CN116522507B - 一种半挂汽车弯道转向模型构建方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种半挂汽车弯道转向模型构建方法，包括以下步骤，建立半挂汽车车辆稳态转向模型和半挂汽车车辆瞬态转向模型，通过半挂汽车车辆稳态转向模型获取半挂汽车稳态运动轨迹，通过半挂汽车车辆瞬态转向模型获取半挂汽车瞬态运动轨迹，将半挂汽车稳态运动轨迹和半挂汽车瞬态运动轨迹进行拼接，获得半挂汽车在预设速度以及转向角度时完整的转向轨迹；将车辆转向轨迹与所需测验的实际弯道进行对比，分析半挂汽车在目前设定的参数下能否安全通过弯道而不触碰两侧边界，如果能安全通过则记录车辆安全通过弯道时的车速以及转向角度，如果不能则修改设定的参数重新分析。

Description

一种半挂汽车弯道转向模型构建方法

技术领域

本发明属于车辆弯道转向模型构建领域，具体属于一种半挂汽车弯道转向模型构建方法。

背景技术

在城市道路、郊区公路、乡村公路、高速公路等各类型道路修建过程中，弯道的设计过程尤为复杂。工程人员需要考虑轿车、货车、公交车以及半挂汽车等各类型车辆在某一速度、某一转向角度下能否顺利过弯且不驶出弯道的两侧边界。其中，半挂汽车需要满足的条件较为苛刻，其车身长度较长，铰接结构较为复杂。

现有技术中的车辆转向模型主要依据两轴车进行构建，而半挂汽车轴数一般在五轴以上，且车辆的长宽高远大于现有模型参数。半挂汽车铰接式结构较为复杂，在其模型构建过程中不仅要考虑牵引车即车头的运动过程，还要考虑半挂车车身的转向轨迹。现有技术对半挂汽车研究较少，没有对应的半挂汽车弯道转向模型构建方法满足分析现有弯道建设中，半挂车能否以一定速度及转向角度顺利通过的安全问题。

发明内容

为了解决现有技术中存在的问题，本发明提供一种半挂汽车弯道转向模型构建方法，来解决在现有弯道建设中，半挂车能否以一定速度及转向角度顺利通过的安全问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种半挂汽车弯道转向模型构建方法，包括以下步骤，

建立半挂汽车车辆稳态转向模型和半挂汽车车辆瞬态转向模型，通过半挂汽车车辆稳态转向模型获取半挂汽车稳态运动轨迹，通过半挂汽车车辆瞬态转向模型获取半挂汽车瞬态运动轨迹，将半挂汽车稳态运动轨迹和半挂汽车瞬态运动轨迹进行拼接，获得半挂汽车在预设速度以及转向角度时完整的转向轨迹；

将车辆转向轨迹与所需测验的实际弯道进行对比，分析半挂汽车在目前设定的参数下能否安全通过弯道而不触碰两侧边界，如果能安全通过则记录车辆安全通过弯道时的车速以及转向角度，如果不能则修改设定的参数重新分析；

所述半挂汽车车辆稳态模型构建过程中对车辆受力平衡关系进行分析，建立车辆动力学模型及轮胎侧偏角计算模型；

所述半挂汽车车辆瞬态模型构建过程中对车辆瞬态转向过程进行分析，建立牵引车瞬态转向模型以及半挂车进出弯道瞬态转向模型。

优选的，所述半挂汽车车辆稳态转向模型构建包括以下过程，

对半挂汽车的动力学参数进行分析，建立整车线性模型，根据实用性简化为四自由度线性单轨模型；所述四自由度线性单轨模型中的四个自由度分别为牵引车侧向运动、牵引车横摆运动、半挂车侧向运动和半挂车横摆运动；

依据四自由度线性单轨模型对车辆受力平衡关系进行分析；

并且依据轮胎侧偏角计算模型计算半挂汽车转向运动过程中轮胎受到侧向力的作用产生的侧偏角度。

对半挂汽车动力学模型及轮胎侧偏角计算模型联立分析，获得半挂汽车的牵引车在设定速度以及转向角度下的转向半径；

根据车辆线性模型中的几何关系计算半挂汽车中半挂车的转向半径，并由此画出在所测弯道下半挂汽车的稳态转向轨迹。

进一步的，车辆受力平衡关系的运动微分方程为

式中:、/>分别为牵引车和半挂车的质量；/>分别为牵引车和半挂车的横摆转动惯量；/> 、/>分别为牵引车和半挂车的横摆角速度；/> 、/> 和/>分别对应于牵引车前轴、牵引车后轴和半挂车后轴的侧向力；/>为牵引车和半挂车之间的侧向牵引力；/> 、/>分别为牵引车质心到牵引车前、后轴的距离；/> 、/>分别为半挂车质心到鞍座和半挂车后轴的距离；/>为牵引车质心到鞍座的距离；/>分别为牵引车和半挂车的侧向加速度，/>为牵引车转向角度。

进一步的，轮胎侧偏角计算模型为

式中:为牵引角，即牵引车与半挂车转向时的夹角；/>为牵引车质心位置的侧向速度；/>分别为牵引车前轴车轮侧偏角，牵引车后轴车轮侧偏角以及半挂车后车轮侧偏角；/>为车辆行驶速度。

进一步的，牵引车的转向半径计算公式为

式中，为半挂汽车牵引车转向半径，/>为稳定性因数，与车辆转向角度有关。

优选的，所述半挂汽车车辆瞬态转向模型构建包括以下过程，

牵引车瞬态转向模型利用两个参数，方向盘从正常状态到单方向打死所用时间以及半挂汽车车轮的最大转向角度/>得到牵引车瞬态转向轨迹；

半挂车瞬态转向模型利用牵引车和半挂车的角速度差值进行积分，获得半挂车进出弯道的运动距离，再根据几何关系求出半挂车的瞬态转向轨迹；

将牵引车瞬态转向轨迹和半挂车的瞬态转向轨迹进行拼接形成半挂汽车瞬态运动轨迹。

进一步的，牵引车瞬态转向模型所用参数计算公式为

式中，为半挂汽车转过特定角度所需要的时间；/>为半挂汽车车轮最大转向角度；为设定的转向角度；/>为方向盘从正常状态到单方向打死所用时间；/>为时间/>分成的小段时间；/>为每一小段时间半挂汽车行驶过的距离；/>为车辆行驶速度。

进一步的，半挂车瞬态转向模型进出弯道距离计算公式为

式中：为半挂车进入弯道和离开弯道即车辆转向及回正所走过的距离；/>为牵引车转向半径；/>为半挂车长度；/>为牵引车与半挂车之前牵引角的稳态角度；/>为回正后牵引角的角度；/>为车辆行驶速度。

与现有技术相比，本发明具有以下有益的技术效果：

本发明提供一种半挂汽车弯道转向模型构建方法，通过建立半挂汽车车辆稳态转向模型及瞬态转向模型，对车辆整体转向轨迹进行设计。在得到车辆转向轨迹后，将其与所需测验的实际弯道进行对比，观察半挂汽车在目前设定的参数下能否安全通过弯道而不触碰两侧边界，如果能安全通过则记录车辆安全通过弯道时的车速以及转向角度。本发明相比于大多数单参数及低速模型，可以同时考虑车辆行驶速度与转向角度对于车辆转向轨迹的影响。通过输入车辆过弯时的速度和转向角度可计算出半挂汽车的转向轨迹，为弯道规划提供便利。本发明引入车辆最大转向角度及方向盘打死时间，从而进一步优化车辆瞬态转向过程。在转弯过程中，不同车速，不同转向角度及不同驾驶员都会对方向盘打死时间产生影响。可以通过改变时间参数进一步满足实际情况的需要，分析多种情况下的半挂汽车瞬态转向轨迹。本发明将半挂车的运动轨迹进行了详细分析。引入牵引车和半挂车两车角速度差进行积分，获得半挂车进出弯道时的运动轨迹。相对于现有技术中，只对半挂汽车整体考虑，忽视半挂车牵引角变化时的瞬态运动而言，本发明更加贴近于实际情况，更为准确。

附图说明

图1为本发明申请提供的半挂汽车弯道转向模型构建流程图。

图2为本发明申请提供的半挂汽车弯道转向平面模型图。

图3为本发明申请提供的半挂汽车中半挂车进出弯道建模原理图。

图4为本申请提供的半挂汽车弯道转向模型结果示意图。

附图中：1为牵引车，2为半挂车、3为弯道外侧线、4为弯道内侧线、5为半挂汽车左前轮转向轨迹、6为半挂汽车右后轮转向轨迹。

具体实施方式

下面结合具体的实施例对本发明做进一步的详细说明，所述是对本发明的解释而不是限定。

本发明的一种半挂汽车弯道转向模型构建方法，具体包括以下步骤，

建立半挂汽车车辆稳态转向模型；

半挂汽车主要由牵引车和半挂车组成，中间通过铰接式连接。首先对半挂汽车的动力学参数进行分析，建立其整车线性模型，根据实用性将其简化为四自由度线性单轨模型。四个自由度分别为牵引车侧向运动、牵引车横摆运动、半挂车侧向运动和半挂车横摆运动。在计算过程中，将会对牵引车和半挂车的受力关系和力矩关系进行分析，其运动微分方程分别：

式中: 、/>分别为牵引车和半挂车的质量；/>分别为牵引车和半挂车的横摆转动惯量；/>、/>分别为牵引车和半挂车的横摆角速度；/>、/>和/>分别对应于牵引车前轴、牵引车后轴和半挂车后轴的侧向力；/>为牵引车和半挂车之间的侧向牵引力；/>、/>分别为牵引车质心到牵引车前、后轴的距离；/>、/>分别为半挂车质心到鞍座和半挂车后轴的距离；/>为牵引车质心到鞍座的距离；/>分别为牵引车和半挂车的侧向加速度，/>为牵引车转向角度。

车辆在转向运动过程中，轮胎受到侧向力的作用会发生侧偏现象。对于半挂汽车来说，需要考虑牵引车前后车轮及半挂车后车轮的侧偏情况，其轮胎侧偏角方程如下：

式中:为牵引角，即牵引车与半挂车转向时的夹角；/>为牵引车质心位置的侧向速度；/>分别为牵引车前轴车轮侧偏角，牵引车后轴车轮侧偏角以及半挂车后车轮侧偏角；/>为车辆行驶速度。

通过对上述公式进行推导，可获得半挂汽车的牵引车在一定速度及转向角度下的转向半径，其计算公式如下：

式中，为半挂汽车牵引车转向半径，/>为稳定性因数，与车辆转向角度有关。

根据车辆线性模型中的几何关系可计算半挂汽车中半挂车的转向半径，并由此可画出在所测弯道下半挂汽车的稳态转向轨迹。

建立半挂汽车车辆瞬态转向模型；

半挂汽车在转弯时，速度和转向角度并不会直接到达稳定状态，其在中间经历转向角及速度变化的瞬态过程。因此本发明为了更好的实际应用，对半挂汽车在瞬态转向时的转向轨迹进行了相关计算。

为了准确的反映出驾驶员转动方向盘及方向盘回正这段转向角度变化的瞬态转向过程，本发明引入了方向盘从正常状态到单方向打死所用时间及半挂汽车车轮的最大转向角度/>。在设置特定的稳态转向角度后，通过比值关系可知当方向盘转至该角度时，转动方向盘所用的时间即半挂汽车瞬态运动所需的时间。再将总的时间分成多个小份，计算每一小短时间内车辆变化转向角度所对应的转向半径。在获得上述参数后，通过车速乘每一段时间获得车辆行驶的弧状距离，最终获得半挂汽车牵引车瞬态的运动轨迹。设计方法所用公式如下：

式中，为半挂汽车转过特定角度所需要的时间；/>为半挂汽车车轮最大转向角度；为设定的转向角度；/>为方向盘从正常状态到单方向打死所用时间；/>为时间/>分成的小段时间；/>为每一小段时间半挂汽车行驶过的距离。

半挂汽车牵引车的运动轨迹可以等效为两轴四轮汽车的运动轨迹，但半挂车的转向轨迹需要特殊考虑。在半挂汽车转向过程中，牵引车的车轮转角在一定时间内会从零变化到稳态，而牵引车与半挂车的夹角则会在时间/>内变化到稳态，/>。所以需对半挂车的瞬态运动轨迹进行单独考虑，该过程包括半挂车进弯道和半挂车出弯道两个过程。所涉及运动微分方程如下：

式中：为半挂车进入弯道和离开弯道即车辆转向及回正所走过的距离；/>为牵引车转向半径；/>为半挂车长度；/>为牵引车与半挂车之前牵引角的稳态角度；/>为回正后牵引角的角度。在本过程计算中主要利用牵引车与半挂车转向时角速度的差值进行积分，获得半挂车进出弯道的运动距离，再根据几何关系求出半挂车的瞬态转向轨迹。

从上述过程中，可获得半挂车和牵引车的稳态瞬态整个运动过程。在实际应用中，首先将半挂汽车的各项参数输入到模型中，然后设定车辆在弯道的某一位置进入，以一定速度和转向角在弯道中行驶，判断半挂汽车能否在该速度和转向角下顺利驶出弯道。

本发明相比于大多数单参数及低速模型，可以同时考虑车辆行驶速度与转向角度对于车辆转向轨迹的影响。通过输入车辆过弯时的速度和转向角度可计算出半挂汽车的转向轨迹，为弯道规划提供便利。

本发明引入车辆最大转向角度及方向盘打死时间，从而进一步优化车辆瞬态转向过程。在转弯过程中，不同车速，不同转向角度及不同驾驶员都会对方向盘打死时间产生影响。可以通过改变时间参数进一步满足实际情况的需要，分析多种情况下的半挂汽车瞬态转向轨迹。

本发明将半挂车的运动轨迹进行了详细分析。引入牵引车和半挂车两车角速度差进行积分，获得半挂车进出弯道时的运动轨迹。相对于现有技术中，只对半挂汽车整体考虑，忽视半挂车牵引角变化时的瞬态运动而言，本发明更加贴近于实际情况，更为准确。

实施例

如附图1所示，本发明的一种半挂车弯道转向模型的构建方法，在模型构建过程中，需要对半挂汽车稳态和瞬态的转向模型分开考虑。半挂汽车稳态模型构建过程中要对车辆受力平衡关系进行分析，建立车辆动力学模型及轮胎侧偏角计算模型；半挂汽车瞬态模型构建过程中，对车辆瞬态转向过程进行分析，建立牵引车1瞬态转向模型以及半挂车2进出弯道瞬态转向模型。完成模型构建后，输入一定车速和转向角度得到半挂汽车的转向轨迹，与所需测验的弯道进行对比，获得车辆安全顺利通过弯道的车速及转向角度。

本发明中半挂汽车稳态转向模型构建原理如附图2所示，半挂汽车主要由牵引车1和半挂车2组成，中间通过铰接式连接。半挂汽车结构较为复杂，分析过程中不仅要对牵引车1和半挂车2受力进行分析，还需对车辆中间的铰接结构进行受力分析。在半挂汽车稳态模型构建过程中，首先对半挂汽车的动力学参数进行分析，建立其整车线性模型，根据实用性将其简化为四自由度线性单轨模型。该模型中四个自由度分别为牵引车1侧向运动、牵引车1横摆运动、半挂车2侧向运动和半挂车2横摆运动。牵引车1侧向运动主要受到前车轮处的轮胎侧向力、后车轮处的轮胎侧向力/>及铰接点处的牵引力/>；牵引车1横摆运动在侧向运动受力基础上进行分析，获得牵引车1力矩平衡关系；半挂车2侧向运动主要受到后车轮处的轮胎侧向力力/>和铰接点处的牵引力/>；半挂车2横摆运动在其侧向运动基础上进行分析，获得半挂车2的力矩平衡关系。在计算过程中，牵引车1和半挂车2的受力关系和力矩关系的运动微分方程分别为：

式中:、/>分别为牵引车1和半挂车2的质量；/>分别为牵引车1和半挂车2的横摆转动惯量；/> 、/>分别为牵引车1和半挂车2的横摆角速度；/> 、/> 和/>分别对应于牵引车1前轴、牵引车后轴和半挂车2后轴的侧向力；/>为牵引车1和半挂车2之间的侧向牵引力；/> 、/>分别为牵引车1质心到牵引车1前、后轴的距离；/> 、/>分别为半挂车2质心到鞍座和半挂车2后轴的距离；/>为牵引车1质心到鞍座的距离；/>分别为牵引车1和半挂车2的侧向加速度，/>为牵引车1转向角度。

本发明中半挂汽车在进行转向时，轮胎受到侧向力的作用会发生侧偏现象，为了保证模型符合实际情况，建立半挂汽车轮胎侧偏模型。在构建时，需对牵引车1前轮胎和后轮胎，半挂车2后轮胎综合考虑后进行侧偏分析，其轮胎侧偏模型构建方程如下：

式中:为牵引角，即牵引车1与半挂车2转向时的夹角；/>为牵引车1质心位置的侧向速度；/>分别为牵引车1前轴车轮侧偏角，牵引车1后轴车轮侧偏角及半挂车2后车轮侧偏角；/>为车辆行驶速度。

本发明中通过对半挂汽车动力学模型及轮胎侧偏模型联立分析，可获得半挂汽车的牵引车1在一定速度以及转向角度下的转向半径，其计算公式如下

式中，为半挂汽车牵引车1转向半径，/>为稳定性因数，与车辆转向角度有关。在获得牵引车1稳态转向半径后，可根据车辆线性模型中的几何关系计算半挂汽车中半挂车2的转向半径/>，并由此可画出在所测弯道下半挂汽车稳态转向轨迹。

本发明中半挂汽车在转弯时，速度和转向角度并不是直接到达稳定状态，其在中间经历转向角及速度变化的瞬态过程。所以本发明为符合实际情况，计算了半挂汽车在瞬态转向时的转向轨迹。

本发明中，牵引车1的瞬态模型构建是为了准确的反映出驾驶员转动方向盘以及方向盘回正这段转向角度变化的瞬态转向过程，在构建过程中引入了方向盘从正常状态到单方向打死所用时间及半挂汽车车轮的最大转向角度/>。时间参数/>可以随着车速、转向角度的大小及驾驶员的习惯进行输入，使瞬态模型更加灵活，更符合实际情况。在设置特定的稳态转向角度后，通过比值关系可知方向盘转至该角度时，转动方向盘所用的时间即半挂汽车瞬态运动所用的时间。再将总的时间分成多个小份，计算每一短时间内车辆变化的转向角度所对应的转向半径。在获得上述参数后，通过车速乘每一段时间获得车辆行驶的弧状距离，最终获得半挂汽车牵引车1瞬态的运动轨迹。设计方法所用公式如下

式中，为半挂汽车转过特定角度所需要的时间；/>为半挂汽车车轮最大转向角度；为设定的转向角度；/>为方向盘从正常状态到单方向打死所用时间；/>为时间/>分成的小段时间；/>为每一小段时间半挂汽车行驶过的距离。

本发明中，半挂车2的瞬态转向轨迹需要进行特殊考虑。如附图3所示，在半挂汽车转向过程中，牵引车1的转向角度在一定时间内会从零变化到稳态，而牵引车与半挂车之间的牵引角则不会同时变化到稳态，牵引角变化所用时间为/>，/>.所以需对半挂车2的瞬态运动轨迹进行单独考虑，此过程包括半挂车2进弯道和半挂车2出弯道两个过程。所涉及运动微分方程如下：

式中：为半挂车2进入弯道和离开弯道即车辆转向及回正所走过的距离；/>为牵引车1转向半径；/>为半挂车2长度；/>为牵引车1与半挂车2之间牵引角的稳态角度；/>为回正后牵引角的角度。在本过程计算中主要利用牵引车1与半挂车2转向时角速度的差值进行积分，获得半挂车2进出弯道的运动距离，再根据几何关系求出半挂车2的瞬态转向轨迹。根据上述过程中，可获得牵引车1和半挂车2稳态瞬态的运动轨迹，将两类轨迹进行拼接，即可获得半挂汽车在一定速度以及转向角度时完整的转向过程。在实际应用中，首先将半挂汽车的参数如车辆各项长度参数以及车速、转向角度等输入到模型中。然后设定车辆在弯道的某一位置进入，以一定速度和转向角度在弯道中行驶，判断半挂汽车能否在该速度和转向角度下顺利驶出弯道。具体模型实施结果如附图4所示，包括弯道外侧线3、弯道内侧线4、半挂汽车左前轮转向轨迹5、半挂汽车右后轮转向轨迹6。

半挂汽车弯道模型构建过程中，由于半挂汽车牵引车1与半挂车2铰接式连接的复杂结构，需要对半挂汽车进行稳态转向模型以及瞬态转向模型构建。半挂汽车稳态转向模型包括半挂汽车动力学模型以及轮胎侧偏模型，动力学模型中需要输入参数牵引车1质量、半挂车2质量/>； 牵引车1质心到牵引车1前、后轴的距离/> 、/>； 半挂车2质心到鞍座和半挂车2后轴的距离/> 、/>； 牵引车1质心到鞍座的距离/>；牵引车1转向角度/>以及车速/>。得到动力学平衡关系后，与轮胎侧偏模型联立分析，求得牵引车1稳态转向半径/>，并根据几何关系求得半挂车2稳态转向半径/>。建立完稳态转向模型后，构建半挂汽车瞬态转向模型，牵引车1瞬态转向模型利用参数方向盘从正常状态到单方向打死所用时间/>，以及半挂汽车车轮的最大转向角度/>得到牵引车1在瞬态转向过程中的轨迹。半挂车2瞬态转向模型利用牵引车1和半挂车2的角速度差值进行积分得到半挂车2的瞬态转向轨迹。综合半挂汽车的稳态瞬态时的运动轨迹，即可获得整个弯道上的转向轨迹。获得轨迹后，设定所需要评估的弯道以及车辆在弯道上的出发点，进行模拟转向，观察在一定速度以及转向角度时，半挂汽车能否顺利驶出弯道而不触碰到两侧边界。

Claims (6)

1.一种半挂汽车弯道转向模型构建方法，其特征在于，包括以下步骤，

建立半挂汽车车辆稳态转向模型和半挂汽车车辆瞬态转向模型，通过半挂汽车车辆稳态转向模型获取半挂汽车稳态运动轨迹，通过半挂汽车车辆瞬态转向模型获取半挂汽车瞬态运动轨迹，将半挂汽车稳态运动轨迹和半挂汽车瞬态运动轨迹进行拼接，获得半挂汽车在预设速度以及转向角度时完整的转向轨迹；

将车辆转向轨迹与所需测验的实际弯道进行对比，分析半挂汽车在目前设定的参数下能否安全通过弯道而不触碰两侧边界，如果能安全通过则记录车辆安全通过弯道时的车速以及转向角度，如果不能则修改设定的参数重新分析；

所述半挂汽车车辆稳态模型构建过程中对车辆受力平衡关系进行分析，建立车辆动力学模型及轮胎侧偏角计算模型；

所述半挂汽车车辆瞬态模型构建过程中对车辆瞬态转向过程进行分析，建立牵引车瞬态转向模型以及半挂车进出弯道瞬态转向模型；

所述半挂汽车车辆稳态转向模型构建包括以下过程，

对半挂汽车的动力学参数进行分析，建立整车线性模型，简化为四自由度线性单轨模型；所述四自由度线性单轨模型中的四个自由度分别为牵引车侧向运动、牵引车横摆运动、半挂车侧向运动和半挂车横摆运动；

依据四自由度线性单轨模型对车辆受力平衡关系进行分析；

并且依据轮胎侧偏角计算模型计算半挂汽车转向运动过程中轮胎受到侧向力的作用产生的侧偏角度；

对半挂汽车动力学模型及轮胎侧偏角计算模型联立分析，获得半挂汽车的牵引车在设定速度以及转向角度下的转向半径；

根据车辆线性模型中的几何关系计算半挂汽车中半挂车的转向半径，并由此画出在所测弯道下半挂汽车的稳态转向轨迹；

所述半挂汽车车辆瞬态转向模型构建包括以下过程，

牵引车瞬态转向模型利用两个参数，方向盘从正常状态到单方向打死所用时间以及半挂汽车车轮的最大转向角度/>得到牵引车瞬态转向轨迹；

半挂车瞬态转向模型利用牵引车和半挂车的角速度差值进行积分，获得半挂车进出弯道的运动距离，再根据几何关系求出半挂车的瞬态转向轨迹；

将牵引车瞬态转向轨迹和半挂车的瞬态转向轨迹进行拼接形成半挂汽车瞬态运动轨迹。

2.根据权利要求1所述的一种半挂汽车弯道转向模型构建方法，其特征在于，车辆受力平衡关系的运动微分方程为

式中: 、/>分别为牵引车和半挂车的质量； />分别为牵引车和半挂车的横摆转动惯量；/> 、/>分别为牵引车和半挂车的横摆角速度； /> 、/> 和/>分别对应于牵引车前轴、牵引车后轴和半挂车后轴的侧向力；/>为牵引车和半挂车之间的侧向牵引力； 、/>分别为牵引车质心到牵引车前、后轴的距离； /> 、/>分别为半挂车质心到鞍座和半挂车后轴的距离；/>为牵引车质心到鞍座的距离；/>分别为牵引车和半挂车的侧向加速度，/>为牵引车转向角度。

3.根据权利要求1所述的一种半挂汽车弯道转向模型构建方法，其特征在于，轮胎侧偏角计算模型为

式中:为牵引角，即牵引车与半挂车转向时的夹角；/>为牵引车质心位置的侧向速度；/>分别为牵引车前轴车轮侧偏角，牵引车后轴车轮侧偏角以及半挂车后车轮侧偏角；/>为车辆行驶速度；/>为牵引车的横摆角速度；/>为半挂车长度；/> 、/>分别为牵引车质心到牵引车前、后轴的距离；/>为牵引车转向角度；/>为牵引车质心到鞍座的距离。

4.根据权利要求1所述的一种半挂汽车弯道转向模型构建方法，其特征在于，牵引车的转向半径计算公式为

式中，为半挂汽车牵引车转向半径，/>为稳定性因数，与车辆转向角度有关；/>为牵引车转向角度；/>为车辆行驶速度。

5.根据权利要求1所述的一种半挂汽车弯道转向模型构建方法，其特征在于，牵引车瞬态转向模型所用参数计算公式为

式中，为半挂汽车转过特定角度所需要的时间；/>为半挂汽车车轮最大转向角度；/>为设定的转向角度；/>为方向盘从正常状态到单方向打死所用时间；/>为时间/>分成的/>小段时间；/>为每一小段时间半挂汽车行驶过的距离；/>为车辆行驶速度。

6.根据权利要求1所述的一种半挂汽车弯道转向模型构建方法，其特征在于，半挂车瞬态转向模型进出弯道距离计算公式为

式中：为半挂车进入弯道和离开弯道即车辆转向及回正所走过的距离；/>为牵引车转向半径；/>为半挂车长度；/>为牵引车与半挂车之前牵引角的稳态角度；/>为回正后牵引角的角度；/>为车辆行驶速度。