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　　作者：小研说车

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　　请允许小编先套用《舌尖上的中国》的口吻给大家安利一个故事：

　　中国拥有世界上最富戏剧性的地理景观，高原、丘陵、城市、荒野等，这些地理跨度导致了中国汽车行驶路面的千变万化，这是其他任何一个国家都不具备的。

　　为了克服行驶条件的千变万化，中国的汽车工程师们会穿越四季，去调研、测量、计算、设计、验证，本期将展现广汽研发背后的人和事。

　　鄂北襄州，晨光熹微。江左数十里，试验工程师小陈和团队正赶往车辆试炼的圣地——襄阳汽车试验场。今天的目标，是要尽快完成新车型试验车的传感器布置工作。时钟在滴答，所有工作必须在两周之内完成，因为远在千里之外的广汽研究院，仿真分析、设计以及试验工程师，都在翘首以盼，等待着他早日带回汽车研发的真经——汽车道路载荷谱。

　　在小陈的眼里，采集路谱就如同给不会说话的小婴儿做体检，如果想了解试验车在实际路面行驶过程中的受力、晃动幅度、应力变化等信息，只能通过在车上巧妙地布置测量力、力矩、加速度、位移、应变等各类的精密传感器，通过输出客观的信号来一探究竟。

　　上百个通道，累计几百米的信号线，各种精密的传感器，小陈和团队必须挨个安装和调试。“再检查一遍所有信号的标定参数和初始值。”正式采集前，小陈跟团队同事说。他知道，越到最后越不能着急，因为在汽车试验行业里面有一句经典名言：Garbage in，garbage out！（输入是辣鸡，输出也是辣鸡！）如果提供错误的数据给工程师，会导致后续的研发工作陷入极大的风险之中！

　　小陈指挥着驾驶员按照规定的路线和速度行驶过一圈又一圈的试验路面，对采集到的数据进行了各种校核和分析，终于确认了路谱数据的有效性。今天的任务圆满完成了，一直眉头紧绷的小陈关上电脑，才发现荆州的天与地早已融入一片漆黑。

　　作为路谱采集试验工程师，每年小陈和团队的兄弟要只身出门7个月以上，而且公休日从来没有休息。我们问小陈累不累，他说，累是肯定的，但是看到自己所采集的数据在汽车研发过程中起到了重要作用，并最终能让消费者放心驾驶着传祺驰骋神州大地，更多的是一种自豪。

　　故事讲完了，所以路谱究竟是个什么咚咚？

　　作为一个认真的小编，首先要指出这里其实有个天大的误解！

　　严格意义上的路谱，指的是道路路面谱（Road spectrum），是路面不平度的功率谱密度曲线。作为汽车振动输入的路面不平度，主要采用位移功率谱密度描述其统计特性，路面不平度的时间历程可以视作平稳随机过程处理。

　　而汽车研发工程师所说的路谱，一般指的是车辆在路面行驶的道路载荷谱（Road load data），指的是汽车在行驶过程中，外部载荷时间历程（一般为随机性质）施加在结构上，引起结构的响应，响应信号一般包括应力、应变、加速度或力（力矩）等。

　　一言以蔽之，道路路面谱代表着路面的实际起伏不平度信息；而汽车研发常说的路谱，也就是道路载荷谱代表了车辆在路面行驶的响应信息，后者对于车辆产品研发来讲，是最为真实和重要的输入信息。

　　How to 采集路谱？

　　据说每个路采工程师都会唱一首歌，歌词好像是：“不要问我从哪里来，我的路谱在试验场。”

　　对于常规的项目开发，一般的路谱采集工作都是在试验场里完成的。（小编悄悄透露：还有各种进阶版的花式路谱采集哦，比如跑遍神州大地的用户路面采集及试验场关联技术……）

　　路谱小分队去试验场采集路谱之前，都会花一到两周时间，把车轮六分力传感器、车身加速度传感器、轴头加速度传感器、悬架位移传感器、质心加速度传感器、GPS传感器、方向盘转角传感器、各种应变片应变花装到试验车辆上。

　　不要问我以上这些传感器总价值多少钱，小编只能告诉你，一手提一座房子是怎样的感受！！！

　　装好传感器后，我们会按照标准在试验场里跑各种各样的试验道路。小编钢铁般的胃就是在这些“凹凸有致”的试验道路上炼成的！！

　　数据采集完了。嗯，然后呢？

　　颠完吐完，当然又是时候整理数据了。那么，我们的路谱数据到底长什么样呢？

　　路谱狗眼中的道路载荷谱数据：

　　Boss眼中的道路载荷谱数据：

　　吃瓜群众眼中的道路载荷谱数据：

　　路谱数据有啥用？

　　辛辛苦苦花大价钱大气力采集回来的路谱，用途是（又敲黑板了！）：

　　（一）为整车台架道路模拟试验提供目标信号输入。

　　（二）为车辆开发中的设计和仿真分析提供载荷输入。

　　那整车台架道路模拟试验又是啥？这里先放张图卖个关子，且听广汽研究院后续慢慢分解！

　　路谱

　　路谱定义

　　道路谱，指道路路面谱，简称路谱，指的是路面不平度的功率谱密度曲线。作为汽车振动输入的路面不平度，主要采用位移功率谱密度描述其统计特性，路面不平度的时间历程可以视作平稳随机过程处理。

　　路面不平度

　　路面不平度，是车辆工程常用的名词，道路工程则常用路面平整度。路面不平度指的是道路表面对于理想平面的偏离，它具有影响车辆动力性、行驶质量和路面动力载荷三者的数值特征。路面不平度曲线的纵坐标是路面的纵向位移变化值，横坐标表示道路的长度，是时间域的一种，在应用上称为长度域或空间域。

　　路面不平度根据波长可分为长波、短波和粗糙纹理三种类型。其中长波引起车辆的低频振动，短波引起车辆的高频振动，而粗糙纹理则引起轮胎的行驶噪音。

　　道路谱的数学模型

　　在实际的工程应用中，由于目前没有形成比较完整的道路谱数据库，因此在很多设计开发试验中，使用的道路模型都是虚拟生成的。由于应用的需要这方面的研究有很多，例如功率谱模型、时间序列模型、小波模型、分形模型等。

　　路谱（路面不平度功率谱密度），是作为汽车振动输入的路面不平度的一种统计特性。1984年国际标准化组织在文件ISO/TX108/SC2N67中提出的“路面不平度乃是方法草案”和国内由长春一汽技术中心起草制定的GB7031《车辆振动输入——路面平度表示》标准之中，两根文件均建议路面功率谱密度。

　　路谱的采集与测量 采集与测量方法

　　路谱的测量主要分为接触式和非接触式两种。真实路形测量技术，可以认作独立的一类测量方法。

　　1）接触式道路谱测量

　　具体方式有：水平仪和标杆，直梁基准仪器，三米直尺，多轮仪，颠簸累积仪，递推式路面计结

　　2）非接触式道路谱测量

　　具体方式有：车载式颠簸累积仪，惯性基准的加速度测量路谱方法，惯性基准的激光断面仪，纵向分布多个位移传感器的测量方法

　　3）真实路形测量技术

　　具体方式有：拖车式的真实路形计，可精确修正车身姿态的测量方法。

　　路谱采集的意义

　　汽车的许多构件上都产生动态应力，引起疲劳损伤，其最终破坏形式是疲劳断裂。

　　路谱的采集，尤其是载荷谱的采集，其意义就是为随后的实验室台架试验或者多体动力学仿真分析提供可靠地数据支持，从而使工程师对汽车各构件的疲劳寿命能够做出准确的预测与判断。

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