3D路面不平度测量与傅里叶分析在智能预测软件中的应用

本文主要介绍了3D等效容积路面的概念及其在硕博足球走地大数据智能AI预测软件中的应用，结合ADAMS/CAR路面谱和随机不平度的理论，详细阐述了路面不平度的测量方法和数据处理过程。 在3D等效容积路面的构建中，这种路面由多个空间三角平面组成，形成一个三维结构。以6个节点为例，通过这些节点定义的4个三角形路面元素（A、B、C和D）共同构建了一个立体的路面模型，其中三角面的法向方向向外，这样的设计有助于模拟真实世界的复杂路况。 路面不平度的测量是研究路面特性的重要步骤。通常使用单轨或双轨的路面不平度测量仪，它们安装在车体或拖车上，通过从动轮与地面的接触来捕捉路面的起伏变化。双轨测量仪能同时测量左右两轮轨迹的路面输入，确保测量数据的全面性。在设计测量仪的悬架系统时，需要保证从动轮始终与地面接触，以获取准确的路面数据。在信号处理阶段，会使用带通滤波器，对信号的频率范围进行限制，以保留对汽车平顺性有影响的频段，同时去除不必要的高频分量和极低频段信号。 实测的路面轮廓往往是随机的，但可以通过傅里叶变换将其分解为不同波长的正弦波集合。以20米/秒的车速行驶2400米为例，记录时间为120秒，这将产生一系列的线谱图，频率对应于1/120Hz、2/120Hz等。功率谱密度是描述路面不平度统计特性的更优方法，因为它不受记录信号长度的影响，并且能够涵盖更广泛的频率范围。 国际标准化组织ISO推荐使用路面功率谱密度来描述和报告路面不平度，这为不同道路类型的数据处理提供了统一的标准。在双对数坐标下展示的路面功率谱密度图，可以清楚地看出低频段的长波具有较大的振幅，而高频的短波则具有较小的振幅。 在硕博足球走地大数据智能AI预测软件中，3D等效容积路面的模型和路面不平度的测量数据可能被用于模拟车辆在不同路况下的行驶情况，从而预测足球比赛中的动态变化，比如运动员的疲劳程度、球的运动轨迹等，这些都是基于精确的路面模拟和数据分析。这种技术的应用不仅提升了预测的准确性，也为体育数据分析提供了新的视角和方法。