一种基于驾驶模拟器的驾驶员技能测评方法

研究了一种基于驾驶模拟器的驾驶员技能测评方法。以驾驶模拟器为研究基础,对驾驶员技能测评进行研究。基于SCANeRⅡ软件开发出十条不同场景的驾驶员技能测评道路,并选取35名驾驶员作为样本进行实验。通过实验,制定了驾驶员技能测评得分标准,并最终建立了驾驶员技能测评的计分模型。根据驾驶员在模拟器上对测评道路的驾驶数据,依据该计分模型,即可对驾驶员的驾驶技能给出总的评价。     

虚幻4驾驶模拟器设计和驾驶员特性分析

深入研究人类驾驶员的驾驶行为和特性,对推动智能汽车向高度自动驾驶发展具有重要意义。采用驾驶模拟器研究驾驶员在复杂交通场景下的驾驶决策和驾驶行为,成为近年来的一个研究热点。基于虚幻四引擎UE4交互式视景仿真技术,通过车辆、道路、建筑、交通灯、行人、路牌等交通元素的驾驶视景仿真环境搭建,开发了CarSim汽车动力学模型和罗技G29力反馈方向盘踏板的具有高拟真度人机交互的驾驶模拟系统。并设计了典型工况下的驾驶模拟试验,通过实时采集驾驶员驾驶数据,对驾驶员特性进行研究。研究结果表明:该驾驶模拟器具有逼真的驾驶体验,利用模糊C聚类算法(FCM,fuzzy C-means),将驾驶员特性进行准确分为6个聚类,可以将驾驶员特性进行准确分类,确立驾驶员特性与驾驶能力的关联,为进一步建立实时驾驶权分配研究奠定了基础。     

考虑驾驶员特性的四轮独立驱动电动汽车转向控制研究

四轮独立驱动电动汽车四轮驱动力矩独立可控,在汽车控制方面相对于传统汽车具有显著优势,通过建立驾驶员不同转向特性参考模型和四轮驱动力矩控制进行考虑驾驶员特性的四轮独立驱动电动汽车转向控制研究。基于驾驶模拟器实验,在对驾驶员转向特性进行分类和建立辨识模型的基础上,采用RBF神经网络建立了驾驶员不同转向特性的参考模型,给出了考虑驾驶员转向特性的整车控制原理,应用驾驶模拟器对所研究的控制方法进行了验证。验证结果表明:参考模型输出能够反映不同转向特性驾驶员期望的车辆响应,通过对四轮驱动力矩合理控制实现汽车跟踪驾驶员期望。     

驾驶模拟器运动系统对自由驾驶行为的影响分析

通过构建晴、雾天气下自由驾驶两个实验场景,对比分析了8自由度和零自由度驾驶模拟器对自由驾驶加减速行为、期望速度等变量的影响.结果发现,当能见度相同时,驾驶模拟器运动系统自由度对加速行为和期望速度影响不显著,但对减速行为影响显著,特别是对浓雾天气下的减速行为影响显著;当驾驶模拟器运动系统自由度相同时,能见度对驾驶员的加减速行为和期望速度有显著影响.     

汽车驾驶模拟器数据采集处理系统设计实现

汽车驾驶模拟器能够模拟汽车运动,使驾驶者获得与真实车辆驾驶的相同感受,驾驶员通过模拟的真实驾驶训练环境和外围设备控制虚拟汽车进行驾驶,并借由显示屏、音响设备、传感器元件获取感官信息反馈。该文主要采用STM32单片机、USB通信协议,设计汽车驾驶模拟器数据采集处理系统,进行汽车硬件设备的操作数据采集和处理,实时获悉外围设备的状态,使驾驶员能够根据虚拟场景实时路况,进行相应的驾驶操作,完成驾驶科目训练和考试。     

基于模拟器的驾驶员应急状态下刹车反应时间的研究

本文研究了驾驶时次级任务产生的脑负荷,在应急状况下对反应时间的影响。在驾驶模拟器上测试了五种条件下驾驶员的应急刹车反应时间,通过对实验结果进行分析,获得了外界因素对对应急刹车反应时间的影响。     

基于心率指标的隧道洞口景观色彩分析

为研究动态视觉下隧道洞口景观色彩对驾驶员心率指标的影响,应用3D-MAX软件对不同色彩及同一色彩不同速度的隧道洞口场景进行仿真模拟。采用PsyLAB生理记录仪记录10位驾驶员在不同场景下的心率数据,在此基础上分析了不同驾驶速度下隧道洞口景观色彩对驾驶员心率指标的影响,并建立了速度、色彩和心率三者之间的趋势面关系模型。结果表明,隧道洞口景观色彩值降低即色彩亮度提高,驾驶员心率均值将增大,能够提高驾驶者的注意力;相同色彩下,速度与驾驶员心率成正相关,即速度越快,驾驶员心率均值越大。     

基于自然驾驶研究的直行追尾危险场景诱导因素分析

基于中国自然驾驶工况数据,筛选了直行追尾危险工况,通过修正的DREAM(driving reliability and error analysis method)方法进行了诱导因素分析.对直行追尾危险场景依据车辆行驶特点进行了场景细分,分析了不同场景细分类型下诱导因素逻辑图.结果表明,在直行追尾场景中驾驶员的"力度不足"和"距离过短"为占比最高的紧急事件(危险特征),并分析了追尾场景中4个细分类型对应的紧急事件特点.研究发现,中国驾驶员的驾驶习惯与欧美有较大差别,直行追尾危险场景中最主要的深层诱导因素为驾驶员习惯性期待他车特定驾驶行为等不良驾驶习惯,而不是在驾驶过程中与驾驶操纵无关的第二行为.     

基于技术接受模型的生态驾驶诱导辅助系统认知接受度

融合技术接受模型和信息系统成功模型框架,设计了李克特7级量表问卷,探究了不同驾驶场景下驾驶员对生态驾驶诱导辅助系统的使用意愿和对诱导信息的认知偏好。研究表明,驾驶员倾向于接受以语音形式警示非生态驾驶行为的诱导信息类型。在城市道路上,提高诱导辅助系统的感知有用性和感知易用性有助于提高驾驶员对系统的接受度。在城市快速路上,诱导辅助系统的感知有用性和感知易用性仅对高峰场景下的驾驶员使用意愿有显著正向影响,平峰场景下影响驾驶员使用意愿的具体因素仍需在未来诱导实验中深入探究。     

侧风作用下货车驾驶员反应行为模型

为建立侧风作用下驾驶员反应行为模型,基于8自由度驾驶模拟器,构建了风-车-桥耦合作用下大跨桥梁驾驶模拟平台。招募了32名职业货车驾驶员进行了侧风作用下驾驶模拟实验,采集了驾驶员行为及车辆动态响应数据,通过相关性分析选取了关键因素,建立了侧风作用下两阶段驾驶员反应行为模型。研究结果表明:方向盘反馈力矩是影响侧风作用下驾驶员反应行为的关键因素之一;考虑方向盘反馈力矩在内的两阶段模型能够较好的反映侧风作用下驾驶员的反应行为。     

自然场景SAR实时回波模拟器架构及实现

自然场景SAR回波模拟器是当前SAR回波模拟测试的重要发展方向,能够有效支撑当前各类机载、弹载和星载SAR设备的设计、研制和测试。从回波模拟算法、模拟器实现架构以及并行流水计算等3个方面的关键技术,对自然场景SAR实时回波模拟器计算量大的难题进行解决。最后介绍对实验室研制的SAR的回波模拟原理验证样机进行介绍,将成像指标和结果进行分析和展示,对上述的3个关键技术的有效性和可靠性进行验证。     

基于OpenGL的钻井模拟器图形程序开发

钻井模拟器图形程序构建的三维场景使得井场环境的模拟效果更为逼真,引入OpenGL图形库使得控制联动的三维动画成为可能。可用于石油企业的专业钻井人才培养,对计算机图形技术在钻井过程三维动画制作中的应用具有重大参考价值。提出了一种在OpenGL环境下读取和控制钻井模拟器三维机械模型的方法,并通过分层建模和面向对象的思想增强了钻井模拟器图形运动的灵活性和程序的扩展性。能够有效的处理钻井工艺流程的变化和场景的更改,使得钻井模拟器的三维图形程序开发效率大大提高,营造出逼真的三维动画场景。     

雾天环境下S形弯道驾驶行为特性

为了研究雾天环境对驾驶员在S形弯道车辆控制能力的影响,借助驾驶模拟器,选取46名驾驶员在雾天条件下进行S形路段驾驶试验。采集直线段、过渡段、曲线段的驾驶试验数据进行多变量方差和卡方检验分析能见度、驾驶经验、性别对驾驶速度、减速距离和偏离次数的影响。结果表明,能见度条件对3个阶段的车辆控制能力均有显著性影响,尤其在过渡阶段影响最为明显,驾驶员的减速距离、偏离次数均有显著性差异;专业驾驶员相对于非专业驾驶员在曲线通过过程中更倾向于谨慎型驾驶风格;女性驾驶员在曲线驾驶中车辆控制能力明显低于男性驾驶员,且非专业女驾驶员在曲线驾驶中是最容易受伤害的群体。     

基于驾驶模拟实验的眼部指标与疲劳分级

基于同济大学8自由度高仿真驾驶模拟器,利用眼动仪采集了15位驾驶员各一小时驾驶过程中眼部指标,将驾驶员的疲劳状态分为清醒、轻度疲劳、中度疲劳、重度疲劳和极度疲劳5个等级,建立了考虑驾驶员个体差异的分层有序离散选择模型.结果表明:分层有序离散选择模型能有效地考虑驾驶员的个体差异,提高了对驾驶员不同疲劳等级的识别准确率.     

雾天环境下S型弯道驾驶行为特性

为了研究雾天环境对驾驶员在S型弯道车辆控制能力的影响,借助驾驶模拟器,选取46名驾驶员在雾天条件下进行S型路段驾驶试验。采集直线段、过渡段、曲线段的驾驶试验数据进行多变量方差和卡方检验分析能见度、驾驶经验、性别对驾驶速度、减速距离和偏离次数的影响。结果表明,能见度条件对3个阶段的车辆控制能力均有显著性影响,尤其在过渡阶段影响最为明显,驾驶员的减速距离、偏离次数均有显著性差异;专业驾驶员相对于非专业驾驶员在曲线通过过程中更倾向于谨慎型驾驶风格;女性驾驶员在曲线驾驶中车辆控制能力明显低于男性驾驶员,且非专业女驾驶员在曲线驾驶中是最容易受伤害的群体。     

基于汽车操纵信号的驾驶员疲劳状态检测

将驾驶方向盘运动信息及道路偏移值作为驾驶员疲劳表征信息,通过模拟器的模拟驾驶实验,采集10名驾驶员疲劳表征数据,建立神经网络模型对驾驶员疲劳状态进行检测.基于PVT（Psychomotor Vigilance Task）测试结果及驾驶录像,采集清醒状态与疲劳状态的实验数据,并进行分析;然后对数据进行离散化和归一化,作为神经网络模型的输入.采用BP算法对神经网络模型进行训练,直至满足误差要求.实验结果表明,该方法检测驾驶员疲劳状态的准确率较高,实用性较强.     

航海模拟器中星空视景的建模与仿真

为了完善航海模拟器视景库,提高三维视景的逼真度,在视景系统中添加对星空天体运动的仿真.采用FK5星表数据进行数学建模,以航海模拟器中实时获取的系统时间和观测经纬度为参数,计算天体在第二赤道坐标系中的位置;根据球面天文学的知识,进行坐标转换,获得天体相对于观测者所在空间直角坐标系中的坐标;由太阳和月球间的相对位置决定月相,利用得到的计算结果进行星空视景的绘制,并将程序集成到航海模拟器视景系统中,实现场景漫游.仿真结果表明,该方法实现的星空视景符合航海模拟器的精度要求和虚拟场景中漫游的实时性要求.     

新手驾车安全研究

本文分析了国内新手驾车交通事故的原因,针对存在的问题提出新手驾丰安全隐患预防对策:加强驾校培训管理、完善驾驶员考试制度、驾驶模拟器用于驾驶员培训和新手驾驶员的安全教育,旨在提高新手的综合素质和驾驶水平,使新手远离道路交通事故。     

面向对象的航海模拟器细节层次视景建模

视景建模是航海模拟器视景仿真研究的一个重点，复杂的三维航海场景建模和三维数据的管理是航海模拟器视景仿真中必须解决的问题，它是航海模拟器视景仿真成功与否的关键所在，为引提出了一种面向对象的航海模拟器三维视景模型的细节层次数据结构，讨论了基于这种数据结构的实时视景仿真系统的实现。     

浅谈城市驾驶需要掌握的知识

随着城市私家汽车数量的急剧增加,驾驶员队伍迅速扩大,交通情况日趋复杂,对驾驶员的操作技能问题更为关注。本文就城市驾驶要掌握的知识作一探讨。