojazdów jednojak i wieloczłonowych. Ruch pojazdów oraz ich interakcje z elementami środowiska analizowane są w przestrzeni trójwymiarowej (3D). Program pozwala również symulować na drodze kinematycznej (animować) ruch innych obiektów takich, które nie są pojazdami samochodowymi, a występują w ruchu drogowym. Program posiada rozbudowany edytor graficzny działający na płaszczyźnie (2D) i pozwalający zdefiniować środowisko ruchu oraz umożliwia wizualizację 2D analizowanego ruchu w tym środowisku. Oprócz symulacji ruchu program V-SIM umożliwia analizę przebiegu i skutków zderzeń pojazdów mechanicznych miedzy sobą, z innymi uczestnikami ruchu oraz z przeszkodami terenowymi. Program wyposażony jest w rozbudowaną bazę danych technicznych kilku tysięcy pojazdów, które mogą być poddawane symulacji. Są to pojazdy praktycznie wszystkich kategorii posiadające od 1 do 3 osi wraz z naczepami oraz przyczepami z osią centralną (niekierowaną). Użytkownik nie jest jednak ograniczony do wykorzystywania wspomnianych pojazdów aktualnie znajdujących się w bazie - ma możliwość modyfikowania wprowadzonych parametrów technicznych oraz tworzenia własnych pojazdów. - 10 -
1.2 Przeznaczenie programu Program Cyborg Idea V-SIM znajduje zastosowanie wszędzie tam, gdzie istnieje potrzeba symulowania zachowania się pojazdów samochodowych z uwzględnieniem złożonego opisu środowiska ruchu i ewentualnych zderzeń. Symulacja taka może mieć na celu: odtworzenie rzeczywistego przebiegu ruchu pojazdu lub określenie zachowania pojazdu o hipotetycznych parametrach lub rzeczywistego pojazdu w hipotetycznych warunkach ruchu. W zależności od przedstawionych celów symulacji, program może znaleźć zastosowanie odpowiednio w następujących dziedzinach: Rekonstrukcja wypadków drogowych; Projektowanie pojazdów, ich podzespołów lub modyfikacji; Inżynieria drogowa. - 11 -
1.3 Podstawowe parametry programu Poniżej zestawiono podstawowe parametry programu Cyborg Idea V-SIM na tle innych programów symulacyjnych dostępnych na rynku: Model matematyczny Analiza ruchu pojazdów Analiza zderzeń Modelowanie pojazdów członowych Ilość stopni swobody dla typowego pojazdu V-SIM 2.0 Tak 3D 3D V-SIM 1.0 Nie PC-CRASH 5.0 7.1 2D/3D 1 10 6 Krok całkowania 2 200 µs 3 1 ms 5 ms 4 Rozmieszczenie masy pojazdów Model oddziaływania opony Model zderzenia Funkcje graficzne Definiowanie środowiska ruchu TM-Easy / Dugoff Siłowy / Impulsowy 3D 2D Dugoff PC-CRASH 4.1 Junior W płaszczyźnie x -z pojazdu Liniowy / TM-Easy Liniowy Impulsowy Impulsowy 5 Impulsowy Wizualizacja ruchu pojazdów 2D 2D lub 3D 2D Warstwy obiektów Tak Tak Nie Biblioteka sylwetek pojazdów Tak Tak Nie 6 Biblioteka pionowych znaków drogowych 2D Tak Tak Nie Import obiektów OLE Tak Nie 1 Standardowo analiza płaska (2D), po uzupełnieniu przez użytkownika pewnych parametrów analiza trójwymiarowa (3D) 2 Długość kroku całkowania wpływa na precyzję wykonywanych obliczeń. Im krótszy krok całkowania tym dokładniej analizowany jest ruch. 3 Standardowy krok całkowania. Może być modyfikowany przez użytkownika w zakresie 100µs 1ms 4 Standardowy krok całkowania. Może być modyfikowany przez użytkownika 5 Od wersji 7.0 opcjonalnie siłowy model zderzenia 6 Biblioteka dostępna za dopłatą - 12 -
Ograniczenia V-SIM 2.0 V-SIM 1.0 PC-CRASH 5.0 7.1 PC-CRASH 4.1 Junior Ilość symulowanych obiektów Nieograniczona Nieograniczona 2 Ilość otwartych projektów Nieograniczona 1-13 -
1.4 Zastosowane modele 1.4.1 Symulacja ruchu pojazdów Analiza ruchu pojazdów mechanicznych odbywa się według zasad dynamiki w przestrzeni trójwymiarowej (3D), z uwzględnieniem pełnych 6 stopni swobody. Pojazd traktowany jest jako bryła sztywna posiadająca pojedynczą masę. W analizie dynamiki ruchu uwzględniane są także momenty bezwładności poszczególnych kół oraz elementów zespołu napędowego. Dodatkowe stopnie swobody to ruch obrotowy kół wokół ich osi. Łącznie, przy analizowaniu ruchu typowego, 4-kołowego pojazdu, uwzględnianych jest 10 stopni swobody [1]. Model symulowanego pojazdu uwzględnia następujące elementy: 1. Rozkład masy. Program V-SIM umożliwia swobodne zdefiniowanie rozkładu masy pojazdu poprzez wskazanie dowolnego położenia środka masy i głównych momentów bezwładności pustego pojazdu. Przy wyznaczeniu wypadkowego położenia środka masy oraz momentów bezwładności program uwzględnia rozmieszczenie ładunku i pasażerów wewnątrz pojazdu. 2. Zawieszenie. Program V-SIM posiada kinematyczny model niezależnego zawieszenia kół. Model ten uwzględnia pionowy ruch koła, a siły reakcji występujące w zawieszeniu wpływają na dynamikę ruchu całego pojazdu. Siły reakcji wyznaczane są niezależnie dla każdego koła przy uwzględnieniu, sztywności o charakterze progresywnym, tłumienia (niezależnie dla fazy kompresji i rozciągania) oraz sztywności drążków stabilizacyjnych. Zastosowany model umożliwia również analizowanie wpływu na ruch pojazdu różnego stopnia zużycia lub awarii poszczególnych elementów zawieszenia. Pojazdy mogą być wyposażone w jedną do trzech osi. 3. Koła. Dla każdego koła niezależnie analizowana jest dynamika jego ruchu obrotowego (uwzględniając po jednym stopniu swobody). Przy wyznaczaniu interakcji opona nawierzchnia zastosowany jest zaawansowany model TM-Easy opracowany przez Prof. G. Rilla [5] w oparciu o wyniki badań obecnie stosowanych opon z uwzględnieniem wprowadzonych później udoskonaleń [9]. Alternatywnie może być wybrany model opracowany w Instytucie Bezpieczeństwa Drogowego Uniwersytetu Michigan (HSRI) przez zespół Dugoffa [3] z uwzględnieniem wprowadzonych później udoskonaleń Error! Reference source not found.. Model toczenia koła ogumionego uwzględnia również zjawisko aquaplaningu. 4. Układ kierowniczy. Układ kierowniczy w programie V-SIM realizowany jest przez kinematyczny model uwzględniający podatność. Układ ten realizuje lub, opcjonalnie nie, zasady Ackermana. Kierowana może być dowolnie wybrana oś pojazdu. 5. Układ hamulcowy. Pojazd wyposażony jest w układ hamulcowy zasadniczy oraz pomocniczy (ręczny). Układ zasadniczy zawiera opcjonalnie korektor sił hamowania o zadanej parametrycznie charakterystyce oraz opcjonalnie symuluje działanie układu przeciwblokującego ABS. Działanie układu ABS modelowane jest na zasadzie regulatora proporcjonalnego utrzymującego współczynnik poślizgu na poziomie 20% poprzez modulację momentu hamującego niezależnie dla każdego z kół. Przyczepy oraz naczepy mogą być wyposażone w układ hamulcowy sprzężony z pojazdem ciągnącym lub najazdowy. Zastosowane modele umożliwiają również analizowanie wpływu nieprawidłowego funkcjonowania elementów tego układu. - 14 -
6. Silnik. Pojazdy mogą być wyposażone w silniki o zadanej parametrycznie charakterystyce, umożliwiające uzyskanie przez pojazd rzeczywistych wartości przyspieszeń. 7. Układ przeniesienia napędu. Pojazdy posiadają modele układów przeniesienia napędu zawierające takie elementy jak: sprzęgło, skrzynia biegów z możliwością ręcznej lub automatycznej zmiany przełożenia, przekładnię główną, oraz mechanizm różnicowy. Napęd może być przekazywany na dowolnie wybrane osie pojazdu. 8. Opór aerodynamiczny nadwozia. Program uwzględnia siły aerodynamiczne działające na nadwozie pojazdu niezależnie dla opływu wzdłużnego, aby uwzględnić czołowy opór aerodynamiczny pojazdu poruszającego się z większą prędkością jak i opływu poprzecznego, aby uwzględnić siły spowodowane przez wiatr boczny. 1.4.2 Pojazdy wieloczłonowe Oprócz typowych pojazdów jednoczłonowych, V-SIM umożliwia modelowanie zachowania pojazdów wieloczłonowych, takich jak ciągnik siodłowy z naczepą lub samochód z przyczepą z osią centralną (niekierowaną). Program umożliwia automatyczną analizę ewentualnych zderzeń pomiędzy członami tego samego pojazdu. Modelowane sprzęgi mają zadawaną sztywność liniową i kątową, ograniczoną ruchliwość kątową oraz zadane obciążenia graniczne, po którym następuje zerwanie więzu i dalsza analiza ruchu członów pojazdu jak niezależnych obiektów. 1.4.3 Model kierowcy Program V-SIM wyposażony jest w model kierującego pojazdem, który potrafi tak sterować kołem kierownicy, aby pojazd podążał po wyznaczonym przez użytkownika torze ruchu. Symulowany przez program kierowca może mieć zadany przez użytkownika stopień sprawności. Model kierowcy wykorzystywany jest w następujących zadaniach: podążanie zadanym torem ruchu, zmiana pasa ruchu. Ponadto program posiada wbudowane regulatory PID umożliwiające na życzenie użytkownika utrzymanie stałej prędkości jazdy, stałej wartości opóźnienia przy hamowaniu lub stałej wartości przyspieszenia w zadaniu Przyspieszanie. 1.4.4 Modele zderzeń Program V-SIM może analizować zderzenia pomiędzy pojazdami biorącymi udział w symulacji, pomiędzy pojazdami, a nieruchomymi przeszkodami terenowymi występującymi w środowisku, a także pomiędzy pojazdami a innymi uczestnikami ruchu drogowego. Przebieg zderzenia oraz jego konsekwencje analizowane są w przestrzeni trójwymiarowej (3D). Modelowane są zderzenia szorstkie z poślizgiem lub bez. Przy analizie zderzeń program może stosować dwa modele zderzenia: Model siłowy (ciągły), w którym siły działające pomiędzy uczestnikami zderzenia rozwijają się w sposób ciągły od pierwszego kontaktu nadwozi do ostatecznego ich rozszczepienia. Model ten został specjalnie opracowany dla potrzeb komputerowej symulacji ruchu pojazdów i jest najbardziej zbliżony do rzeczywistego przebiegu zderzenia [7]. - 15 -
Klasyczny, impulsowy model zderzenia opisany pierwotnie w literaturze przez Kudlicha [4] i Slibara [6]. Model ten opiera się na współczynniku restytucji w miejsce współczynników sztywności poszczególnych elementów nadwozia. Umożliwia on interakcję użytkownika umożliwiając mu skorygowanie automatycznie przyjętych przez program wartości. W modelu tym program może funkcjonować w różnych trybach, począwszy od manualnego, w którym użytkownik ma pełny wpływ na parametry zachodzącego zderzenia aż do w pełni automatycznego, w którym nie jest wymagana ingerencja użytkownika. Analiza zderzeń w obydwu modelach może być przez program wykonywania całkowicie automatycznie, bez ingerencji ze strony użytkownika, jak również użytkownik ma pełną możliwość modyfikowania / zadawania parametrów zderzeń przyjmowanych przez program. - 16 -
1.5 Wymagania programu Program V-SIM przeznaczony jest do pracy w 32-bitowym środowisku Microsoft Windows rodziny Windows NT, tj. Windows 2000, XP, 2003 lub Vista. Przy pewnych ograniczeniach graficznych program będzie także pracował pod kontrolą Windows 98 lub Me. Do zainstalowania programu wymagane jest posiadanie napędu CD-ROM (funkcję napędu CD-ROM spełniają również napędy DVD-ROM czy nagrywarki CD-R/RW lub DVD-R/RW) lub połączenia z Internetem. Do zainstalowania sprzętowego klucza zabezpieczającego wymagane jest posiadanie wolnego złącza USB lub LPT (zwanego także drukarkowym lub równoległym). W wypadku złącza LPT może być ono nadal wykorzystywane do podłączenia drukarki. Program nie stawia innych, dodatkowych wymagań systemowi Użytkownika. Aby jednak w pełni wykorzystać jego możliwości wymagane jest posiadanie drukarki graficznej (atramentowej lub laserowej) i praca w rozdzielczości co najmniej 800 x 600 w trybie 64k kolorów (HighColor). - 17 -
1.6 Instalacja programu 1.6.1 Zawartość pakietu z programem W skład pakietu dostarczanego razem z programem w wersji pełnej (nie demonstracyjnej) wchodzą następujące elementy: Dokument stwierdzający legalność użytkowania programu (Umowa Licencyjna); Nośnik programu w postaci płyty CD-R; Klucz sprzętowy w wersji USB lub LPT; Drukowana. Przed przystąpieniem do instalacji programu proszę upewnić się, że dostępne są wszystkie te elementy. 1.6.2 Przygotowania do instalacji Jeżeli program ma być instalowany w systemie Windows z rodziny NT (Windows 2000, XP, 2003 lub Vista) musi być instalowany z konta o prawach administratora systemu. Użytkownik instalujący program musi więc: Posiadać uprawnienia administratora systemu, lub Zalogować się do systemu jako administrator, lub Skontaktować się z fizycznym administratorem systemu. 1.6.3 Instalacja klucza sprzętowego Przed przystąpieniem do instalacji samego programu należy zainstalować fizycznie w komputerze, na którym użytkowany będzie program, sprzętowy klucz zabezpieczający, który jest dostarczany razem z programem. Klucz ten zapewnia autoryzowany dostęp do programu i musi być podłączony do komputera przez cały czas pracy z programem. Wersja demonstracyjna programu nie wymaga obecności klucza. w wypadku takiej wersji należy od razu przejść do rozdziału 1.6.4 (strona 19). Program V-SIM dostarczany jest z jednym z dwóch rodzajów klucza sprzętowego: USB i LPT. Wybór rodzaju klucza dokonywany jest na etapie zamówienia programu. Jeżeli dostarczony Państwu klucz nie odpowiada Państwa potrzebom prosimy o kontakt z naszą firmą. Rys. 1 Klucz sprzętowy USB Konkretny sposób instalacji zależy od wybranego klucza. 1.6.3.1 Klucz USB Rys. 2 Klucz sprzętowy LPT Aby zainstalować klucz USB należy odnaleźć wolne złącze USB komputera i włączyć do niego klucz. Złącze USB ma postać krótkiej szczeliny z widocznymi 4 stykami. Nowoczesne komputery są z reguły wyposażone w 2-6 takich złącz. Znajdują się one - 18 -
najczęściej na tylnej ściance komputera, czasem na przedniej ściance, na monitorze lub klawiaturze. Klucz USB może być podłączany lub odłączany od komputera w trakcie jego pracy. 1.6.3.2 Klucz LPT Aby zainstalować klucz LPT należy w pierwszej kolejności wyłączyć komputer lub upewnić się, że jest on wyłączony, gdyż urządzenia na złączu LPT mogą być jedynie podłączane lub odłączane od komputera w momencie, gdy jest on wyłączony. Podłączanie / odłączanie urządzeń LPT przy włączonym komputerze lub urządzeniu grozi uszkodzeniem urządzenia lub samego portu LPT. Następnie należy zlokalizować port LPT, nazywany także portem drukarkowym lub portem równoległym. Złącze to ma postać podłużnego występu z dwoma rzędami (25szt.) dziurek, identycznego jak jedno ze złącz klucza sprzętowego. Jest ono często oznaczone ikoną drukarki lub/i kolorem różowym. Większość komputerów wyposażonych jest w jedno takie złącze umieszczone na tylnej ściance. Jeżeli do złącza tego podłączona jest drukarka należy ją tymczasowo odłączyć. Po zlokalizowaniu złącza LPT należy wetknąć do niego klucz sprzętowy pasującym końcem (z pinami) dokręcając lekko śruby po obydwu końcach. Jeżeli ze złącza tego ma też korzystać drukarka, jej kabel należy włączyć w wolny koniec klucza sprzętowego. Po wykonaniu tych czynności można włączyć komputer. 1.6.3.3 Sterownik klucza Aby klucz sprzętowy mógł poprawnie funkcjonować (komunikować się z programem), na komputerze musi zostać zainstalowany odpowiedni sterownik programowy. w trakcie instalacji programu V-SIM domyślnie instalowany jest odpowiedni sterownik, dostępny na chwilę przygotowania wersji instalacyjnej programu. Sterownik taki, szczególnie dla klucza w wersji LPT, pracuje w dość trudnych warunkach. Jest on ściśle związany z konkretną konstrukcją komputera, urządzeniami, które się przez niego komunikują (drukarki), a także z konkretną wersją systemu operacyjnego. Może więc wystąpić taka sytuacja, że będzie wymagane zainstalowanie nowszego sterownika, niż ten, dostarczony z programem. Sterowniki te są stale udoskonalane przez ich producenta. w sprawie nowszych wersji sterowników prosimy zaglądać do naszego serwisu WWW pod adresem http://www.cyborgidea.com.pl, lub na strony polskiego dystrybutora kluczy: http://www.systherm-info.pl/hasp, ewentualnie do samego producenta: http://www.ealaddin.com/hasp (serwis anglojęzyczny). Dodatkowo, na płycie z programem w katalogu \HASP, został umieszczony program HaspUserSetup.EXE (wersja anglo- lub niemieckojęzyczna) za pomocą którego można samodzielnie zainstalować sterownik, sprawdzić aktualny stan instalacji lub rozwiązać ewentualne problemy. 1.6.4 Instalacja samego programu Po zainstalowaniu klucza sprzętowego można przejść do instalacji samego programu. Aby zapoczątkować instalację należy umieścić nośnik programu (płytę CD-R) w napędzie komputera. Po chwili powinien rozpocząć się automatycznie proces instalacji. Jeżeli po dłuższej chwili proces instalacji nie rozpoczął się samoistnie należy z menu Start wybrać polecenie Uruchom..., w wyświetlonym oknie wprowadzić: D:\index (gdzie D: jest literą - 19 -
napędu, w którym znajduje się płyta) i potwierdzić przyciskiem OK. w trakcie instalacji należy postępować zgodnie z instrukcjami wyświetlanymi na ekranie. W pewnym momencie program instalacyjny pyta o instalację sterowników klucza sprzętowego. Domyślnym ustawieniem jest instalacja sterownika. Jeżeli sterownik klucza został poprawnie zainstalowany już wcześniej lub użytkownik zamierza go zainstalować samodzielnie należy wybrać opcję Nie instaluj. W trakcie instalacji uaktualniane są niektóre elementy systemu operacyjnego, w tym system dostępu do baz danych Microsoft DAO 3.6. Po zakończeniu procesu instalacji może być konieczne powtórne uruchomienie komputera. Instalacja trwa do kilku minut w zależności od wydajności komputera i zakresu wykonanych aktualizacji. Na koniec procesu instalacji, jeżeli nie było potrzeby powtórnego uruchomienia komputera, program instalacyjny proponuje uruchomienie właśnie zainstalowanego programu. Po zakończeniu instalacji program V-SIM można uruchamiać przez kliknięcie pozycji Cyborg Idea V-SIM ze wybranego w trakcie instalacji folderu (domyślnie Cyborg Idea Experts) z menu Start. 1.6.5 Praca użytkownika o ograniczonych uprawnieniach Rozdział ten nie dotyczy instalacji programu w systemach Windows 98 lub Windows Me. W pozostałych systemach nie dotyczy także użytkowania programu przez użytkownika o uprawnieniach administratora systemu (są to domyślne ustawienia użytkownika Windows XP, Vista). Jeżeli program V-SIM został zainstalowany w systemie operacyjnym z rodziny Windows NT (Windows 2000, XP, 2003 lub Vista), a ma być wykorzystywany przez użytkownika o ograniczonych prawach: administrator systemu musi zapewnić 7 użytkownikowi programu prawo zapisu do katalogu, w którym zainstalowany został program (domyślnie C:\Program Files\Cyborg IDEA\VehSim). Użytkownik programu powinien mieć także zapewnione prawo modyfikacji pliku vdata.mde, znajdującego się w tym katalogu. Plik ten zawiera bazę danych pojazdów, która może być modyfikowana przez użytkownika. 7 W sprawie zapewnienia odpowiednich uprawnień użytkownikowi prosimy zapoznać się z dokumentacją do posiadanego systemy operacyjnego. - 20 -
1.7 Deinstalacja programu Jeżeli z jakichkolwiek powodów wystąpi potrzeba usunięcia programu V-SIM z komputera należy postępować podobnie, jak w przypadku innych programów zainstalowanych w środowisku Windows, tzn.: 1. Z menu Start wybrać Panel Sterowania. 2. W oknie Panelu Sterowania podwójnie kliknąć ikonę Dodaj lub usuń programy. 3. Z listy zainstalowanych programów wybrać, przez kliknięcie, pozycję Cyborg Idea V-SIM 2.0 a następnie przycisnąć Usuń/Zmień. 4. Dalej postępować według wskazówek na ekranie. 5. Oprócz samego programu usunąć można, zainstalowany razem z nim, sterownik klucza sprzętowego, o ile żaden inny z zainstalowanych programów z niego nie korzysta. w tym celu z listy należy wybrać pozycję HASP Device Driver i podobnie przycisnąć Usuń/Zmień. - 21 -
1.8 Dwa interfejsy użytkownika Program V-SIM oferuje użytkownikowi dwa niezależne sposoby obsługi programu związane z udostępnianym interfejsem użytkownika. 9. Interfejs uproszczony, przeznaczony dla początkujących użytkowników. w tym trybie pracy programu użytkownik ma możliwość wglądu i modyfikacji podstawowych parametrów wpływających na obliczenia oraz opisujących ruch obiektu. Podczas pracy z tym interfejsem niektóre zakładki właściwości obiektów oraz niektóre, dodatkowe parametry na pozostałych zakładkach nie są wyświetlane. Elementy interfejsu, które nie są w tym trybie pokazywane, oznaczone są w dokumentacji specjalną ikoną:. Podstawową zaletą tego interfejsu jest możliwość łatwej obsługi programu. 10. Interfejs pełny, przeznaczony dla zaawansowanych użytkowników. Oferuje on pełną obsługę wszystkich możliwości programu, jednak początkujący użytkownicy mogą poczuć się zagubieni w mnogości parametrów, opcji i ustawień. Niezależnie od wybranego interfejsu moduł obliczeniowy programu funkcjonuje w ten sam sposób. Identyczny jest również format zapisywanych przez program plików w obydwu trybach pracy. Podczas pierwszego uruchomienia programu użytkownik pytany jest o wybór odpowiadającego mu interfejsu. w trakcie dalszej pracy interfejs może być w każdej chwili zmieniony za pomocą polecenia Uproszczony interfejs w menu Narzędzia. Zalecamy, aby przy pierwszym kontakcie z programem, wybrać uproszczony interfejs, a dopiero po upływie pewnego czasu, po nabraniu pewnej wprawy w posługiwaniu się programem przełączenie na interfejs pełny. - 22 -
1.9 Tworzenie, otwieranie i zapis dokumentów W momencie rozpoczęcia pracy program tworzy nowy, czysty dokument. Jeżeli w trakcie pracy zajdzie potrzeba utworzenia kolejnego, czystego dokumentu należy wywołać polecenie Nowy z menu Plik (skrót klawiszowy [Ctrl]+[N]). Program V-SIM umożliwia jednoczesną pracę z wieloma otwartymi jednocześnie dokumentami. Każdy z dokumentów może być udostępniony w osobnym oknie w ramach głównego okna programu. Manipulować oknami dokumentów można przez polecenia zgromadzone w menu Okno. Aby zapisać zmiany wykonane w dokumencie należy wybrać polecenie Plik\Zapisz (skrót klawiszowy [Ctrl]+[S]). Jeżeli dokument ten nie był wcześniej nigdzie zapisany program otworzy standardowy dialog Zapisz plik pozwalający użytkownikowi nadać nazwę pliku i wskazać miejsce (folder), w którym ma być on zapisany. Wcześniej zapisany dokument może też być zapisany w pliku o innej nazwie lub w innym miejscu. Należy w tym celu wywołać polecenie Plik\Zapisz jako. W momencie zamykania programu program zaproponuje użytkownikowi zapisanie wszystkich zmodyfikowanych dokumentów, jeżeli wykonane zmiany nie zostały wcześniej zapisane. Aby otworzyć wcześniej zapisany dokument należy wywołać polecenie Plik\Otwórz (skrót klawiszowy [Ctrl]+[O]). Po jego wywołaniu program otworzy standardowy dialog Otwórz plik za pomocą którego należy wskazać plik który ma zostać otwarty. Dla ułatwienia W dolnej części menu Plik program tworzy automatycznie listę kilku ostatnio otwieranych i zapisywanych dokumentów. Wybranie którejkolwiek z pozycji w tej liście powoduje otwarcie wskazanego dokumentu. - 23 -
1.10 Ogólne zasady obsługi programu Poniżej zamieszczono rysunek przedstawiający typowy wygląd programu w trakcie pracy z zaznaczonymi podstawowymi elementami interfejsu użytkownika. Większość z tych elementów jest identyczna i zachowuje się w identyczny sposób jak w innych programach pracujących w środowisku Windows. Konkretny wygląd programu może różnić się nieco od przedstawionego w zależności od użytkowanego systemu Windows, jego ustawień oraz ustawień samego programu. Główne nenu programu Listwa tytułowa programu Podstawowa listwa narzędziowa Listwa narzędziowa Wstawianie Pionowy pasek przymiaru Poziomy pasek przymiaru Pionowa listwa przewijania Obszar roboczy Listwa narzędziowa Stoper Pozioma listwa przewijania Komunikaty Listwy stanu Listwa narzędziowa Symulacja Suwak przebiegu symulacji Listwa narzędziowa Obiekty Obszar wskaźników Listwy stanu Rys. 3 Główne elementy interfejsu użytkownika 1.10.1 Listwa tytułowa programu Listwa tytułowa programu zawiera następujące elementy licząc od lewej do prawej: Ikonę programu Nazwę programu Nazwę otwartego dokumentu (w kwadratowych nawiasach) Ikonę minimalizacji rozmiaru okna programu Ikonę maksymalizacji lub przywrócenia rozmiaru okna programu Ikonę zamknięcia programu Przeciągając myszą listwę tytułową programu można przesuwać po ekranie całe okno programu. - 24 -
1.10.2 Główne menu programu Główne menu programu zawiera wszystkie polecenia umożliwiające sterowanie pracą programu. Dostęp do poleceń menu uzyskuje się przez klikanie myszą lub za pomocą klawiatury przyciskając klawisz [Alt] wraz z podkreśloną literą nazwy menu. Dalej po menu można poruszać się za pomocą strzałek kursora lub dalej przyciskając jednocześnie [Alt] i podkreśloną literę nazwy polecenia lub podmenu. Niektóre, najczęściej używane polecenia w programie posiadają dodatkowo tzw. klawisz skrótu, który pozwala w każdej chwili bezpośrednio wywołać dane polecenie. Opisy skrótów klawiszowych znajdują się po prawej stronie nazwy danego polecenia. i tak, żeby wywołać polecenie Otwórz... znajdujące się w menu Plik można wybrać przyciskając jednocześnie klawisze [Alt]+[P] (dostęp do menu Plik), a następnie [Alt]+[O], lub od razu jednocześnie [Ctrl]+[O] (skrót klawiszowy). Zaznaczanie poszczególnych poleceń menu (robimy to przesuwając nad nimi kursor myszy lub za pomocą strzałek kursora na klawiaturze), lecz nie wywoływanie ich (zobacz rozdział 1.10.7) spowoduje pojawianie się krótkich opisów znaczenia poszczególnych poleceń u dołu okna programu w listwie statusu. Wielokropek występujący zaraz po nazwie polecenia w menu (np. Drukuj...) oznacza, że wywołanie danego polecenia nie wywołuje bezpośrednio związanej z nim czynności, tylko okno dialogowe pozwalające wprowadzić parametry czynności lub tylko potwierdzić jej wykonanie. Polecenia głównego menu zebrane zostały w grupy w zależności do ich przeznaczenia: 1. Plik polecenia związane z obsługą całych dokumentów w programie. Otwieranie i zapisywanie dokumentów, wydruk, import i eksport danych. 2. Edycja - polecenia związane z modyfikacją poszczególnych elementów dokumentu, zaznaczanie obiektów, usuwanie, modyfikowanie, operacje na Schowku. 3. Widok polecenia związane z modyfikacją wyglądu programu, włączanie i wyłączanie poszczególnych elementów interfejsu użytkownika, powiększenie, edycja warstw. 4. Wstaw - polecenia związane z tworzeniem i umieszczaniem nowych elementów graficznych w dokumencie. 5. Rozmieszczenie - polecenia związane z usystematyzowaną aranżacją rozmieszczenia elementów graficznych na dokumencie. 6. Obiekty polecenia związane z tworzeniem nowych obiektów będących aktywnym przedmiotem symulacji oraz dostęp do już wprowadzonych obiektów. 7. Symulacja polecenia związane ze sterowaniem przebiegiem wykonywanej symulacji oraz obsługą specjalnych wydarzeń zachodzących w jej trakcie. 8. Narzędzia polecenia związane z wyborem narządzi do modyfikowania elementów dokumentu, narzędzia pomiarowe, opcje programu. 9. Okno polecenia związane z manipulowaniem oknami zawierającymi otwarte dokumenty w programie. 10. Pomoc polecenia związane z udzielaniem pomocy użytkownikowi, informacje o programie. - 25 -
1.10.3 Listwy narzędziowe Listwy narzędziowe stanowią pomoc w szybkiej obsłudze programu i zawierają najczęściej wywoływane polecenia w postaci ikon. Obsługa listw narzędziowych sprowadza się do klikania myszą na odpowiednich ikonach, co powoduje wywoływanie związanych z nimi poleceń oraz obserwacji stanu elementów znajdujących się na tej listwie. Niektóre z ikon na listwach narzędziowych zawierają dodatkowe elementy w postaci strzałek skierowanych w dół po prawej stronie ikony. Strzałki te informują o istnieniu specjalnych menu związanych z danym poleceniem. Jeżeli strzałka stanowi integralny element przycisku, jak w przypadku: - naciśnięcie jakiejkolwiek części przycisku powoduje wywołanie odpowiedniego menu. Jeżeli zaś strzałka stanowi wyodrębniony fragment przycisku, jak w przypadku: - przyciśnięcie tylko tej wyodrębnionej, prawej części powoduje wywołanie menu. Przyciśnięcie pozostałej, lewej części przycisku powoduje od razu wywołanie przypisanego polecenia. Podobnie jak dla poleceń menu, aktywowanie danego przycisku na listwie narzędziowej (przez przesunięcie nad nim kursorem myszy) bez jego przyciskania powoduje wyświetlenie w Linii statusu krótkiego opisu znaczenia poszczególnych poleceń. Dodatkowo, przytrzymując przez chwilę kursor myszy nad danym przyciskiem, możemy wywołać małe okienko ( dymek ) z nazwą związanego z przyciskiem polecenia. Poszczególne listwy narzędziowe mogą być pokazywane lub ukrywane za pomocą poleceń podmenu Widok\Listwy narzędziowe. Każda z listw narzędziowych może być również przemieszczona w inne miejsce przez przeciągnięcie myszą za uchwyt znajdujący się z lewej strony listwy. Listwy narzędziowe mogą być rozmieszczone wzdłuż każdego z boków głównego okna programu 8 (tzw. zadokowane) lub pozostawione jako wolnostojące w dowolnym miejscu 9. Program, pomiędzy sesjami pracy, zapamiętuje ustawienia listw narzędziowych. Program V-SIM zawiera szereg listw narzędziowych zawierających skróty poleceń pogrupowane w zależności od spełnianej przez nie funkcji. Część z listw narzędziowych, zawierających rzadziej wywoływane polecenia nie jest w ogóle wyświetlanych w momencie pierwszego uruchomienia programu. 1.10.3.1 Podstawowa listwa narzędziowa Rys. 4 Podstawowa listwa narzędziowa Podstawowa listwa narzędziowa skupia ikony odpowiadające poleceniom związanym z obsługą dokumentów, wydrukiem, obsługą Schowka, mechanizmem Cofnij-Przywróć, edycją obiektów, parametrami środowiska. Są to polecenia: 8 Aby uniknąć pkrzyklejenia (zadokowania) listwy przy przeciągniąciu w pobliże jednego z boków głównego okna programu należy przy przeciąganiu trzymać wciśnięty kalwisz [Ctrl]. 9 Leżeli listwa narzędziowa jest pozostawiona jako wolnostojąca można zmienić jej wymiary, tzn, zmienić podział na wiersze/kolumny zawierające elementy. Aby to zrobić należy przeciągnąć myszą dowolny z boków okna zawierającego wolnostojącą listwę. - 26 -
Ikona i nazwa polecenia Klawisz skrótu Opis w rozdziale Plik\Nowy [Ctrl]+[N] Plik\Otwórz [Ctrl]+[O] 1.9 s. 23 Plik\Zapisz [Ctrl]+[S] Plik\Podgląd wydruku Plik\Drukuj [Ctrl]+[D] 2.7 s. 68 Edycja\Wytnij [Ctrl]+[X] Edycja\Kopiuj [Ctrl]+[C] 2.2.12 s. 43 Edycja\Wklej [Ctrl]+[V] Edycja\Cofnij [Ctrl]+[Z] Edycja\Przywróć [Ctrl]+[Y] 2.6.1 s. 63 Edycja\Usuń [Del] 2.2.5 s. 41 Edycja\Właściwości [Alt]+[Enter] 2.2.4 s. 41 Plik\Parametry globalne 2.1 s. 38 Narzędzia\Test warunków środowiska 2.5 s. 62 Symulacja\Zaznacz pozycje [Ctrl]+[M] 4.3.3 s. 101 Symulacja\Analiza zderzenia [Ctrl]+[L] 5.3.4 s. 118 Narzędzia\Rejestr zdarzeń [Ctrl]+[D] 4.5 s. 105 Narzędzia\Raport [Ctrl]+[R] 4.6 s. 106 Narzędzia\Opcje [Ctrl]+[K] Widok\Przymiary 2.6.3 s. 63 Widok\Linie odniesienia 2.6.4 s. 64 Widok\Warstwy\Edytuj [Ctrl]+[W] 2.2.2 s. 39 Widok\Powiększenie 2.2.1 s. 39 Pomoc\Informacje o programie Pomoc\Serwis w Internecie 1.10.3.2 Listwa narzędziowa Wstawianie Rys. 5 Listwa narzędziowa Wstawianie Listwa narzędziowa Wstawianie skupia ikony o odpowiadające poleceniom związanym z wprowadzaniem nowych elementów środowiska ruchu (zobacz rozdział 2.2, strona 39) oraz obiektów symulacji (zobacz rozdział 3, strona 73). Są to następujące polecenia: Ikona i nazwa polecenia Klawisz skrótu Opis w rozdziale Narzędzia\Zaznaczanie [Esc] 2.2.3 s. 40 Narzędzia\Przemieszczanie 2.6.5 s. 64-27 -
Ikona i nazwa polecenia Klawisz skrótu Opis w rozdziale Narzędzia\Skalowanie 2.6.6 s. 64 Wstaw\Linia [L] 2.3.1 s. 45 Wstaw\Prostokąt [P] 2.3.2 s. 45 Wstaw\Zaokrąglony prostokąt [Z] 2.3.3 s. 46 Wstaw\Elipsa [E] 2.3.4 s. 46 Wstaw\Wielokąt [W] 2.3.5 s. 47 Wstaw\Łamana [A] 2.3.6 s. 47 Wstaw\Krzywa Bezier a [B] 2.3.7 s. 48 Wstaw\Symbol [S] 2.3.8 s. 48 Wstaw\Tekst [T] 2.3.10 s. 50 Wstaw\Obrazek [O] 2.3.9 s. 49 Wstaw\Wymiar liniowy [I] 2.3.11 s. 50 Wstaw\Wymiar kątowy [K] 2.3.12 s. 51 Wstaw\Układ współrzędnych [U] 2.3.13 s. 51 Wstaw\Znacznik pozycji [N] 2.3.14 s. 52 Wstaw\Odcinek drogi [D] 2.4.1 s. 56 Wstaw\Skrzyżowanie [R] 2.4.2 s. 58 Wstaw\Nchylony obszar 2.4.3 s. 58 Wstaw\Inna nawierzchnia 2.4.4 s. 59 Wstaw\Obszar wiatru 2.4.5 s. 60 Wstaw\Słup 2.4.6 s. 60 Wstaw\Ściana 2.4.7 s. 61 Wstaw\Statyczna sylwetka [J] 2.3.15 s. 53 Wstaw\Położenie ciała [C] 2.3.16 s. 54 Wstaw\Znak drogowy [G] 2.3.17 s. 54 Wstaw\Sygnalizator świetlny 2.3.18 s. 55 Obiekty\Dodaj\Pojazd mechaniczny 3.1 s. 74 Obiekty\Dodaj\Obiekt kinematyczny 3.2 s. 91 1.10.3.3 Listwa narzędziowa Pomiary Rys. 6 Listwa narzędziowa Pomiary Listwa narzędziowa Pomiary skupia ikony odpowiadające poleceniom związanym z pomiarami wykonywanymi na rysunku. Są to następujące polecenia: - 28 -
Ikona i nazwa polecenia Klawisz skrótu Opis w rozdziale Narzędzia\Pomiary\Odległość 2.6.8.1 s. 65 Narzędzia\Pomiary\Nachylenie 2.6.8.2 s. 66 Narzędzia\Pomiary\Kąt 2.6.8.3 s. 66 Narzędzia\Pomiary\Rozmiar 2.6.8.4 s. 66 Narzędzia\Pomiary\Powierzchnia 2.6.8.5 s. 66 Narzędzia\Pomiary\Proporcja 2.6.8.6 s. 67 Listwa ta domyślnie nie jest wyświetlana. 1.10.3.4 Listwa narzędziowa Rozmieszczenie Listwa narzędziowa Rozmieszczenie skupia ikony odpowiadające poleceniom związanym z aranżacją rozmieszczenia elementów graficznych na rysunku. Są to następujące polecenia: Ikona i nazwa polecenia Klawisz skrótu Opis Rozmieszczenie\Wyrównaj obiekty\lewo Rozmieszczenie\Wyrównaj obiekty\prawo Rozmieszczenie\Wyrównaj obiekty\góra Rozmieszczenie\Wyrównaj obiekty\dół Rozmieszczenie\Wyrównaj obiekty\centruj poziomo Rozmieszczenie\Wyrównaj obiekty\centruj pionowo Rozmieszczenie\Centruj na dokumencie\poziomo Rozmieszczenie\Centruj na dokumencie\pionowo Rozmieszczenie\Rozstaw\Poziomo Rozmieszczenie\Rozstaw\Pionowo Rozmieszczenie\Wyrównaj rozmiar\szerokość Rozmieszczenie\Wyrównaj rozmiar\wysokość Rozmieszczenie\Wyrównaj rozmiar\rozmiar Rozmieszczenie\Obróć\W lewo Rozmieszczenie\Obróć\W prawo Rozmieszczenie\Odbij\W poziomie Rozmieszczenie\Odbij\W pionie Rozmieszczenie\Kombinacje\Zgrupuj Rozmieszczenie\Kombinacje\Rozgrupuj Rozmieszczenie\Przenieś\Na wierzch Rozmieszczenie\Przenieś\W górę Rozmieszczenie\Przenieś\W dół [Alt]+[ ] [Alt]+[ ] [Alt]+[ ] [Alt]+[ ] [Shift]+[F9] [F9] [Shift]+[Ctrl]+[F9] [Ctrl]+[F9] [Shift]+[ Alt]+[ ] [Shift]+[ Alt]+[ ] [Ctrl]+[*] [Ctrl]+[/] [Ctrl]+[=] [Ctrl]+[G] [Ctrl]+[U] [Ctrl]+[PgUp] [PgUp] [PgDown] - 29 -
Ikona i nazwa polecenia Klawisz skrótu Opis Rozmieszczenie\Przenieś\Na spód [Ctrl]+ [PgDown] Listwa ta domyślnie nie jest wyświetlana. 1.10.3.5 Listwa narzędziowa Okno Rys. 7 Listwa narzędziowa Okno Listwa narzędziowa Okno skupia ikony związane z poleceniami związanymi z manipulowaniem oknami dokumentów. Są to następujące polecenia: Ikona i nazwa polecenia Klawisz skrótu Opis w rozdziale Okno\Nowe okno Okno\Kaskadowo Okno\Sąsiadująco w pioniw Okno\Sąsiadująco w poziomie Listwa ta domyślnie nie jest wyświetlana. 1.10.3.6 Listwa narzędziowa Stoper Rys. 8 Listwa narzędziowa Stoper Listwa narzędziowa Stoper zawiera wyświetlacz pokazujący upływający czas symulacji (zobacz rozdział 4.3.1, strona 101). Wywołując menu kontekstowe dla tego wyświetlacza (przez umieszczenie na nim kursora myszy i przyciśnięcie prawego klawisza myszy) można zmienić jego kolor lub wyzerować zegar czasu symulacji. 1.10.3.7 Listwa narzędziowa Symulacja Rys. 9 Listwa narzędziowa Symulacja Listwa narzędziowa Symulacja skupia ikony związane z poleceniami związanymi ze sterowaniem przebiegiem symulacji (zobacz rozdział 4.2, strona 97). Są to następujące polecenia: Ikona i nazwa polecenia Klawisz skrótu Opis w rozdziale Symulacja\Na początek Symulacja\Wstecz Symulacja\Krok wstecz Symulacja\Stop Symulacja\Pauza Symulacja\Krok w przód Symulacja\W przód Symulacja\Na koniec [Alt]+[Shift]+[F5] [Ctrl]+[Shift]+[F5] [Shift]+[F5] [Shift]+[F4] [F4] [F5] [Ctrl]+[F5] [Alt]+[F5] 4.2.1 s. 97-30 -
Listwa Symulacja zawiera dodatkowo listę wyboru długości kroku symulacji. 1.10.3.8 Listwa narzędziowa Znaczniki Rys. 10 Listwa narzędziowa Znaczniki Listwa narzędziowa Znaczniki zawiera ikony związane z manipulowaniem znacznikami czasu, które ułatwiają przemieszczanie się po zarejestrowanym przebiegu symulacji (zobacz rozdział 4.2.5, strona 99). Są to następujące polecenia: Ikona i nazwa polecenia Klawisz skrótu Opis w rozdziale Symulacja\Ustaw znacznik Symulacja\Poprzedni znacznik Symulacja\Następny znacznik Symulacja\Usuń znaczniki [F6] 1.10.3.9 Listwa narzędziowa Obiekty [Ctrl]+[Shift]+[F6] [Ctrl]+[F6] 4.2.5 s. 99 Rys. 11 Listwa narzędziowa Obiekty Listwa narzędziowa Obiekty zawiera ikony związane z wprowadzonymi do projektu obiektami symulacji (zobacz rozdział 4.4.1). Zawartość tej listwy zależy od aktualnie wprowadzonych obiektów. Klikając lewą stronę przycisku związanego z obiektem można wywołać jego Właściwości. Klikając prawą stronę przycisku pojawia się menu kontekstowe związane z danym obiektem. 1.10.4 Przymiary Wzdłuż boków obszaru roboczego programu rozmieszczone są standardowo listwy przymiarów, które ułatwiają, między innymi, orientację w położeniu przedstawianego fragmentu rysunku oraz dają informację o aktualnie zastosowanej skali powiększenia. Dokładniejsze informacje na temat przymiarów znaleźć można w rozdziale 2.6.3 (strona 63). 1.10.5 Obszar roboczy Obszar roboczy to najistotniejsza część interfejsu użytkownika programu. w obszarze tym użytkownik wprowadza (rysuje) poszczególne elementy środowiska ruchu a także obserwuje przebieg wykonywanej symulacji. Szczegółowe informacje w sprawie wprowadzania środowiska ruchu można znaleźć w rozdziale 2.2 (strona 39), a o obserwacji przebiegu symulacji w rozdziale 4.3 (strona 101). 1.10.6 Listwy przewijania Listwy przewijania umożliwiają przemieszczanie się po obszarze całego dokumentu (środowiska ruchu) przez przesuwanie w polu obszaru roboczego aktualnie widocznego fragmentu całego dokumentu. Listwy przewijania ułatwiają także orientację w położeniu przedstawianego fragmentu rysunku w stosunku do całego dokumentu. - 31 -
Innym, wygodnym sposobem do szybkiego przemieszczania się po dokumencie jest zastosowanie Narzędzia do przemieszczania, które zostało szczegółowo opisane w rozdziale 2.6.5 (strona 64). 1.10.7 Listwa statusu Listwa statusu służy głównie przekazywaniu informacji użytkownikowi o aktualnym stanie pracy programu oraz wskazówek, co do jego dalszego postępowania. Listwa statusu składa się z dwóch zasadniczych części: 1. Pole komunikatów, w którym wyświetlane są komunikaty opisujące stan programu, objaśnienia znaczenia poleceń menu, oraz krótkie instrukcje dla użytkownika opisujące możliwe postępowanie w danej sytuacji. 2. Pole wskaźników, składające się z kilku części pokazujących współrzędne aktualnego położenia kursora oraz aktualnie wybraną skalę powiększenia. 1.10.8 Menu kontekstowe W wielu sytuacjach pracy z programem dostępne są dodatkowe menu związane z wykonywaną czynnością lub stanem obiektu(-ów). Są to tzw. menu kontekstowe. Zawierają one najczęściej wywoływane w danej sytuacji polecenia. Aby wywołać takie menu należy, w pierwszej kolejności, umieścić we właściwym miejscu kursor myszy, aby wskazać element, którego mają dotyczyć wywoływane polecenia. Następnie należy przycisnąć prawy klawisz myszy lub przycisk menu kontekstowego na klawiaturze. Menu kontekstowe, o ile jest dostępne, pojawi się w miejscu kursora myszy. - 32 -
Cyborg Idea V-SIM 2.0 1.11 Przyjęte konwencje 1.11.1 Układy odniesienia W całym programie, konsekwentnie położenia opisywane są zgodnie z prawoskrętnym układem współrzędnych, a kąty zgodnie z regułą śruby prawoskrętnej. W programie występują różne układy odniesienia, w zależności od konkretnych potrzeb: 1. Jeden globalny, inercjalny układ współrzędnych, w którym opisane jest rozmieszczenie elementów środowiska oraz chwilowe położenia symulowanych obiektów, oznaczony jako X. Oś Z tego układu zorientowana jest przeciwnie do siły grawitacji (pionowo w górę w symulowanym środowisku). Położenie początku tego układu wybierane jest przez użytkownika dowolnie. Przy projektowaniu 2D środowiska ruchu oś z tego układu skierowana jest w stronę użytkownika, oś Y w górę ekranu, a kierunek osi X, wynikający z prawoskrętności układu w prawą stronę ekranu. Płaszczyzna X-Y tego układu pokrywa się z układem 2D X-Y stosowanym w programie PLAN. Rys. 12 Globalny układ odniesienia - 33 -
2. Nieinercjalne układy współrzędnych związane z każdym z symulowanych obiektów, oznaczone jako X. W układach tych opisane są położenia elementów poruszających się obiektów. Środek tego układu zaczepiony jest w środku masy analizowanego obiektu. Oś Z skierowana jest pionowo w górę obiektu znajdującego się pozycji neutralnej. Oś X tego układu skierowana jest w kierunku naturalnego ruchu danego obiektu (w przód pojazdu). Oś Y skierowana jest, zgodnie z prawoskrętnością układu w lewo. Rys. 13 Układ odniesienia związany z pojazdem 3. Nieinercjalne układy współrzędnych związane z poszczególnymi kołami symulowanych pojazdów, oznaczone jako X. W układach tych opisane są siły występujące przy interakcji opony z nawierzchnią. Początek takiego układu współ rzędnych zaczepiony jest w środku miejsca styku opony z nawierzchnią. Oś Z ma kierunek normalnej do nawierzchni w punkcie styku i zwrot od nawierzchni. Oś X równoległa jest do płaszczyzny obrotów koła i ma kierunek zgodny z naturalnym ruchem koła. Kierunek i zwrot osi Y wynika z prawoskrętności układu. - 34 -
4. Pomocnicze układy współrzędnych, oznaczone jako X*, wykorzystywane na etapie definiowania położenia środka masy, rozmieszczenia ładunku i pasażerów Wymienione wielkości mają wpływ na położenie wypadkowego środka masy pojazdu, więc w celu ich określenia nie może być wykorzystany, opisany wcześniej układ współrzędnych związany z położeniem środka masy pojazdu. Położenia wspomnianych elementów opisywane są zatem w układzie, którego początek położony jest pod środkiem przedniej osi na wysokości podłoża, a osie skierowane są identycznie, jak osie wcześniej opisanego układu związanego ze środkiem masy obiektu. W układzie tym pojazd, jako całość traktowany jest jako bryła sztywna z pominięciem podatności zawieszenia. Rys. 14 Układ współrzędnych, w którym definiowany jest rozkład masy pojazdu 1.11.2 Oznaczenia wielkości fizycznych Przyjęte w programie oraz w niniejszej dokumentacji oznaczenia wielkości fizycznych opisujących właściwości oraz poruszanie się obiektów symulacji opisane zostały w załączniku 8.2 (strona 168). - 35 -