赛车比赛最佳行驶线路
赛车比赛最佳行驶线路
赛车比赛时的最优路径是如何选择的?最短的路径一定是最优的么?速度，转弯角，摩擦力，路径选择间又各有什么关系呢?下面是学习啦小编为大家收集关于赛车比赛最佳行驶线路，欢迎借鉴参考。
1.赛道
首先简化下赛道，不考虑路面的起伏和拱起，变成一条2D赛道。那么就可以把赛道简单地分为弯道和直道。驾驶技术带来的影响主要体现在弯道上，因为世界上没有两个完全一样的弯道。因为赛道是连续的，即时两个弯的几何形状完全一样，如若入弯前和出弯后的路不同，那么这两个弯道的走法当然也不同。所以弯道需要足够的技术和经验才能驾驭，那么，如何过弯呢?
赛车靠轮胎与地面的摩擦力驱动，而这个摩擦力是有极限的。如果侧向力超过轮胎的极限，就会发生侧滑。学过基础物理的知道，同样的速度下，半径越大离心力越小。所以为了更快的过弯，就需要增大过弯从上图中可以看到，赛车线(虚线)的转弯半径比赛道两侧的R1、R2都大，按照这条线走就可以提高过弯速度。图上只是个很简化的示意，但代表了过弯的要领，就是“外-内-外”的走法。
2.入弯
减速并把车从转向点开到弯道加速点的过程，我们习惯用称作“入弯”。一边转向一边刹车是一个比较危险的动作，如果控制不好，很容易甩尾，所以大多数人只能在直线上刹车，在入弯阶段只打方向。假设一个弯的极限速度是55km/h，那么你必须在入弯前刹车至小于55km/h，在测试弯道上，从刹车开始到减速至53km/h，需要6.6秒，如下图。
但轮胎是能够同时承受侧向力和加速/制动力的，如果绘制一张受力图的话，轮胎在X/Y方向上的最大受力极限呈椭圆状，关于轮胎特性我在后面可能会说一说。如果边刹转车边转向，用80%的摩擦力制动，20%的摩擦力转向，在转向点减速至57km/h，然后在转向点和加速点之间带刹入弯，减至53km/h(图1-12中深色区域)，那么你在这一段之间的平均速度就大约是55km/h，耗时6.36秒，你将会比先前只做直线刹车时快0.24秒。
0.24秒看起来很少，但如果每个弯都快0.24秒，一整圈比赛一般都会有超过10个弯，那么圈速就能提高2秒多，这是相当惊人的一个提高。
3.出弯
出弯对速度的提高有着显而易见的影响。通常出弯速度提高2km/h就意味着在出弯后的直道上平均速度提高了2km/h。与带刹入弯的原理相同，如果带油门出弯，会提高出弯速度。
可以看到，在入弯刹车至53km/h后稍作滑行，达到加速点即开始踩油门，在弯心处接近极限55km/h，通过弯心后随着转弯半径逐渐增大，油门也逐渐加大。
4.走线失误
前面提到了“外-内-外”的走法，但这还太模糊，新手上路很难走准完美的赛车线，下面就讲讲常见的失误。
入弯过早
前面提到了“弯心(Apex)”，意思就是行车线和弯道内侧相切的那个点。如果入弯过早(转向过早)，那么Apex也会比较靠前。我们来看看转向过早会发生什么。
如果转向过早，通过弯道前半部分一般没什么问题，但这时你走在一条半径大得多的行车线上，如果速度和正常的通过速度相同，那么在弯道后半段显然会冲出赛道。所以你会在Apex之后打更多方向，以使车子不冲出赛道。
但问题是车子转不转得过来?如果车速不高，轮胎没有用尽所有抓地力，可以分一点给车辆转向。
但如果是以这条错误路线的极限速度入弯，由于错误路线的半径较大，最高通过速度为67km/h，比最佳赛车线的极限还高出13km/h，所以显然是会冲出赛道的。
由于弯道前半段的行车线半径过大，后半段就必须将行车线半径缩小很多才能不冲出赛道。假设需将行车线半径缩至75英尺，相应的最高允许通过速度是33.5km/h，那么整个弯中的速度就下降很多，出弯速度更是受到很大的影响。
入弯过晚
如果转向太迟，你按照这条错误路线的极限通过，最后在出弯点时你会发现车子距离赛道外缘有很大的距离。
从安全角度考虑这还不错，你失误了但却没与冲出赛道。但缺点是明显的。迟入弯20英尺的行车线半径为160英尺，最高通过速度是49km/h。比最佳行车线的慢5km/h。所以深切弯是一种安全但较慢的走法。
5.走线进阶
定曲率弯道
下图中的弯道半径从头到尾都是100英尺，这种弯道的弯心就位于正中间。
减小曲率弯道
这种弯道的后半段半径小于前半段，它的弯心比中点偏后很多，是需要深切弯的弯道。
增加曲率弯道
这种弯道的前半段半径小于后半段，弯心比中点点靠前，相应地入弯点也需要提前很多。
回头弯
下图是半径100英尺的回头弯。按照之前的方法，我们应该走半径130英尺的路线入弯，弯心在中点处，最高过弯速度44mph。
但走这种大角度弯道时可以有多种选择，我们可以创造出半径更大的行车线来：不要把这个弯道当作是一整个180度弯道而是分割成2个90度弯道。这样可以以更高的速度55mph入弯，并在出弯时达到同样的速度。
这种跑法的优势在于，半径更大的行车线可以让出弯速度比先前提高11mph，而劣势在于，在弯道中段要把车速降到低于30mph才能转过头来。因此我们需要一辆能从30mph迅速加速到55mph的车才能发挥出优势。要是车子性能不够，两次切弯就没有意义，对小马力车而言，应该避免走线半径的急剧变化。
最常用的回头弯跑法，尤其是半径小的，是在弯道3/4处深切弯。入弯时会损失一些速度，但没双次切弯损失的那么多。其重点在于尽早提速出弯，并让出弯速度最大化。
连续弯道
破解连续弯的关键在于，找出哪一个弯道对于整体圈速的影响最大。
首先要弄清楚最后一个弯道通向何处，如果是长直道，就要基于全局做出妥协，延迟第一个弯的入弯，使车子能够在第二个弯跑出最大化半径的行车线，提高出弯速度，即第一个弯向第二个弯妥协，如下图。
在回头弯的走法中提到了马力对走线选择的影响，这里也是同样的道理。如果我们在右手弯完全妥协，非常深地切弯，就不得不走一条半径很小的行车线，假定此行车线允许的极限速度为47.5mph，接下来我们就能在左手弯中以55.6mph过弯。大马力车能从47mph很快地加速到55mph。
但如果车的马力偏小，加速性差。如以47mph通过右手弯，即便全力加速，出左手弯时也只能达到51mph，才提升了4mph。尽管左手弯行车线的上限是55.6mph，但车子做不到。
小马力车跑连续弯的应该在第一个弯道处提早入弯，这样就能扩大第一个弯的行车线半径，并缩小第二个弯的。如下图，以49mph过右手弯然后以53mph过左手弯，这样出弯时就能比照抄大马力车的走线快2mph。
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