基于虚拟现实技术的高速公路安全设施

依托于在建西汉高速公路秦岭北麓路段施工图和现场勘查资料,在对研究路段运行车速预测的基础上,采用虚拟现实技术对道路、隧道和桥梁等进行安全性评价,从而发现西汉高速公路秦岭北麓路段设计过程中存在的行车安全性问题．然后设计出包括主动控速设施和配套标志的主动安全控制系统方案,采用虚拟现实技术对公路安全设施建立虚拟模型并应用于虚拟的高速公路模型中,通过虚拟试验优化高速公路安全设施设计方案．     

事故车辆局部变形精细计算与模拟系统

在收集汽车碰撞事故相关典型案例基础上,以事故车辆局部复杂变形区域为研究对象,采用有限元方法、六面体网格生成算法及十节点曲边四面体对事故车辆变形部位变形前后划分网格.针对各网格单元,采用车辆动力学及弹性力学理论建立碰撞力计算模型以及碰撞瞬间速度计算模型.在汽车碰撞事故虚拟再现分析中,通过拟合网格单元以较高的计算精度得到事故发生前汽车的运动速度大小和方向.     

驾驶员行车紧张度评价试验

为了研究道路条件对驾驶紧张程度的影响,选择了33名驾驶员,选用驾驶员心率、眼球移动角速度和注视点分布范围3项测试指标,进行了多车型多工况实车试验.采用心电测试仪和眼动仪采集了3项测试指标试验数据,并进行回归分析,建立了不同车型的驾驶员测试指标隶属于不紧张区域、较紧张区域和很紧张区域的隶属度函数.在车速为80 km·h-1,侧向余宽为1.2 m的行车工况下,计算了各车型测试指标的隶属度.试验结果表明:大型车驾驶员3项测试指标的隶属度均属于较紧张区域,中型车驾驶员3项测试指标的隶属度均属于不紧张区域,与实车试验的驾驶员感受评价相符合.     

虚拟道路试验技术的可行性研究

虚拟道路试验技术围绕虚拟试验技术和驾驶员道路安全感认知评价研究,首先定性评价了虚拟道路试验技术的可行性。然后,采用MultiGen Creator仿真建模软件对210国道西铜一级路进行三维建模并实施场景驱动,组织53名驾驶人员在虚拟仿真实验室中对虚拟一级路进行现场认知评价试验,以模糊数学为工具分析处理评价试验得到的424组数据,建立虚拟仿真道路要素对模糊认知评语子集的隶属函数。并与基于实测一级路安全性认知因素的模糊评价隶属函数对比,在绘制虚拟与实测一级路安全性认知因素的模糊评价隶属函数曲线对比图的基础上,采用计算虚拟和实测道路模糊评价隶属函数的贴近度的方法,定量评价证明了虚拟道路试验技术的可行性。     

运行车速认知因子虚拟仿真试验

为准确预测道路交通安全评价中微观路段的运行车速,确定了三级公路的驾驶员安全性认知模糊集,建立了基于Multi Gen Creator软件的15个路段的三维仿真模型,开发了基于Vega的虚拟仿真系统,组织了53名驾驶员,在大型三通道柱面投影仿真系统中,进行了运行车速认知因子的评价试验。应用模糊统计方法对795组有效认知试验数据进行了分析,建立了包含道路平曲线半径、纵坡度和行车视距认知因子的三级公路安全性认知评价模型。虚拟仿真试验与道路试验分析结果表明:平曲线半径、纵坡度和行车视距认知因子评判等级的平均贴近度分别为0.63、0.74和0.70,因此,虚拟仿真试验方法可行。     

公路设计阶段安全评价综述

在公路设计阶段,通过安全评价(审计)可以有效提高公路的安全水平,可以达到减少交通事故、提高交通效率的目的.综述了在公路设计阶段安全评价中基于运行车速的评价方法、基于车辆稳定性的评价方法、基于道路几何特征的评价方法和基于驾驶人指标的评价方法等4个主要研究方向,阐述了当前公路设计安全评价中的一些研究重点,并展望了今后的发展趋势.