作者：小研說車

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　　請允許小編先套用《舌尖上的中國》的口吻給大家安利一個故事：

　　中國擁有世界上最富戲劇性的地理景觀，高原、丘陵、城市、荒野等，這些地理跨度導致了中國汽車行駛路面的千變萬化，這是其他任何一個國家都不具備的。

　　為了克服行駛條件的千變萬化，中國的汽車工程師們會穿越四季，去調研、測量、計算、設計、驗證，本期將展現廣汽研發背后的人和事。

　　鄂北襄州，晨光熹微。江左數十里，試驗工程師小陳和團隊正趕往車輛試煉的圣地——襄陽汽車試驗場。今天的目標，是要盡快完成新車型試驗車的傳感器布置工作。時鐘在滴答，所有工作必須在兩周之內完成，因為遠在千里之外的廣汽研究院，仿真分析、設計以及試驗工程師，都在翹首以盼，等待著他早日帶回汽車研發的真經——汽車道路載荷譜。

　　在小陳的眼里，采集路譜就如同給不會說話的小嬰兒做體檢，如果想了解試驗車在實際路面行駛過程中的受力、晃動幅度、應力變化等信息，只能通過在車上巧妙地布置測量力、力矩、加速度、位移、應變等各類的精密傳感器，通過輸出客觀的信號來一探究竟。

　　上百個通道，累計幾百米的信號線，各種精密的傳感器，小陳和團隊必須挨個安裝和調試。“再檢查一遍所有信號的標定參數和初始值。”正式采集前，小陳跟團隊同事說。他知道，越到最后越不能著急，因為在汽車試驗行業里面有一句經典名言：Garbage in，garbage out！（輸入是辣雞，輸出也是辣雞！）如果提供錯誤的數據給工程師，會導致后續的研發工作陷入極大的風險之中！

　　小陳指揮著駕駛員按照規定的路線和速度行駛過一圈又一圈的試驗路面，對采集到的數據進行了各種校核和分析，終于確認了路譜數據的有效性。今天的任務圓滿完成了，一直眉頭緊繃的小陳關上電腦，才發現荊州的天與地早已融入一片漆黑。

　　作為路譜采集試驗工程師，每年小陳和團隊的兄弟要只身出門7個月以上，而且公休日從來沒有休息。我們問小陳累不累，他說，累是肯定的，但是看到自己所采集的數據在汽車研發過程中起到了重要作用，并最終能讓消費者放心駕駛著傳祺馳騁神州大地，更多的是一種自豪。

　　故事講完了，所以路譜究竟是個什么咚咚？

　　作為一個認真的小編，首先要指出這里其實有個天大的誤解！

　　嚴格意義上的路譜，指的是道路路面譜（Road spectrum），是路面不平度的功率譜密度曲線。作為汽車振動輸入的路面不平度，主要采用位移功率譜密度描述其統計特性，路面不平度的時間歷程可以視作平穩隨機過程處理。

　　而汽車研發工程師所說的路譜，一般指的是車輛在路面行駛的道路載荷譜（Road load data），指的是汽車在行駛過程中，外部載荷時間歷程（一般為隨機性質）施加在結構上，引起結構的響應，響應信號一般包括應力、應變、加速度或力（力矩）等。

　　一言以蔽之，道路路面譜代表著路面的實際起伏不平度信息；而汽車研發常說的路譜，也就是道路載荷譜代表了車輛在路面行駛的響應信息，后者對于車輛產品研發來講，是最為真實和重要的輸入信息。

　　How to 采集路譜？

　　據說每個路采工程師都會唱一首歌，歌詞好像是：“不要問我從哪里來，我的路譜在試驗場。”

　　對于常規的項目開發，一般的路譜采集工作都是在試驗場里完成的。（小編悄悄透露：還有各種進階版的花式路譜采集哦，比如跑遍神州大地的用戶路面采集及試驗場關聯技術……）

　　路譜小分隊去試驗場采集路譜之前，都會花一到兩周時間，把車輪六分力傳感器、車身加速度傳感器、軸頭加速度傳感器、懸架位移傳感器、質心加速度傳感器、GPS傳感器、方向盤轉角傳感器、各種應變片應變花裝到試驗車輛上。

　　不要問我以上這些傳感器總價值多少錢，小編只能告訴你，一手提一座房子是怎樣的感受！！！

　　裝好傳感器后，我們會按照標準在試驗場里跑各種各樣的試驗道路。小編鋼鐵般的胃就是在這些“凹凸有致”的試驗道路上煉成的！！

　　數據采集完了。嗯，然后呢？

　　顛完吐完，當然又是時候整理數據了。那么，我們的路譜數據到底長什么樣呢？

　　路譜狗眼中的道路載荷譜數據：

　　Boss眼中的道路載荷譜數據：

　　吃瓜群眾眼中的道路載荷譜數據：

　　路譜數據有啥用？

　　辛辛苦苦花大價錢大氣力采集回來的路譜，用途是（又敲黑板了！）：

　　（一）為整車臺架道路模擬試驗提供目標信號輸入。

　　（二）為車輛開發中的設計和仿真分析提供載荷輸入。

　　那整車臺架道路模擬試驗又是啥？這里先放張圖賣個關子，且聽廣汽研究院后續慢慢分解！

　　路譜

　　路譜定義

　　道路譜，指道路路面譜，簡稱路譜，指的是路面不平度的功率譜密度曲線。作為汽車振動輸入的路面不平度，主要采用位移功率譜密度描述其統計特性，路面不平度的時間歷程可以視作平穩隨機過程處理。

　　路面不平度

　　路面不平度，是車輛工程常用的名詞，道路工程則常用路面平整度。路面不平度指的是道路表面對于理想平面的偏離，它具有影響車輛動力性、行駛質量和路面動力載荷三者的數值特征。路面不平度曲線的縱坐標是路面的縱向位移變化值，橫坐標表示道路的長度，是時間域的一種，在應用上稱為長度域或空間域。

　　路面不平度根據波長可分為長波、短波和粗糙紋理三種類型。其中長波引起車輛的低頻振動，短波引起車輛的高頻振動，而粗糙紋理則引起輪胎的行駛噪音。

　　道路譜的數學模型

　　在實際的工程應用中，由于目前沒有形成比較完整的道路譜數據庫，因此在很多設計開發試驗中，使用的道路模型都是虛擬生成的。由于應用的需要這方面的研究有很多，例如功率譜模型、時間序列模型、小波模型、分形模型等。

　　路譜（路面不平度功率譜密度），是作為汽車振動輸入的路面不平度的一種統計特性。1984年國際標準化組織在文件ISO/TX108/SC2N67中提出的“路面不平度乃是方法草案”和國內由長春一汽技術中心起草制定的GB7031《車輛振動輸入——路面平度表示》標準之中，兩根文件均建議路面功率譜密度。

　　路譜的采集與測量 采集與測量方法

　　路譜的測量主要分為接觸式和非接觸式兩種。真實路形測量技術，可以認作獨立的一類測量方法。

　　1）接觸式道路譜測量

　　具體方式有：水平儀和標桿，直梁基準儀器，三米直尺，多輪儀，顛簸累積儀，遞推式路面計結

　　2）非接觸式道路譜測量

　　具體方式有：車載式顛簸累積儀，慣性基準的加速度測量路譜方法，慣性基準的激光斷面儀，縱向分布多個位移傳感器的測量方法

　　3）真實路形測量技術

　　具體方式有：拖車式的真實路形計，可精確修正車身姿態的測量方法。

　　路譜采集的意義

　　汽車的許多構件上都產生動態應力，引起疲勞損傷，其最終破壞形式是疲勞斷裂。

　　路譜的采集，尤其是載荷譜的采集，其意義就是為隨后的實驗室臺架試驗或者多體動力學仿真分析提供可靠地數據支持，從而使工程師對汽車各構件的疲勞壽命能夠做出準確的預測與判斷。

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