基于驾驶模拟的多车道高速公路出口前置指路标志设置位置研究

为研究现有规范中高速公路出口前置标志设置位置的规定在多车道条件下的适应性,根据交通流理论,计算得到不同车道数条件下的出口前置指路标志前置距离推荐值,建立驾驶模拟实验场景进行驾驶模拟实验,结合驾驶模拟器与眼动仪,对不同的标志前置距离进行合理性分析,验证了理论计算的结果。     

基于数据包络分析的高速公路指路标志地名数研究

随着路网的复杂化，指路标志信息量过载导致交通事故发生的现象日益显著。为了全面、系统地确定高速公路互通区指路标志的合理地名数，为高速公路指路标志的设置提供相应的改进建议，基于数据包络分析（DEA）方法，从驾驶人角度选取了反映其对指路标志认知反应水平的代表性指标，构建了高速公路互通区指路标志地名数研究的宏观模型。使用眼动仪和脑电仪在相关场景中进行室内驾驶模拟试验，以获取被试在不同地名数指路标志场景下的眼动行为、脑电以及驾驶行为数据。利用模型进行数据分析，得到驾驶人在地名数为4，5，6，7，8，9六种场景下，对指路标志认知反应的综合效率均值分别为0.983，0.956，0.902，0.796，0.699和0.617，再针对不同的指标集，进行指标敏感性分析，获取驾驶人在6种场景下的综合效率指数。通过试验发现：随着地名数的增多，驾驶人对指路标志认知反应的综合效率均值呈现下降趋势，当信息量超过其认知阈值时，系统综合效率值会迅速下降；不同地名数指路标志场景下，导致驾驶人认知反应效率低的原因存在差异，在对指路标志版面设计时应有针对性地予以改进；不同驾驶人对指路标志认知反应效率存在差异，所对应的标志地名数合理阈值也存在轻微差异，但总体上从驾驶人认知反应的角度考虑，高速公路指路标志的地名数阈值为6个。该研究从驾驶人对指路标志认知反应的角度，使用DEA方法构建了全面、系统的指标体系对指路标志的地名数进行了探析，为中国高速公路互通区指路标志的版面设置提供了参考。     

基于视觉及认知的驾驶模拟器图像标定方法

为了提高多通道图像显示技术驾驶模拟器三维虚拟图像成像的逼真性,针对驾驶模拟器三维虚拟图像中物体的空间尺寸与驾驶人的视觉特性,对驾驶模拟器图像标定方法进行了研究。采用相似三角形原理,以几何相似关系进行数学推导,得出驾驶模拟器三维虚拟图像成像理论值。设计驾驶模拟器三维虚拟图像标定样板,标定样板以设定半径的圆面为核心,圆心设置为驾驶人双眼视点位置,圆弧面上设置6根直立标杆,圆面上设置3个符合中国国家标准的道路交通标志牌,利用驾驶模拟器虚拟成像软件将标定样板制成三维虚拟图像并投射到驾驶模拟器投影屏幕上。通过实际测量驾驶模拟器投影屏幕上的标杆间距、标杆长度、标杆底部到地面距离、驾驶人能够看清交通标志牌的距离,对比分析实际测量数值与理论值的差异,调整驾驶模拟器投影视点、投影仪缩放比例、视屏距离等参数以及驾驶模拟器成像硬件设备,完成对驾驶模拟器三维虚拟图像物体空间尺寸的标定。研究结果表明:驾驶模拟器通过该方法标定后,驾驶人在驾驶舱中看到的虚拟图像物体的尺寸大小(水平和垂直方向)与在现实中同样条件下看到的基本一致,对虚拟图像的视认距离也与现实中的视距基本一致,增加了虚拟场景的真实感和认知感。     

驾驶模拟器驱动的TCU换挡策略驾驶性主客观评价研究

TCU换挡策略对汽车驾驶性影响多通过主观评价来测试验证和标定,针对软件在环、硬件在环等仿真方法不能实现对TCU换挡策略的主观评价问题,提出了一种驾驶模拟器驱动的TCU换挡策略驾驶性评价方法。本文中首先搭建了驾驶模拟器驱动AutoBox嵌入的人-车-环境闭环TCU换挡策略评价平台,建立能识别驾驶意图和道路环境的TCU换挡策略模型,总结出了TCU换挡策略相关的驾驶性主客观评价表。然后利用搭建的平台对建立的TCU换挡策略进行了驾驶性主客观评价,获得了主观评分结果和客观评价指标。通过分析评价,验证了驾驶模拟器驱动的TCU换挡策略评价平台的可行性和研究方法的可行性,研究的平台和方法可用于TCU换挡策略驾驶性快速主客观评价,有效减少实车测试评价工作量,降低开发成本,缩短开发周期。     

基于驾驶模拟技术的道路行车安全性研究综述

对驾驶模拟技术在道路行车安全领域的研究及应用现状和存在的问题进行了分析。在广泛调研国内外相关文献的基础上,对驾驶模拟器进行了分类,并总结了国内外主要代表性科研型驾驶模拟器的发展历程,分析了典型驾驶模拟器的自由度、主要特征和应用领域。以“人-车-路-环境-事故”为主线,从不良驾驶行为特性分析、车辆主动安全技术研究、道路与交通设计、车辆驾驶环境以及道路行车事故研究5个方面,系统地梳理了驾驶模拟技术在国内外道路行车安全领域的应用研究现状、存在问题以及应用展望。在不良驾驶行为特性分析方面,重点研究了运用驾驶行为特性开展分心驾驶行为和疲劳驾驶行为的识别;在车辆主动安全技术研究方面,综述了运用驾驶行为开展车辆底盘一体化控制技术、安全辅助驾驶控制技术和自动驾驶接管行为的评价研究;在道路与交通设计方面,综述了道路几何和标志标线等的设计评价;在车辆驾驶环境方面,综述了不良气象、路侧景观和交通冲突等驾驶环境对驾驶行为的影响;在道路行车事故研究方面,总结了道路行车事故再现和事故影响因素分析等内容。此外,对驾驶模拟技术进行了应用展望,主要包括特殊人群的驾驶行为特性、智能网联汽车系统的测试及验证、混合交通流环境下的行车安全问题。对未来应对驾驶模拟器的有效性评价、不适性以及二次开发等问题进行探讨,以便更好地促进驾驶模拟技术的发展。      

汽车驾驶摸拟器研究现状与未来展望

汽车驾驶模拟器是一种能正确模拟汽车驾驶动作,并能在主要性能上获得与实车驾驶相同感觉的仿真设备.按用途不同,可分为训练型汽车驾驶模拟器和开发型汽车驾驶模拟器.训练型模拟器可以初步完成对新驾驶员的训练;开发型模拟器能对人-车-环境系统进行研究,从而验证事故的发生原因,预防车辆事故的发生,为汽车工程设计提供帮助.     

驾驶模拟器在自动驾驶系统中的应用研究

自动驾驶车辆在实际道路上行驶之前的测试阶段是一个至关重要的环节。一个低成本、高效率以及高精度测量的自动驾驶车辆的测试方式,对于自动驾驶车辆的开发具有重要意义。将驾驶模拟器运用到研究自动驾驶车辆测试已是近年来的一个研究热点。基于虚拟驾驶场景的自动驾驶车辆的检测,通过组合虚拟驾驶场景的背景车辆、行人、交通灯、建筑、指示标牌等元素,研究将驾驶模拟器与虚拟驾驶场景的联合应用来测试自动驾驶车辆。设计了典型的交通场景,通过自动驾驶车辆和背景车辆的实时交互,研究自动驾驶车辆的各项性能指标。研究结果表明:该驾驶模拟器可以高度拟合人类驾驶体验,驾驶员通过驾驶模拟器控制背景车辆能够很好的模拟现实中的驾驶行为,对自动驾驶车辆的仿真测试起到了促进作用。     

高速出口预告指路标志设置距离及其安全性能比较

为弥补我国现行规范和美国MUTCD关于出口预告指路标志设置经验主义的缺陷,根据驾驶员驶离高速主线的驾驶行为,视觉特性以及高速道路交通条件,建模确定了预告指路标志3种不同安装方式(路边直立式、路上横跨式及中央架设式)在不同车道数和不同设计速度下的设置距离.TSIS - CORSIM模拟表明,本文计算值比我国现行规范以及M...     

基于驾驶员认知特性的汉字指路标志字高模型研究

以标志视认过程分析为基础,基于驾驶员认知特性推导了汉字指路标志字高模型,通过大量特殊设计的室内模拟试验和室外实际驾驶试验,以当前我国驾驶员认知特点和交通环境特点为基础,确定了模型中的关键参数。经实车试验验证,该模型符合中国驾驶员对汉字标志的认知习惯,模型计算结果与实车试验结果具有较高吻合性。     

宏观标定方法在Wiedemann驾驶行为阈值研究中的应用

基于流量速度图对Wiedemann74模型参数标定的宏观方法进行了研究,建立了集成VISSIM、Matlab、ExcelVBA的参数标定平台,以最小化流量速度图的实测值与仿真值的差异为优化目标,应用图像识别方法判剐图像的差异性,利用遗传算法优化参数值,实现了参数自动寻优的迭代过程.建立的参数标定平台能够利用流量、速度等宏观运行数据标定驾驶行为阈值参数,为利用检测器数据实现自动化标定提供了有效手段,为分析驾驶行为特点提供了方法,解决了VISSIM软件中默认参数不适合我国交通状况导致仿真精度不高的问题.利用路侧激光检测器采集长沙市南二环路断面交通数据,根据标定后的参数、实测数据对Wiedemann模型的驾驶行为阈值曲线进行了拟合,根据驾驶行为分区对长沙市南二环路的驾驶行为进行了分析.     

公路视错觉警示减速标线设计优化研究

基于驾驶人心理、生理特征分析,对视错觉标线的多组数据组合的形式通过计算机模拟进行减速性能优劣比选,提出视错觉标线的设计参数;并通过驾驶模拟器仿真试验、实际场景的道路试验验证对视错觉标线设计参数进行优化,提出一种视错觉减速标线的最佳设计方法.     

汽车驾驶模拟器研究现状与未来展望

汽车驾驶模拟器是一种能正确模拟汽车驾驶动作，并能在主要性能上获得与实车驾驶相同感觉的仿真设备。按用途不同，可分为训练型汽车驾驶模拟器和开发型汽车驾驶模拟器。训练型模拟器可以初步完成对新驾驶员的训练；开发型模拟器能对人一车一环境系统进行研究，从而验证事故的发生原因，预防车辆事故的发生，为汽车工程设计提供帮助。     

基于虚拟现实技术的典型动态交通场景的设计与实现

驾驶人是影响道路交通安全的主要原因,而使用汽车驾驶模拟器模拟危险的交通环境,对驾驶人进行培训可以有效提高驾驶人的应急操作技能和安全意识水平,对于减少和预防道路交通事故的发生具有重要意义.以2000~2010年道路交通事故数据为基础,分别从人、车、路以及事故形态进行统计分析道路安全影响最大的因素,获取典型的动态交通场景.并考虑城市道路环境的复杂性和多样性,选取发生在城市道路场景中的1种类型动态场景-公交站台行人过街作为案例,采用虚拟现实技术完成这一动态交通场景的设计和实现.      

汽车驾驶模拟器在交通安全中的应用综述

汽车驾驶模拟器是1种研究“人‐车‐路‐环境”交通特性的重要工具,由于具有重现性好、安全性高、成本低等优势,被广泛应用于交通研究方面,尤其因其能够在危险场景中采集多种车辆数据,近年来汽车驾驶模拟器在交通安全方面的研究进展飞速。文中简要介绍了汽车驾驶模拟器的国内外发展历史,从驾驶分心、道路设计、交通设计、交通事故和驾驶疲劳5个方面梳理出汽车驾驶模拟器在交通安全领域的应用研究,并分析了这5个方面研究领域中驾驶模拟器实验的其中利弊,探讨了汽车驾驶模拟器在中国交通安全研究中的应用前景及存在的问题。      

城市道路指路标志信息量限值研究

指路标志的信息量过多,使驾驶员在安全时间内识别有效信息难度增加.通过室内仿真实验和室外车载实验数据对比,研究标志信息量大小、驾驶员的驾驶经验和车速对驾驶员识别城市道路指路标志时间综合性影响.提出了城市道路指路标志信息量限值意见.      

快速路复杂桥形标志优化设置方法

为明确复杂桥形标志优化设置方法,选取3种典型城市快速路复杂桥形标志,制定5种设置方法（现状及4种优化方法）,开展复杂桥形标志优化设置方法研究。基于驾驶模拟试验,从运行状态、操控行为、行驶效率、主观感受4个层面选取9种评估指标,采用灰色近优评价方法,进行复杂桥形标志不同设置方案的效用评估。结果表明：3种桥形标志的现状设置效用并未达到最优水平,大部分处于中下等水平,有较大提升空间;桥形标志1,2,3的最优设置分别为简化、重复、重复。桥形标志的优化设置能有效改善驾驶人驾驶行为,4种优化方法中,提前设置方法效果较稳定,均使得桥形标志指路效果在一般及以上水平;出口处配合地面文字设置后,桥形标志指路效果在一般水平及以下,设置效用不理想;具有2个出口以上的复杂桥形标志现状设置对驾驶行为影响较差,相关管理部门应对该类型桥形标志加强优化设计设置;不同复杂桥形标志对驾驶人认知、行为影响不同,应进行不同的优化设置,以有效改善驾驶人驾驶行为,快速引导驾驶人寻找目的出口;实际工程应用中,当经济成本、空间条件等因素受限时,可考虑针对复杂桥形标志进行提前设置;不建议出口处设置地面文字,该方法并未达到配合桥形标志改善驾驶行为的效果。     

基于整车在环仿真的自动驾驶汽车室内快速测试平台

整车在环仿真测试方法可以安全、高效地验证复杂环境和极端工况等场景下自动驾驶汽车性能的有效性，基于此研发一种基于整车在环仿真的自动驾驶汽车室内快速测试平台，该平台由前轴可旋转式转鼓试验台、试验台测控子系统、虚拟场景自动生成子系统、虚拟传感器模拟子系统、驾驶模拟器、自动驾驶汽车和测试结果自动分析评价子系统组成。通过在试验台滚筒上独立加载转矩模拟车辆行驶阻力，可动态模拟不同的路面附着系数，同时利用坡度、侧倾和转向随动机构可模拟车辆俯仰角、侧倾角和航向角3个自由度；采用虚拟现实技术柔性集成车辆动力学模型、传感器仿真、复杂道路交通环境及测试用例仿真，模拟多种道路交通场景，并通过传感器仿真及数据融合等技术快速测试自动驾驶汽车智能感知与行为决策等性能指标。将自动驾驶汽车、虚拟仿真场景和试验台耦合构建一个闭环系统，完成了多项关键技术研发，包括：多自由度高动态试验台结构设计、虚拟测试场景自动重构方法和传感器数据模拟及注入方法，可满足在各种场景下测试自动驾驶汽车整车性能的需求。此外，为验证快速测试平台的有效性，以U-turn轨迹跟踪控制为研究实例，基于简化的车辆运动学模型和模型预测控制算法，在平台上搭建U-turn场景并对自动驾驶汽车的轨迹跟踪控制算法性能进行大量测试。结果表明：自动驾驶汽车室内快速测试平台可以真实地模拟汽车在道路上的运行工况，自动驾驶汽车在虚拟场景中的轨迹跟踪效果良好，与参考轨迹的偏差小于8%，证明了该测试平台检测方法的有效性。     

驾驶模拟器的发展历程及最新应用实例

基于驾驶模拟器的概念和等级水平,介绍了驾驶模拟器的分类,梳理了国内外高等级驾驶模拟器的发展历程,详细介绍了运动系统和视景系统的特点,并介绍了中低等级驾驶模拟器的发展现状与技术特点。结合汽车智能技术和交通安全等领域对驾驶模拟技术的发展需求,探讨了驾驶模拟器技术最新应用和发展不足,为驾驶模拟器的开发和应用提供解决与验证思路。     

驾驶人抑制控制对风险驾驶行为的影响研究

为研究驾驶人抑制控制能力与风险驾驶行为之间的关系,采用线索化Go/NoGo实验范式测量驾驶人抑制控制能力,结合抑制控制与风险决策行为特征构建模拟驾驶场景,基于驾驶模拟器系统对51名被试开展了模拟驾驶实验,记录驾驶人风险决策表现情况,并采集驾驶人操作和车辆运行数据,就抑制控制能力对风险驾驶行为的影响进行了分析。结果表明:抑制控制能力较低的驾驶人在面对风险决策时,往往表现出更高的风险行为倾向,在驾驶过程中倾向于采取更高的行驶速度,并观测到更高的超速行为比例,且对于车辆的横向控制能力偏弱。     

汽车操纵稳定性的模拟器闭环评价与试验方法

本文以汽车操纵稳定性的闭环评价为目的，利用吉林大学汽车动态模拟国家重点实验室的开发型驾驶模拟器（ADSL驾驶拟器）进行了汽车操纵稳定性的闭环试验研究。提出汽车操纵稳定性的评价应是包含驾驶员在内的闭环系统评价，并建立了汽车操纵稳定性的模拟器闭环试验方法，利用模拟器试验对汽车操纵稳定性综合评价指标的合理性进行了验证。