汽车驾驶模拟器在交通工程中的应用

提出了由实时控制与仿真计算机系统、视景模拟系统、声响模拟系统、运动模拟系统和中央控制台等组成的汽车驾驶模拟系统总体结构．汽车模拟器应用在交通工程中涉及3种主要仿真模型——汽车动力学模型、路网模型和交通仿真模型．以车辆在交叉路口从次干道左转弯到主干道时，主干道直行车辆之间最小可接受车头时距为例，介绍了利用汽车模拟器进行交通工程仿真研究的方法．     

汽车驾驶模拟器研究现状与技术关键

本文介绍了汽车驾驶模拟器在国内外的研究现状，讨论了汽车驾驶模拟器研究开发的技术关键，为汽车驾驶模拟器的研究开发提供了参考。     

驾驶模拟器现状及应用研究

通过对驾驶模拟器的种类和典型的结构组成进行回顾分析,并对驾驶模拟器在研究道路交通、驾驶行为、道路环境设计、汽车工程等方面的不可替代的优势进行深入的阐述,将对驾驶模拟器的推广应用产生重要的影响。     

驾驶模拟器现状及应用研究

通过对驾驶模拟器的种类和典型的结构组成进行回顾分析,并对驾驶模拟器在研究道路交通、驾驶行为、道路环境设计、汽车工程等方面的不可替代的优势进行深入的阐述,将对驾驶模拟器的推广应用产生重要的影响。     

城市道路场景下驾驶注意力需求的影响因素研究

为探索城市道路场景下影响驾驶注意力需求的交通因素,搭建包含多种交通变量的城市道路交通场景,对30位被试进行驾驶模拟器视线遮挡实验。以视线遮挡概率表示驾驶注意力需求等级,采用逐步逻辑回归方法建立各交通变量对驾驶注意力需求等级模型,并分析其影响方式。结果显示,遮挡概率沿驾驶路线波动较大,不同交通变量对驾驶注意力的需求不同。十字路口、公交车站、路边停放车辆、跟车距离、会车距离和弯道曲率等对驾驶注意力需求影响显著。越接近十字路口遮挡概率越小,到达十字路口时几乎没有遮挡。说明被试会主动适应外界交通环境对注意力的需求,有选择的获取与驾驶有关的交通变量信息,并预测各个交通变量的发展趋势。研究结果有助于提高驾驶分心预警系统的环境敏感性。     

汽车驾驶模拟器推广应用的成本效益分析

借助汽车驾驶模拟器仿真技术对驾驶人员进行训练,具有十分重要的意义,不仅能有效缓解目前我国汽车驾驶培训系统面临的压力,而且可以避免环境污染,减少能源消耗,降低培训成本。就汽车驾驶模拟器参与驾驶培训与传统单一实车培训进行对比分析,从成本、效益的角度上探讨了推广应用汽车驾驶模拟器的经济性和可行性。     

不同平面线形下驾驶模拟器速度有效性验证

通过分析国内外经典速度预测模型,在此基础上选择目前国内外广泛应用的经典速度预测模型即Lamm模型作为标准,然后设计了驾驶模拟器速度有效性验证的标准实验场,通过选定的经典速度预测模型,计算得到标准实验场的预测车速,提出了车速有效性验证的方法,即将标准实验场的预测车速与模拟实验车速进行对比分析,将其作为驾驶模拟器实验车速的绝对有效性和相对有效性评价方法,为驾驶模拟器速度有效性的验证提供规范的验证标准.并使用昆明理工大学中型研究型驾驶模拟器进行模拟器速度有效性验证标准的应用研究.通过对比分析标准实验场的预测车速轨迹曲线与实验车速轨迹曲线,从两种车速的显著性差异和两种变化趋势等方面对该中型模拟器进行了验证     

基于扩展技术接受度模型的共享自动驾驶汽车用户使用意愿研究

共享自动驾驶汽车是智慧交通和绿色交通的重要发展方向之一,但目前其相关研究仍不充分,影响用户使用共享自动驾驶汽车意愿的因素及其作用机理有待深入剖析.为此,本文首先通过引入感知风险、服务质量和社会影响三个潜变量,构建了扩展技术接受度模型.然后将扩展技术接受度模型的潜变量、个人社会经济属性变量和出行方式属性变量整合到多项Logit模型,构建混合选择模型,并以用户选择共享自动驾驶汽车出行的概率衡量用户使用共享自动驾驶汽车的意愿.最后基于SP调查数据标定模型参数,得到潜变量关系及关键影响因素,通过弹性分析研究关键因素对用户使用意愿的影响.结果表明,感知有用性、出行费用、感知易用性、等待时间的影响最为显著,对应的弹性值分别是0.0502、-0.0401、0.0385和-0.0350.本研究对相关企业及相关政府部门发展和推广共享自动驾驶汽车具有重要参考价值.     

驾驶模拟器在日本的应用与现状

当今的汽车行业中，驾驶模拟器的应用已经成为汽车相关的技术开发所必不可少的设备之一。世界各国先后出现了对应不同目的的各类驾驶模拟器。最近，更是发布了硬件性能高而小型的驾驶模拟器。     

面向驾驶模拟器的高等级公路三维视景建模与实现

随着汽车驾驶模拟器在道路交通仿真中的广泛应用,驾驶员对视景的逼真度也相应地提出了较高的要求。视景仿真系统作为模拟器的一个子系统,其逼真度和实时的动态显示是影响道路交通仿真的关键因素。文中介绍了高等级公路三维视景的建模过程、实现方法,以及地形的简化技术。设计成果表明,这种方法对于利用驾驶模拟器进行道路交通仿真等方面的研究是可行的。     

驾驶行为的执行过程探讨

驾驶行为是影响道路交通安全水平的重要因素之一,也是交通研究的热点。在总结国内外驾驶行为研究成果的基础上,依据信息的进程将驾驶行为分解为认知过程、决策过程、执行过程和学习过程,提出了驾驶执行过程在驾驶行为研究中的重要性,并阐述了驾驶执行过程研究的基础、内容以及方法,可为深入研究驾驶行为提供参考。     

面向道路交通能耗排放测算的行驶周期开发

行驶周期是测算交通能耗和污染排放的重要参数。提出利用VSP分布来描述城市交通特性的方法,基于大量浮动车（FCD）数据对北京市快速路和非快速路交通特性进行深入分析,提出以VSP区间分布的加权均方根误差为指标,基于浮动车数据的行驶周期建立方法。然后分别针对城市快速路和非快速路,建立北京市机动车行驶周期。     

自驾车旅游交通行为分析模型

随着我国私人小汽车保有量的迅速增加和旅游业的繁荣,自驾车旅游交通需求不断增加。由于旅游交通需求与传统通勤交通需求有很大的差异,在进行旅游交通规划时,必须对旅游交通需求进行分析。从行为分析的角度,在对旅游交通行为进行调查分析的基础上,利用Logit模型,分别建立了全国和北京市的周末自驾车旅游出行行为模型。分析结果表明：收入是影响个体自驾车旅游出行的主要因素。     

机动车超速行驶防范对策分析

机动丰超速行驶是引起交通事故的主要原因，是严重的道路交通违法行为之一。机动丰超速是由于驾驶人没有及时纠正驾驶过程中的误判、误动的结果。引起超速的原因包括驾驶人、机动车、交通安全设施和其他因素四个方面，应从教育培训、法律、交通安全设施、交通科技四个方面采取措施预防超速。     

货车驾驶人驾驶行为与行车安全研究进展

驾驶行为是影响交通安全最活跃的因素,在“人-车-路”复杂环境中扮演着关键角色。为了深入理解货车驾驶人驾驶行为规律和行为风险性,本文聚焦货车驾驶人驾驶行为对行车安全的影响,对货车驾驶人的驾驶行为风格、行为风险性及其与行车安全的关系等相关研究成果进行系统地梳理和分析。首先,利用构建的文献检索策略,筛选出38篇相关文献,并结合LDA(Latent Dirichlet Allocation)模型,对生成的4个研究主题,即货车驾驶人驾驶行为辨识,危险驾驶行为与行车安全,货车碰撞事故致因分析及驾驶安全风险评估进行总结;其次,针对数据源、特征工程及建模方法等分析要素,构建了适用于任意研究主题的通用研究路径,并重点归纳了目前研究主题在数据源、变量选择方法、研究地点及建模方法等关键要素的研究进展;最后,分析和探讨了货车驾驶人驾驶行为与行车安全领域面临的主要问题,从描述、解释、关联及应用的角度提炼该领域研究的未来发展趋势。研究认为：有必要将驾驶状态特性、车辆运行状态及道路交通状况等多维特征变量进行多源信息融合,开展基于大数据和人工智能双驱动的驾驶行为研究;需加强研究山区公路环境下货车与其他类型车辆之间的交互作用机制,从“人-车-路”视角分析货车碰撞事故致因;需进一步完善智能网联和自动驾驶等高新智能自动化环境下的货车驾驶人驾驶行为与行车安全关系研究;拓展面向驾驶安全的货车驾驶人驾驶风险评估的理论方法和应用框架。研究 成果将为货车事故治理、公路货运平台监控及道路线形设计等应用场景提供重要依据,并有助于相对全面地理解货车驾驶人驾驶行为与道路行车安全的交互作用机理。     

基于置信规则库的驾驶人愤怒情绪识别模型

针对“路怒症”诱发的攻击性驾驶行为影响交通安全问题,提出一种基于生理与脑电特征的驾驶人愤怒情绪识别模型.招募15 名被试在武汉市区开展限时实车试验.由于所选实验线路为交通繁忙路段,被试易被行人横穿马路、车辆加塞等道路事件诱发愤怒情绪.实验中采用愤怒量表记录被试的愤怒等级,以及采用生物反馈仪与脑电记录仪记录被试的生理和脑电信号.将血容量脉冲、皮肤电导、δ 波百分比与β 波百分比这四项生理与脑电指标作为模型输入,建立基于置信规则库的愤怒情绪识别模型.验证结果表明,该模型的识别精度(82.24%)较BP神经网络、SVM分别提高7.15%、5.02%.研究结果可为开发基于生理和脑电信号的驾驶情绪识别设备提供理论支持.     

绿灯倒计时影响下机动车微观驾驶行为分析与决策建模

机动车在交叉口信号相位切换期间的驾驶行为对于城市道路交通安全至为重要,本文对绿灯倒计时影响下的机动车微观驾驶行为与“通过/停止”决策进行研究.首先,利用驾驶模拟器进行1组单盲实验来提取车辆的接近速度、反应时间、减速度等参数.其次,详细地刻画了车辆进入交叉口范围至行驶至停止线全过程的微观驾驶行为.再次,综合交通因素及驾驶员个体特征等解释变量,建立了随机效应Logistic模型以描述车辆的“通过/停止”决策行为.结果表明：车辆进入交叉口范围后会“先减速,再加速,再减速”,加速通常出现在距停止线30~ 40 m的范围内,且绿灯倒计时与黄灯启亮前期对驾驶员具有催促作用;速度、距离、年龄、性别对车辆的“通过/停止”决策行为具有显著影响;随机效应Logistic模型比Logistic模型更能表征其他未纳入模型的因素及反映不同交叉口与驾驶员的异质性.     

PLC、触摸屏仿真软件在交通信号灯系统设计中的应用

以交通道口信号灯控制系统的开发为例,论述了PLC、触摸屏仿真软件在控制系统开发中的应用。采用三菱公司的GX Developer软件编写PLC控制程序、GX Simulator仿真软件测试PLC控制程序、触摸屏软件GTDesigner2设计人机对话窗口、触摸屏仿真软件GTSimulator2检验人机对话窗口,并将其与PLC程序连接,对整个控制系统进行联机通讯仿真。经实验证明,该虚拟仿真方法开发控制系统方便灵活、危险性低、可重复操作性强,不但能够大大地缩短系统研发周期,还可以有效降低系统研发成本。可应用于高等院校实践教学、现代化企业的人员培训。     

面向实际交通状态的混合动力汽车能耗和CO2排放模型

由于混合动力汽车与传统燃油车的能耗排放因子具有差异性，导致机动车交通路网能耗排放的量化评估存在不确定性。本文建立混合动力汽车在实际交通状态中的能耗和CO2排放因子测算模型，基于车辆比功率VSP(Vehicle Specific Power)作为车辆行驶状态与能耗排放之间耦合关系的表征参数。通过引入内燃机转速区分内燃机开启和关闭工作状态，并计算内燃机开启状态下VSP对应的平均能耗率，同时，建立能够解析混合动力汽车能耗排放产生机理的VSP分布。通过收集典型行驶工况下车辆测试油耗数据和北京市车辆实际行驶轨迹数据，验证了模型的准确性，并应用模型测算混合动力汽车不同速度区间下的油耗和CO2排放因子。研究结果表明：在城市行驶工况(UDDS)和高速行驶工况(HWY)中，模型测算能耗排放因子与真实值的平均相对误差分别为3.7%和-1.7%，与不考虑内燃机开启状态相比，测算误差减少5.6%和4.3%；在实际交通状态下，采用传统燃油车的测算方法会导致混合动力汽车行驶平均速度为高速区间时油耗和CO2排放量被低估，当行驶平均速度为低速区间时油耗和CO2排放量会被高估。     

考虑驾驶行为异质性的城市快速路合流区仿真模型

为研究城市快速路合流区车辆运行规律，基于车辆自然轨迹数据，提出考虑驾驶行为异质性的合流区元胞自动机仿真模型。模型将合流区分为上游区域、合流区域及下游区域，3个区域由11条路段组成。首先，利用Kalman滤波算法对自然轨迹数据进行降噪处理；然后，计算每辆车驾驶行为特征参数并进行K-means聚类分析，结合聚类效果评价指标Silhouette系数将驾驶行为分为：保守-谨慎型、激进-谨慎型、保守-轻率型及激进-轻率型这4种类型；最后，依据分类结果， 建立考虑加速度、随机慢化概率异质性的跟驰模型和考虑换道安全间距、换道决策的多级异质性换道模型。在各空间占有率的情境下，基于Matlab进行数值仿真，统计同质驾驶行为和异质驾驶 行为条件下，合流区域车道的流量、密度、速度、时空位置及换道频率等参数。仿真结果表明：在空间占有率为10%~20%时，同质交通流相比异质交通流更容易产生局部交通拥堵和交通流失效情境，并且同质交通流量峰值比异质交通量小27.1%；随着空间占有率的增加，同质车辆和异质车辆驾驶频率均呈现增加-稳定-下降的趋势，而异质驾驶行为换道频率的极大值比同质交通流高 20.74%。