硕士论文-汽车驾驶模拟器推广应用的综合效益分析

上海海事大学硕士学位论文汽车驾驶模拟器推广应用的综合效益分析姓名：孙玥申请学位级别：硕士专业：交通运输规划与管理指导教师：韩皓;陈泽林20060501汽车驾驶模拟器推广应用的综合效益分析作者：孙玥学位授予单位：上海海事大学相似文献(10条)1.学位论文徐学进基于驾驶模拟器的车辆动力学建模研究2007汽车驾驶模拟器是一种能正确模拟汽车驾驶动作，获得实车驾驶感觉的仿真设备。目前驾驶模拟器已成为高效率地进行汽车产品开发、交通系统研究和驾驶培训的一种重要工具。因此，汽车驾驶模拟器的研究开发工作越来越受重视。车辆动力学模型是驾驶模拟器的重要组成部分。因此建立一种适用于汽车驾驶模拟器的动力学模型有着重要的研究意义。结合项目需要，开发的驾驶模拟器主要用于人在回路交通系统仿真研究，本文根据面向对象理论，结合车辆各子系统之间的功能特点，建立了满足实时仿真要求的车辆动力学模型。本文主要做了以下几方面工作：首先，介绍了面向对象的基本概念和几个重要的基本特性。根据编制车辆动力学系统程序需要，选择了面向对象方法，充分利用了面向对象建模方法的优点。并将车辆这个大的系统分解为七个子系统：车身、悬架、车轮、发动机、传动系、转向系和制动系等。结合面向对象建模方法，分析了上述各子系统的对象模型、功能模型和动态模型。其次，结合面向对象理论确定的研究对象，按建模需要对各子系统进行抽象简化处理，并在此基础上建立比较符合实际又适于实时仿真计算的数学模型。最后得到基于水平路面的11自由度整车模型。为了使驾驶模拟更接近车辆的真实行驶情况，本文应用了魔术公式轮胎模型。详细分析了魔术公式的建模机理，魔术公式在侧(纵)滑工况下侧向力、制动力和回正力矩的精确计算以及各计算系数的变化。最后，以MicrosoftVisualC++6.0为平台编制车辆动力学系统仿真程序，并说明了系统仿真程序的构成和仿真过程。经验证，对所建立的动力学模型的精度比较满意，并且可以将开发的车辆动力学程序应用于驾驶模拟器，进行道路交通安全仿真研究。2.期刊论文张勇刚.丁立.ZhangYong-gang.DingLi论面向道路交通安全驾驶模拟系统研究-政法学刊2009,26(4)汽车驾驶模拟器在道路交通安全领域有着广泛的应用前景,面向道路交通安全的驾驶模拟系统是由驾驶舱等硬件系统和视景显示软件系统组成.其主要研究内容为视景仿真系统、动态驾驶模拟系统的开发研究,道路交通安全评价,事故分析鉴定与再现研究和道路交通环境的变化对驾驶行为的影响.3.期刊论文邓明君.熊坚.李贤林.DENGMing-Jun.XIONGJian.LIXian-lin驾驶模拟器道路信息数据库系统的开发与研究-昆明理工大学学报（理工版）2005,30(3)分析了驾驶模拟器道路数据特征及组成,介绍了相应的数据库结构,并采用多线程技术动态建立前后两个平台,后台程序对数据库进行适时访问计算,前台程序完成数据交换和图像绘制,同时在访问、计算和交换数据过程中采用连表数据结构对数据进行动态分页处理,实现了数据以流的形式进行更新和显示,满足了用较少的计算机内存空间及系统资源消耗来模拟大规模道路场景的要求.4.学位论文李小萍基于真实环境的交通标志仿真试验系统开发与研究2008交通标志是交通系统中传达道路信息，表达交通管理指令，诱导和提示驾驶人的载体，也是道路交通安全中有效的主动防护设施之一。合理的交通标志设计和设置可以显著地提高道路的使用效率和安全性，但目前国内外对交通标志设置的评价缺乏有效的研究手段。本文开展了基于真实环境的交通标志仿真试验系统的开发研究。它是在VC++6.0的编译系统下，利用DirectX所提供的先进功能来完成场景的生成和显示，构建比较逼真的仿真场景，并用驾驶模拟器结合仿真场景实现了驾驶人与场景的交互作用，以达到通过测试驾驶人的反应来研究交通标志的设置效果。开发的交通标志仿真试验系统由场景建立模块、视频播放模块、加减速制动功能模块、转向功能实现模块以及仿真场景与驾驶人交互模块组成，在建立场景的基础上实现了驾驶入与场景的交互；通过对山区隧道和长大下坡两组6个视频路段的不同位置添加虚拟交通标志进行系统问卷调查试验，分析结果表明用该仿真试验系统来研究交通标志设置合理性这种方法是可行。5.学位论文梁坤驾驶模拟器危险视景研究2005汽车给人类以舒适和便捷等正面效应，同时，也给人类带来交通事故等负面效应。近年来，在我国伴随道路里程的快速增长和机动化水平的飞速提高，交通事故也在大幅度增加。从2000年起，我国因道路交通事故导致的死亡人数连续4年超过10万，交通安全形势非常严峻。在道路交通事故中，机动车驾驶员因素是造成道路交通事故的主要原因。其中，因超速行驶、占道行驶、无证驾驶、酒后驾驶、疲劳驾驶等造成的交通死亡事故比较突出。道路交通事故死亡人数中，低驾龄驾驶员交通肇事为主。是什么原因使得机动车驾驶员产生驾驶过错，低驾龄驾驶员交通事故高发，这值得我们研究。为保证机动车的行驶安全，研究驾驶员的行为特性、驾驶培训和提高驾驶员交通安全意识就成为道路交通安全的核心问题之一。人们很难亲历一次事故，所以，在研究道路交通安全和分析道路交通事故时，能使原生事故再现，无疑是一种极具现实意义而特别重要的方法。每个环节在交通事故的演变过程中产生的作用是不同的，通过对交通事故再现的研究，能够发现事故链的症结所在。应用当今的虚拟现实技术就能使人如同亲身经历了事故的全过程，从而清楚正确地找到引发交通事故的真正元凶。研究驾驶员的行为特征和培训驾驶员时，很多情况下无法在实际道路上体验各种道路危险情况，比如：在城市街道中行人突然横穿道路、机动车不按规定让行导致的碰撞、正常行驶时前方出租车突然刹车后车避让不及导致追尾、在路边停靠的小汽车突然启动驶入行车道等道路交通突发事件等。近年来，随着虚拟现实技术和计算机仿真技术的迅速发展，为开发用于道路交通问题研究的模拟器提供了相关的技术保障。用于研究道路交通安全的驾驶模拟器模拟器，需要设计用于驾驶员行为特性研究和驾驶员高级培训和教练的道路交通虚拟视景系统，需要实现有真实感的动态图形显示和音效合成，显示立体的虚拟环境，以展现驾驶员亲历道路交通突发事件的真实效果，目的在于揭示驾驶员行为与交通事故的相关性规律，防范道路交通事故，为智能交通安全的研究提供一个良好的试验平台。通过我国道路交通事故统计、事故形态的调查研究，本论文选择了云南部分地区道路交通事故多发段(点)为虚拟危险视景仿真的对象，进行了事故多发原因的调查分析，设计了用于驾驶员行为研究和驾驶员高级培训的驾驶模拟器危险道路交通虚拟危险视景系统。开发了危险视景排序程序，建立了行人横穿道路交通突发事件模型。这些工作为使用驾驶模拟器进行驾驶员行为特性的研究，进行驾驶员的高级培训和安全教育打下一个良好的基础。6.期刊论文吴超仲.张晖.毛喆.初秀民.严新平.WUChao-zhong.ZHANGHui.MAOZhe.CHUXiu-min.YANXin-ping基于驾驶操作行为的驾驶员疲劳状态识别模型研究-中国安全科学学报2007,17(4)以驾驶疲劳状态监测为研究对象,介绍现有几种疲劳检测方法及其优缺点,提出把驾驶行为操作和驾驶员生理指标相结合建立疲劳识别模型的思想.通过大量模拟器驾驶实验,建立驾驶操作和驾驶员生理指标之间的关系模型,并运用最小二乘法对数学模型进行了参数识别.利用驾驶员生理指标能较好判别驾驶员状态特性的特点,找出驾驶操作行为和驾驶状态之间的关系.研究结果有助于建立驾驶操作行为和驾驶员疲劳状态之间的关系模型.7.学位论文孙冉基于汽车驾驶模拟器的动态情景建模与仿真2009随着我国国民经济的发展，机动车保有量不断增加，机动车数量的增加也使得道路交通安全形势严峻，交通事故持续增长。为提高道路交通安全性，减少和预防交通事故，人-车-路环境协调性的研究成为重要的课题，而汽车驾驶模拟器成为研究该课题的重要工具。动态情景建模与仿真系统是在汽车驾驶模拟器上进行开发的。在模拟器上构建的动态危险情景，可以供驾驶员进行训练，提高驾驶员在紧急情况下的车辆控制技巧以及学习各种情形下的避让策略。通过训练一方面可以减少由动态突发事件导致的交通事故，另一方面研究人员可以通过观察驾驶员的操作行为以及分析实验数据，研究环境中各因素对驾驶员操作以及交通事故的影响。本文对汽车驾驶模拟器的动态情景建模与仿真进行了研究。主要内容如下：br　　⑴介绍了国内外基于模拟器的动态情景的研究现状，对易发生交通事故的各种动态情景进行研究，通过数学建模方法，建立了表述动态情景的模型。然后根据动态语言的特点，将模型进行转换，转换为能在计算机中使用的脚本格式。在动态情景模型及脚本格式的基础上，进行系统需求分析，设计了系统的功能模块。结合需要实现的功能模块以及原有的模拟器系统结构，设计了仿真系统的结构框架。br　　⑵研究了脚本技术和计算机仿真技术，根据设计的系统框架，实现了动态情景仿真系统。在动态情景脚本构造模块中，实现了独立的动态情景编辑界器，选用Lua动态语言并将模拟器仿真软件中的部分信息通过接口的形式开放给脚本，实现了动态情景的脚本表示。在动态情景解析模块中，设计了动态情景对象抽象类以及具体对象子类，用来记录从脚本中解析到的对象信息，脚本的解析主要是通过Lua的栈调用Lua自身API函数来实现。动态情景呈现模块中，进行了情景中对象的创建和呈现，对象的运动由帧监听器调用脚本中设计的运动函数并每帧进行渲染来呈现。br　　⑶以行人过马路和车辆刹车动态情景为例，在仿真系统上进行了实验。将动态情景转换为情景模型，在编辑中根据模型编辑该情景，将编辑器输出的脚本文件载入汽车驾驶模拟器，动态情景通过渲染呈现。利用动态情景仿真系统仿真的动态情景和用户期望的情景一样，实验表明系统能实现预期的功能。8.会议论文丁立.何玉川.熊坚.李欣.刘文章基于虚拟驾驶轨迹的高速公路安全评价2006基于汽车驾驶模拟器能准确记录驾驶轨迹,本文提出通过研究超速状态下的汽车驾驶轨迹来评价未建成道路安全性的方法.通过对驾驶轨迹的研究表明:驾驶轨迹分散、混乱、相互交叉频繁、波动幅度大的路段安全隐患较大,与高速公路实际事故数据相比结果基本一致.9.学位论文康凯基于真实场景的虚拟减速标线视频试验平台的开发研究2008交通标志标线是向驾驶员提供诱导、管理信息的载体，是一类以图形、符号、线条、文字向驾驶员及行人传递法定信息，用以管制、警告及引导交通的安全设施。而目前对交通标志标线的研究主要集中在标志的颜色、尺寸和标线的材料、施工方法等方面，对于标志标线的效果，特别是减速标线的视觉效果的研究相对来说较少。本文在讨论了道路减速标线的分类、颜色尺寸的设计和视觉效应以及分析了驾驶员的视觉交通行为的基础上，应用Boujou高级摄像机跟踪软件和三维建模软件Maya，在所拍摄的真实道路场景上添加虚拟减速标线，得到了交通标线的视频试验平台。设计制作了四种减速标线，并利用驾驶模拟器驱动录像来对驾驶员进行测试，填写相关的主观视认性评价调查表，以检查不同类型减速标线的减速效果以及此试验平台的可行性。视频试验结果表明，添加的虚拟减速标线的真实感较好，所开发的视频试验平台能够评价不同减速标线对车速的控制效果，可用于从道路交通安全心理学、人机工程学和道路交通安全工程学角度研究道路交通标志标线对交通安全的影响，为研究交通标志标线的视认效果提供了一条新的研究途径。10.会议论文熊坚.曾纪国.水瑞锋.万华森面向交通问题的汽车驾驶模拟器的开发研究2000该文介绍为交通科研和道路设计部门研究开发的一个可在实验室控制条件下研究交通问题的汽车驾驶模拟实验系统。该系统由驾驶舱系统，主计算机控制系统，驾驶员视景模拟系统和声响模拟系统组成，可对真实路段的交通进行实时模拟，还可以对设计中的道路交通环境进行模拟。该系统将为道路交通安全性评价、交通控制、驾驶员行为特性、汽车性能的改善等交通问题和应用提供有效的手段。本文链接：授权使用：上海海事